高職院校虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的探索與實(shí)踐
——以現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地為例

耿 飛 吳剛山 田崇峰

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江212400）

0 引言

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的調(diào)整，我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展必將向規(guī)?；r(nóng)業(yè)、新型農(nóng)業(yè)主體、“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)業(yè)、高科技農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品精細(xì)化深加工的趨勢(shì)和方向發(fā)展，對(duì)農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的綜合素質(zhì)提出了新的要求。傳統(tǒng)涉農(nóng)從業(yè)人員教育教學(xué)培養(yǎng)中，存在著農(nóng)業(yè)季節(jié)性強(qiáng)、周期長(zhǎng)、作業(yè)低頻、重復(fù)操作耗時(shí)低效等難題。農(nóng)林虛擬仿真資源的使用，具有不受季節(jié)、自然環(huán)境限制，且低代價(jià)、零風(fēng)險(xiǎn)和易重復(fù)等優(yōu)勢(shì)，必將是解決智慧農(nóng)林人才培養(yǎng)實(shí)踐難、周期長(zhǎng)、效果差等難題的主要技術(shù)手段。我國(guó)農(nóng)林仿真技術(shù)研發(fā)起步晚，缺乏技術(shù)團(tuán)隊(duì)和成熟技術(shù)，校企共建聯(lián)合實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建“虛擬仿真+教育”的農(nóng)林虛擬仿真教育教學(xué)平臺(tái)和涉農(nóng)虛擬仿真教育資源共建共享平臺(tái)已成為高素質(zhì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的必由之路。

1 現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)基礎(chǔ)

江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年入選中國(guó)特色高水平高職學(xué)校和專(zhuān)業(yè)建設(shè)計(jì)劃高水平學(xué)校A檔，借著國(guó)家示范性高職院校和高水平高職院建設(shè)的機(jī)遇，在涉農(nóng)虛擬仿真軟硬加資源建設(shè)、仿真資源突破教學(xué)實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)以及資源共建共享等方面取得了一系列的成效和經(jīng)驗(yàn)。

1.1 以國(guó)家級(jí)現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真中心為標(biāo)志，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)條件全國(guó)一流

2019年被認(rèn)定為國(guó)家級(jí)現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真中心，形成了教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、展示、體驗(yàn)、研發(fā)五大基礎(chǔ)格局，中心硬件設(shè)施覆蓋了環(huán)幕、VR、MR、AR等主流虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備。2020年承辦了首屆“全國(guó)智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”，吸引了國(guó)內(nèi)34所院校，1 200余名學(xué)生參賽。

1.2 以國(guó)家級(jí)教學(xué)資源庫(kù)為標(biāo)志，涉農(nóng)虛擬仿真資源全國(guó)領(lǐng)先

學(xué)院將農(nóng)林虛擬仿真建設(shè)納入全院建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源。建成了65項(xiàng)涉農(nóng)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，積累三維動(dòng)畫(huà)等虛擬仿真課程素材82 860件，支撐了園藝技術(shù)、園林技術(shù)等12個(gè)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)資源建設(shè)。背靠4個(gè)國(guó)家級(jí)科研基地，6個(gè)省級(jí)科研基地，2個(gè)產(chǎn)學(xué)研基地——江蘇農(nóng)博園（3A）和江蘇茶博園（4A），坐擁“雙高”建設(shè)A檔院校建設(shè)資源和中國(guó)農(nóng)業(yè)職教集團(tuán)資源集聚優(yōu)勢(shì)，為虛擬仿真的技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化提供了得天獨(dú)厚的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)和充裕的多渠道建設(shè)資金。

1.3 以“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽金獎(jiǎng)為標(biāo)志，虛擬仿真雙創(chuàng)教育成效全國(guó)前列

充分發(fā)揮虛實(shí)結(jié)合仿真實(shí)訓(xùn)優(yōu)勢(shì)，通過(guò)草莓智慧生產(chǎn)設(shè)施虛擬經(jīng)營(yíng)、虛擬生產(chǎn)等虛實(shí)結(jié)合仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，開(kāi)展雙創(chuàng)教育，以《小莓好——開(kāi)拓科技興農(nóng)新時(shí)代》為代表，獲得全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)。在國(guó)內(nèi)率先組建了智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真技術(shù)產(chǎn)教融合團(tuán)隊(duì)，建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（含源碼、技術(shù)文檔）的智慧農(nóng)業(yè)仿真教學(xué)平臺(tái)，近三年申請(qǐng)涉農(nóng)虛擬仿真發(fā)明專(zhuān)利15項(xiàng)，其中授權(quán)2項(xiàng)，登記軟件著作權(quán)38項(xiàng)，形成了國(guó)內(nèi)首個(gè)智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真方向授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利群。

1.4 以國(guó)家級(jí)新型職業(yè)農(nóng)民培育示范基地為標(biāo)志，農(nóng)業(yè)虛擬仿真社會(huì)服務(wù)能力卓越

團(tuán)隊(duì)以涉農(nóng)仿真資源為武器，活躍在肯尼亞埃格頓大學(xué)共建中肯農(nóng)業(yè)科技示范園、老撾學(xué)院、學(xué)院對(duì)口幫扶基地、掛縣強(qiáng)農(nóng)基地、全國(guó)職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)基地等陣地，服務(wù)成果卓越。

2 現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)思路

服務(wù)“鄉(xiāng)村振興”和“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”戰(zhàn)略，基于“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)建共享、能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合”等建設(shè)原則，依循主流架構(gòu)，兼顧實(shí)用與前沿，瞄準(zhǔn)現(xiàn)代農(nóng)林技術(shù)技能型人才培養(yǎng)周期長(zhǎng)、成長(zhǎng)慢、自然時(shí)空條件制約等育訓(xùn)難點(diǎn)，建設(shè)全國(guó)農(nóng)林職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地。

2.1 “五力并舉”，構(gòu)建現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源生態(tài)

從產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)實(shí)際出發(fā)，圍繞現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)、應(yīng)用維護(hù)、示范推廣形成資源生態(tài)，構(gòu)建五大資源生態(tài)能力，即資源產(chǎn)業(yè)與課程體系覆蓋能力、高效教學(xué)能效轉(zhuǎn)化能力、高并發(fā)育訓(xùn)承載能力、產(chǎn)教融合創(chuàng)新能力和推廣應(yīng)用社會(huì)服務(wù)能力。

2.2 錨定高效服務(wù)“建運(yùn)維”，打造一流基地管理共享平臺(tái)

以高效服務(wù)建、運(yùn)、維為目標(biāo)，打造基地管理共享平臺(tái)，打造易管易用可靠資源運(yùn)行平臺(tái)，面向資源管理的科學(xué)性、有效性、安全性，提升資源使用的靈活性，提高資源的使用效率，使資源效能最大化。

2.3 鑄造師魂、精煉技藝，打造一流教學(xué)和管理隊(duì)伍

采用基地自培、校企互培等方式，基地開(kāi)展仿真育訓(xùn)教學(xué)常態(tài)化培訓(xùn)，建立高端仿真教學(xué)和研發(fā)人才梯隊(duì)，打造一支專(zhuān)兼結(jié)合、校企互聘、農(nóng)業(yè)與信息化技術(shù)交融的產(chǎn)教融合優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)。采用選聘、競(jìng)聘、購(gòu)買(mǎi)服務(wù)等多種方式，建立一支專(zhuān)兼職管理團(tuán)隊(duì)，保障線上線下仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 權(quán)責(zé)量化、內(nèi)生發(fā)展，形成可持續(xù)發(fā)展機(jī)制

建立“多元互易”機(jī)制，形成持續(xù)“造血”機(jī)制。建立基地實(shí)訓(xùn)中心、研發(fā)中心冠名權(quán)，虛擬仿真素材二次開(kāi)發(fā)權(quán)，自有產(chǎn)權(quán)的虛擬仿真設(shè)備使用權(quán)與銷(xiāo)售權(quán)，基地自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的使用權(quán)、所有權(quán)，培訓(xùn)市場(chǎng)資源、技術(shù)服務(wù)市場(chǎng)資源等共建共享資源的多元互易機(jī)制；圍繞資源的開(kāi)發(fā)建設(shè)、應(yīng)用維護(hù)、示范推廣等資源生態(tài)要素，進(jìn)行權(quán)責(zé)平等量化，通過(guò)量化的共享權(quán)限，建立團(tuán)隊(duì)利益約束組織形式，形成團(tuán)隊(duì)成員、合作企業(yè)、用戶、關(guān)聯(lián)企業(yè)等建設(shè)成員間的共建共享、利益分配標(biāo)準(zhǔn)，并以“貢獻(xiàn)分”形式表達(dá)；借鑒“獨(dú)董制”，建立第三方監(jiān)督團(tuán)隊(duì)，對(duì)團(tuán)隊(duì)“首席項(xiàng)目經(jīng)理競(jìng)標(biāo)”、項(xiàng)目非財(cái)政資金投入與分配、項(xiàng)目建設(shè)效能評(píng)估、多元互易項(xiàng)目等進(jìn)行獨(dú)立監(jiān)督。

3 現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)內(nèi)容

貫徹“以實(shí)帶虛、以虛助實(shí)、虛實(shí)結(jié)合”的理念，以建設(shè)高水平現(xiàn)代農(nóng)業(yè)虛擬仿真共建共享軟硬件平臺(tái)為核心，以打造軟件資源、基礎(chǔ)設(shè)施為重點(diǎn)，以創(chuàng)新多方協(xié)同體制機(jī)制、教學(xué)模式為突破口，以高水平結(jié)構(gòu)化雙師隊(duì)伍和新一代信息技術(shù)為支撐，建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)。

3.1 建設(shè)虛擬仿真共建共享管理云平臺(tái)

遵循“共建、共商、共享、共贏”的原則，聯(lián)合涉農(nóng)院校及科研院所、涉農(nóng)企業(yè)和虛擬仿真行業(yè)企業(yè)，校企合作打造農(nóng)林虛擬仿真資源的共建共享管理平臺(tái)，用于涉農(nóng)虛擬仿真教學(xué)資源的應(yīng)用、管理與分發(fā)。

3.1.1 管理平臺(tái)

搭建以學(xué)習(xí)者為中心的虛擬仿真教學(xué)管理平臺(tái)，為仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源庫(kù)提供普適性的接口，滿足絕大多數(shù)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源的集成管理與使用，解決虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源的散落分布以及信息孤島的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真資源高效、集中化管理，滿足多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)、多學(xué)校、跨地區(qū)共享實(shí)訓(xùn)資源的教學(xué)需求，滿足學(xué)生自主個(gè)性化學(xué)習(xí)需要。強(qiáng)化信息技術(shù)對(duì)學(xué)校教學(xué)改革的服務(wù)與支撐，完成教師從實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備、規(guī)則設(shè)定、實(shí)訓(xùn)安排、實(shí)訓(xùn)發(fā)布、過(guò)程監(jiān)控、報(bào)告批改、成績(jī)?cè)u(píng)定、報(bào)表統(tǒng)計(jì)和學(xué)生實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備、實(shí)訓(xùn)操作、報(bào)告提交、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等的教學(xué)全流程覆蓋。

3.1.2 融合平臺(tái)

融合線上仿真實(shí)訓(xùn)、線下實(shí)操實(shí)訓(xùn)為一體，解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源部署在異地實(shí)訓(xùn)室，基于不同技術(shù)的虛擬仿真資源針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)，單獨(dú)實(shí)訓(xùn)割裂課程的完整性、導(dǎo)致課堂教學(xué)不連續(xù)等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)線上軟件資源統(tǒng)一管理和共享，線下預(yù)約使用硬件資源，擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)的時(shí)間和空間，將傳統(tǒng)教學(xué)資源（如PPT課件、視頻資源等）同虛擬仿真資源在同一課堂中完美切換，與虛擬仿真教學(xué)資源在中心平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接完成整堂課的理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，保證課堂教學(xué)的完整性。

3.2 建設(shè)涉農(nóng)虛擬仿真軟件資源庫(kù)

軟件資源是虛擬仿真基地的核心。針對(duì)涉農(nóng)專(zhuān)業(yè)課程體系中的教學(xué)重難點(diǎn)，如季節(jié)氣候制約、生產(chǎn)難以重復(fù)、生產(chǎn)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景和生產(chǎn)流程，融合區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)與品種的開(kāi)發(fā)和種養(yǎng)殖技能培訓(xùn)需要，建設(shè)應(yīng)時(shí)鮮果生產(chǎn)等10類(lèi)虛擬仿真資源，形成專(zhuān)業(yè)覆蓋、課程體系覆蓋、“長(zhǎng)三角”特色品業(yè)覆蓋、產(chǎn)業(yè)服務(wù)覆蓋四類(lèi)覆蓋能力。

3.2.1 建設(shè)現(xiàn)代園林技術(shù)虛擬仿真資源體系

構(gòu)建高度仿真、具有深淺層次互動(dòng)的園林景觀場(chǎng)景，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展園林規(guī)劃設(shè)計(jì)相關(guān)課程實(shí)訓(xùn)，消除專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)技能實(shí)訓(xùn)時(shí)間有限、空間生產(chǎn)場(chǎng)景的限制，解決真實(shí)環(huán)境難以完成的教學(xué)功能（如景觀小品拆裝、景觀園林建造等）?，F(xiàn)代園林技術(shù)類(lèi)課程實(shí)訓(xùn)資源針對(duì)高職學(xué)生特點(diǎn)，對(duì)接園林養(yǎng)護(hù)等崗位典型工作任務(wù)需求，以園林產(chǎn)業(yè)職業(yè)從業(yè)成長(zhǎng)歷程為線索，能力為本位，從感性到理性，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從具體到抽象，以學(xué)生職業(yè)成長(zhǎng)可視化為主線，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)特性改造現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)課程體系。圍繞園林植物識(shí)別、園林設(shè)計(jì)與施工等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，采用先進(jìn)的VR、AR技術(shù)，自主研發(fā)園林植物園虛擬仿真系統(tǒng)、園林設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)、園林施工虛擬仿真系統(tǒng)。引進(jìn)AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)及園林全息三維展示系統(tǒng)。

3.2.2 建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)虛擬仿真資源體系

圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)、智慧園藝、家庭農(nóng)場(chǎng)等內(nèi)容，開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)計(jì)與建造、植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控、植物工廠、農(nóng)業(yè)智能設(shè)備應(yīng)用、植物種苗脫毒等綜合性的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。以“數(shù)字植物工廠”模型代替實(shí)際的植物工廠場(chǎng)景，建設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)劃中的各種景觀、設(shè)備等要素素材，如樹(shù)木、大棚、水肥一體化設(shè)施等，滿足蔬菜生產(chǎn)技術(shù)、作物生產(chǎn)技術(shù)、無(wú)土栽培等課程的實(shí)訓(xùn)所需；將虛擬仿真融入“稻麥生產(chǎn)技術(shù)”教產(chǎn)結(jié)合、“草莓抗病育種”教研結(jié)合、“新禾果園承包經(jīng)營(yíng)”教創(chuàng)結(jié)合和“蔬菜嫁接技能比賽”教賽結(jié)合等模塊，推動(dòng)虛擬仿真與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，服務(wù)學(xué)院規(guī)劃的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)群“三自主四結(jié)合”人才培養(yǎng)模式。

3.2.3 建設(shè)畜牧獸醫(yī)虛擬仿真資源體系

為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求，以虛擬仿真技術(shù)為重點(diǎn)，充分利用傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等來(lái)進(jìn)行傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室虛實(shí)結(jié)合改造，與新希望集團(tuán)、溫氏集團(tuán)、新瑞鵬寵物醫(yī)療集團(tuán)、NGKC等企業(yè)合作。通過(guò)各類(lèi)智能裝備輔助教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開(kāi)展，為教學(xué)活動(dòng)提供人性化、智能化、情景化的互動(dòng)空間，有效地促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)、開(kāi)放式學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)。

依托《豬人工授精》等虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，開(kāi)展虛擬仿真情境式教學(xué)。通過(guò)虛擬操作實(shí)現(xiàn)豬人工授精等技術(shù)的情境再現(xiàn)，打破教學(xué)時(shí)間和空間的限制，解決當(dāng)前畜牧獸醫(yī)專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、實(shí)訓(xùn)成本高、教學(xué)資源復(fù)用性差、安全衛(wèi)生要求高的問(wèn)題。建設(shè)梅山豬工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、肉雞養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、現(xiàn)代養(yǎng)殖場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)施與設(shè)備、黑魚(yú)（鱸魚(yú)）工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、南美白對(duì)蝦工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、特產(chǎn)水產(chǎn)工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)，以及小動(dòng)物外科手術(shù)、寵物美容虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，開(kāi)展豬生產(chǎn)、禽生產(chǎn)、現(xiàn)代養(yǎng)殖場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)施與設(shè)備、魚(yú)類(lèi)增養(yǎng)殖技術(shù)、蝦蟹類(lèi)增養(yǎng)殖技術(shù)等課程仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

3.2.4 建設(shè)智慧農(nóng)林仿真資源體系

主要開(kāi)發(fā)農(nóng)業(yè)設(shè)備、設(shè)施類(lèi)教學(xué)中智慧農(nóng)業(yè)中涉及的設(shè)施、設(shè)備類(lèi)建、運(yùn)、維資源，對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施要進(jìn)行開(kāi)安裝與維護(hù)，形成整體、分解相融合的效果，供學(xué)生從多角度主動(dòng)去學(xué)習(xí)。

在智慧農(nóng)林所涉專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施的認(rèn)識(shí)涉及電工工藝、機(jī)械結(jié)構(gòu)、農(nóng)藝園藝等各種知識(shí)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施認(rèn)知教學(xué)采用圖文等形式，深入度不夠；而實(shí)景教學(xué)等形式則存在占地面積大、費(fèi)用高昂、季節(jié)限制等缺點(diǎn)，還包括設(shè)施草莓生產(chǎn)、設(shè)施花卉生產(chǎn)、設(shè)施水產(chǎn)生產(chǎn)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施布局比較分散等問(wèn)題。虛擬仿真現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施資源建設(shè)不僅包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施等可見(jiàn)形態(tài)，還會(huì)通過(guò)深層互動(dòng)，展示農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)特性、生長(zhǎng)/成長(zhǎng)過(guò)程、生產(chǎn)工藝、設(shè)備運(yùn)維等各種相關(guān)知識(shí)。資源主要服務(wù)于無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、農(nóng)業(yè)機(jī)械使用與維護(hù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等課程，以及智慧園林、智慧園藝、智慧畜牧等實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

3.3 校企合作，建設(shè)具備高并發(fā)育訓(xùn)承載能力的硬件平臺(tái)

按照“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)建共享”的基本原則，依循主流架構(gòu)，結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、混合現(xiàn)實(shí)（MR）、人工智能（AI）等行業(yè)尖端技術(shù)，集LED小間距顯示系統(tǒng)、多通道投影立體顯示系統(tǒng)、動(dòng)作捕捉系統(tǒng)、桌面級(jí)ZSpace交互系統(tǒng)、沉浸式VR交互系統(tǒng)、MR互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)、體感式互動(dòng)系統(tǒng)、移動(dòng)端交互系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備，建設(shè)服務(wù)于實(shí)踐教學(xué)、科學(xué)研究與形象展示的“一個(gè)基地、兩個(gè)中心、四個(gè)實(shí)訓(xùn)室”立體化虛擬仿真教學(xué)硬件支撐平臺(tái)。

3.3.1 一個(gè)基地：虛實(shí)融合教育應(yīng)用科創(chuàng)基地

統(tǒng)籌校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)資源，將信息技術(shù)和實(shí)訓(xùn)設(shè)施深度融合，以實(shí)帶虛、以虛助實(shí)、虛實(shí)結(jié)合，將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、智慧園林等一批工程實(shí)踐強(qiáng)、反復(fù)實(shí)訓(xùn)代價(jià)高的實(shí)訓(xùn)過(guò)程設(shè)計(jì)成虛實(shí)結(jié)合仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，融合虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件和實(shí)景實(shí)訓(xùn)硬件，逐步消除實(shí)訓(xùn)設(shè)備的信息孤島現(xiàn)象；在三維GIS管控、精準(zhǔn)定位自主導(dǎo)航作業(yè)、總線型智慧農(nóng)業(yè)終端、模塊化智慧農(nóng)業(yè)裝備、智慧病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)等方面形成完整的虛實(shí)結(jié)合仿真模塊，面向大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、智慧綠化養(yǎng)護(hù)、智慧園林監(jiān)測(cè)、智慧苗木繁育形成基礎(chǔ)仿真軟件體系；對(duì)溧陽(yáng)市上興鎮(zhèn)高檔藍(lán)莓種植示范基地、沭陽(yáng)市茆圩鄉(xiāng)草莓基地及企業(yè)等5個(gè)基地量身定制智慧種植特色仿真教學(xué)資源，同時(shí)搭建虛實(shí)一體的智慧農(nóng)業(yè)云平臺(tái)，主要用于各個(gè)基地及“農(nóng)博園、茶博園”作物生產(chǎn)、管理、展示流程的分析和處理以及仿真訓(xùn)練，平臺(tái)從生產(chǎn)端開(kāi)始接受農(nóng)業(yè)原始數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成專(zhuān)業(yè)的圖表和技術(shù)分析，為管理端提供決策信息，同時(shí)利用展示手段，將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)進(jìn)行展現(xiàn)，從而解決農(nóng)民生產(chǎn)中的突出問(wèn)題和技術(shù)難題，加快農(nóng)業(yè)科技成果推廣應(yīng)用步伐。

3.3.2 兩個(gè)中心：虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用展示中心和虛擬仿真創(chuàng)新研發(fā)中心

虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用展示中心。將涉農(nóng)院校虛擬仿真教學(xué)資源、雙高建設(shè)成果、思政黨建成果用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、混合現(xiàn)實(shí)（MR）、人工智能（AI）等行業(yè)尖端技術(shù)展示，在展示學(xué)校育人成果的同時(shí)綜合展示當(dāng)前虛擬仿真主流技術(shù)。

虛擬仿真創(chuàng)新研發(fā)中心。引入虛擬仿真行業(yè)企業(yè)工程師，與校內(nèi)信息技術(shù)專(zhuān)業(yè)教師和涉農(nóng)專(zhuān)業(yè)教師成立“大師工作室”，規(guī)劃虛擬現(xiàn)實(shí)創(chuàng)新教學(xué)區(qū)、3D動(dòng)漫設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)區(qū)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)實(shí)訓(xùn)區(qū)、VR全息實(shí)訓(xùn)區(qū)等，集虛擬仿真教學(xué)資源的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、應(yīng)用及培訓(xùn)于一體，完成涉農(nóng)企業(yè)人員和學(xué)校教師仿真技術(shù)的師資培訓(xùn)，達(dá)到虛擬仿真教學(xué)軟件校內(nèi)自主化開(kāi)發(fā)的目的。

3.3.3 四個(gè)實(shí)訓(xùn)室

立足主流虛擬仿真技術(shù)，匹配不同專(zhuān)業(yè)不同實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的實(shí)訓(xùn)需求，建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)訓(xùn)室、全息教學(xué)實(shí)訓(xùn)室、沉浸式洞穴教學(xué)實(shí)訓(xùn)室、創(chuàng)新課程研發(fā)實(shí)訓(xùn)室。

虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)訓(xùn)室?；陬^戴式設(shè)備（HMD）和圖形工作站組成，給學(xué)習(xí)者提供一個(gè)完全沉浸其中的世界，通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等全方位環(huán)境的營(yíng)造，給學(xué)習(xí)者帶來(lái)一種身臨其境的現(xiàn)場(chǎng)感，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)帶入感和學(xué)習(xí)專(zhuān)注度，提升學(xué)習(xí)興趣和效果。

全息教學(xué)實(shí)訓(xùn)室。全息教學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要由桌面級(jí)交互系統(tǒng)組成，利用全息成像技術(shù)將抽象、晦澀難懂的知識(shí)以更生動(dòng)、直觀、立體的方式呈現(xiàn)在受眾眼前。系統(tǒng)適合大型、貴重設(shè)備儀器的展示與微觀世界原理的認(rèn)知，如小動(dòng)物骨骼、肌肉、內(nèi)臟的認(rèn)知、拆解與組合等，學(xué)習(xí)方式新穎有趣，來(lái)加深學(xué)習(xí)者的印象與學(xué)習(xí)理解。

沉浸式洞穴教學(xué)實(shí)訓(xùn)室。虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)提供一個(gè)大視野的立體化教學(xué)環(huán)境，通過(guò)3D建模技術(shù)1∶1真實(shí)還原場(chǎng)景，教師采用VR交互設(shè)備進(jìn)行互動(dòng)教學(xué)，學(xué)生佩戴眼鏡觀看，師生如同置身于真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，具有直觀、立體、生動(dòng)、體驗(yàn)式教學(xué)的特點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)室可適用于大型工程施工現(xiàn)場(chǎng)的工況運(yùn)作模擬，復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部立體顯示，虛擬工廠實(shí)訓(xùn)等。

創(chuàng)新課程研發(fā)實(shí)訓(xùn)室。服務(wù)“三教”改革，同時(shí)為基地的管理建立動(dòng)態(tài)化的人才梯隊(duì)。面向全校師生開(kāi)展挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)（Challenge Based Learning，CBL）教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目孵化，一是在基地內(nèi)嘗試基于“學(xué)科交叉融合”理念的技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)輔修課程，要求學(xué)生組成跨專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)，以團(tuán)隊(duì)合作的形式最終做出創(chuàng)新性產(chǎn)品；二是實(shí)行跨院系的聯(lián)合導(dǎo)師制，針對(duì)某個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)合作院系各出一名聯(lián)合導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生團(tuán)隊(duì)，保證學(xué)科交叉培養(yǎng)人才。實(shí)行動(dòng)態(tài)化管理，項(xiàng)目申請(qǐng)通過(guò)則可在基地內(nèi)孵化，項(xiàng)目成功后就解散團(tuán)隊(duì)，騰出資源供下一批團(tuán)隊(duì)研發(fā)項(xiàng)目使用。

4 結(jié)語(yǔ)

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，軟件資源的開(kāi)發(fā)難度較大，硬件設(shè)備的更新速度較快，建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地，需要結(jié)合各個(gè)學(xué)校的專(zhuān)業(yè)、師資特色特長(zhǎng)進(jìn)行整體規(guī)劃，并給與充分的制度保障和經(jīng)費(fèi)保障，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟硬件資源、教學(xué)和管理隊(duì)伍、管理和共享平臺(tái)、管理體系四個(gè)方面構(gòu)成虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的整體，最終形成持續(xù)服務(wù)實(shí)踐教學(xué)、服務(wù)“三教改革”、保證優(yōu)質(zhì)實(shí)踐教學(xué)資源開(kāi)放共享的有機(jī)整體。