虛擬仿真實訓基地建設推進學校教學數(shù)字化轉型

摘" 要" 為貫徹落實《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》《關于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓基地建設工作的通知》等系列文件精神，廣州番禺職業(yè)技術學院歷經(jīng)四年，建立各具特色的虛擬仿真實訓室共14間、實訓工位600多個?；卮蚱苽鹘y(tǒng)專業(yè)界限，將新的發(fā)展趨勢、新的發(fā)展內(nèi)涵融入教學之中，打造一批特色鮮明的虛擬仿真實訓課程，深化基地的教學應用，成功推動學校教學模式創(chuàng)新，重構實訓課程體系，以及推進學校教學的數(shù)字化轉型。

關鍵詞" 職業(yè)教育；虛擬仿真實訓基地；數(shù)字化轉型；智慧課堂；汽車專業(yè)

中圖分類號：G712" "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）23-0-05

0" 引言

2022年12月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)《關于深化現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設改革的意見》，《意見》以服務人的全面發(fā)展、服務經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展為基點，統(tǒng)籌職業(yè)教育、高等教育、繼續(xù)教育協(xié)同創(chuàng)新，推進職普融通、產(chǎn)教融合、科教融匯，提出“一體兩翼五重點”的戰(zhàn)略任務和重點安排[1]。2023年7月發(fā)布的《教育部辦公廳關于加快推進現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設改革重點任務的通知》（教職成廳函〔2023〕20號），將“兩翼五重點”中職成司牽頭負責的事項細化為11項重點任務[2]。

此次體系建設改革重點任務立足于加快構建央地互動、區(qū)域聯(lián)動、政行企校協(xié)同的推進機制，總體上按照學校或地方牽頭自主建設、省級統(tǒng)籌推進、教育部考核評價激勵的方式推進，有序有效地推動現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設改革。同時，重大科技創(chuàng)新正在引領社會生產(chǎn)發(fā)生新的變革，進而推動職業(yè)教育改革創(chuàng)新，帶動教育教學場景向可視化、立體化、可交互、智能化的方向發(fā)展[3]。未來，隨著政策利好的導向，人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術在教學教育領域的深度融合，5G網(wǎng)絡技術的蓬勃發(fā)展，基于人工智能、大數(shù)據(jù)的遠程教育、虛擬實訓模式有可能會成為職業(yè)教育的主流趨勢[4]。

1" 基地建設背景

廣州番禺職業(yè)技術學院自2019年開始整體規(guī)劃，以“科學規(guī)劃，統(tǒng)籌推進；應用驅(qū)動，創(chuàng)新發(fā)展；資源共享，提高效益”為思路，根據(jù)學校思政、建筑工程、藝術設計、現(xiàn)代物流、新能源汽車、旅游商務、信息工程等七個專業(yè)以及科普與勞動教育課程，編制《廣州番禺職業(yè)技術學院公共虛擬仿真實訓基地建設方案》。學校綜合應用虛擬現(xiàn)實（VR）、人工智能（AI）、云計算、大數(shù)據(jù)、5G等最新技術，校企合作共建公共虛擬仿真實訓基地，共同開發(fā)虛擬仿真教學資源、構建虛擬仿真實訓管理云平臺，促進虛擬仿真技術的教學應用。用戶可以借助計算機設備等進入由計算機創(chuàng)建的虛擬環(huán)境，并在虛擬環(huán)境中獲取真實的情感體驗[5]，實現(xiàn)虛擬仿真技術與產(chǎn)業(yè)技術、教學環(huán)境與生產(chǎn)環(huán)境的鮮活呈現(xiàn)和自由交互，凸顯支撐“三教”改革、應用研發(fā)、技能培訓、“雙創(chuàng)”孵化四大功能，發(fā)揮在推進教學改革、加強教學建設、提高教學質(zhì)量上的引領、示范、輻射作用。

2021年8月，學校實訓基地建設項目被認定為教育部職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目；10月，教育部召開基地建設工作推介會，學校實訓基地建設項目作為優(yōu)秀案例在大會上進行經(jīng)驗分享。2023年2月，教育部副部長吳巖一行就學?；亟ㄔO與應用等有關情況進行調(diào)研并給予高度評價。同年3月，學校承辦教育部2022—2023年全國虛擬仿真實訓基地建設推進會，推廣學校建設成果，并作主旨發(fā)言。實訓基地建設得到教育部、廣東省教育廳等各級領導單位和同行高度認可，在業(yè)內(nèi)影響力逐漸提升。

2" 基地建設思路

廣州番禺職業(yè)技術學院對接粵港澳大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求，聯(lián)合一批行業(yè)龍頭企業(yè)、骨干企業(yè)和技術先進企業(yè)，以新一代信息技術為引領，以解決職業(yè)教育實訓中的特殊困難為突破口，以學校既有的虛擬仿真實訓教學條件為基礎，以多樣化虛擬仿真實訓場所建設為載體，以綜合性、跨專業(yè)虛擬仿真教學資源建設為重點，以師資隊伍建設為重要保障，以構建共建共享機制為手段，通過資源整合、系統(tǒng)設計和分步實施，建設了一個技術先進、資源豐富、應用廣泛的綜合型、共享型公共虛擬仿真實訓基地，實現(xiàn)了虛擬仿真技術在實踐教學中的充分應用，對深化課程改革，推動教學模式、教學方法和手段創(chuàng)新，提升技術技能人才培養(yǎng)質(zhì)量和社會培訓服務水平起到良好的作用。目前，基地打破傳統(tǒng)專業(yè)界限，將新的發(fā)展趨勢、新的發(fā)展內(nèi)涵融入教學，打造了一批特色鮮明的虛擬仿真實訓課程，深化了基地的教學應用，推動了學校教學模式創(chuàng)新，重構實訓課程體系，虛擬仿真教學資源輻射帶動、引領示范作用彰顯，對人才培養(yǎng)的支撐作用進一步凸顯，成功推動學校教學數(shù)字化轉型。

3" 基地建設措施和應用策略

3.1" 持續(xù)優(yōu)化基地軟硬件建設，拓展教學應用廣度深度

1）根據(jù)專業(yè)課教學實際需要，對現(xiàn)有實訓教學場所進行功能升級、環(huán)境改造，建設與實際崗位操作情境對接的虛擬仿真實訓教學場所，增加三維立體屏、CAVE系統(tǒng)、動作捕捉系統(tǒng)、Oculus、HTC Vive等實訓教學必需的設施設備，豐富教學場景。實施學習成果導向的教學模式改革創(chuàng)新，85%以上的課程實現(xiàn)混合式教學改革。

2）開發(fā)虛擬仿真實訓教學管理及資源共享平臺，建成課件庫、素材庫、媒體庫、視頻動畫庫、案例庫、工具庫、虛擬仿真資源庫、數(shù)字化場館資源庫等，與校本大數(shù)據(jù)中心對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、互聯(lián)互通，數(shù)據(jù)達到100%對接。在支持校內(nèi)專業(yè)學習的基礎上，輻射20多個職業(yè)院校，并通過國家虛擬仿真資源平臺共享有自主知識產(chǎn)權的更多優(yōu)質(zhì)資源，共享資源總量居全國職業(yè)院校前列。

3）推動以學生為中心的個性化、碎片化、自主化學習，更好地促進教育公平和教育均衡發(fā)展；改革傳統(tǒng)教學模式，在“教學—培訓”兩個層次、“課前—課中—課后”三個環(huán)節(jié)、“制度建設—平臺建設—師資建設—教學建設”四個維度同步推進。

3.2" 推進實訓課程教學模式創(chuàng)新，賦能應用型人才培養(yǎng)

3.2.1" 深化產(chǎn)教融合，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

全面深化高水平院校建設要求，以厘清人才培養(yǎng)方案、課程標準、課堂教學實施等為主線，創(chuàng)新實施“企業(yè)訂單先導、三方考核評價、校企融合共育”的人才培養(yǎng)模式，主動服務國家“一帶一路”產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求、大灣區(qū)建設需求、廣州市產(chǎn)業(yè)布局發(fā)展需求，對接行業(yè)轉型升級，加強與港澳臺地區(qū)、英國、德國及東南亞國家的職業(yè)教育交流合作，深化人才培養(yǎng)模式改革，如圖1所示。

3.2.2" 推動虛擬仿真技術與專業(yè)實訓教學有機融合，推進實訓課程教學模式創(chuàng)新

按照“優(yōu)勢互補、合作共贏，學校主導、企業(yè)參與”的理念，構建虛擬仿真實訓基地的校企合作、共建共享機制，建設一批能滿足實訓教學和社會培訓需要的高質(zhì)量虛擬仿真教學資源，形成“專業(yè)—課程—教學”三個層次遞進、立體多維的仿真教學資源庫。將虛擬現(xiàn)實和人工智能等新一代信息技術與職業(yè)教育專業(yè)實訓課程和實訓設施深度融合，設計虛擬仿真實訓項目，搭建虛擬仿真實訓系統(tǒng)，開展實訓教學、技術創(chuàng)新和生產(chǎn)服務，以數(shù)字化轉型系統(tǒng)驅(qū)動教學模式和治理方式變革，結合校企共建的虛擬教學資源庫，解決實訓教學過程中“高投入、高難度、高風險，難實施、難觀摩、難再現(xiàn)”（“三高三難”）等痛點和難點問題，有效實現(xiàn)人才培養(yǎng)的信息化、智能化和現(xiàn)代化，如表1所示。

3.2.3" 借助AI大數(shù)據(jù)平臺構建智慧評價體系，開展學生、教師、區(qū)域全過程、全要素評價

借助AI大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)精準教學、差異教學、合作學習，助力學校實現(xiàn)精準育人。

1）以學生為中心，構建多元智能數(shù)據(jù)化評價體系，建立現(xiàn)代課堂、學科實踐、課程教學、線上線下、校內(nèi)校外的實時評價體系，以滿足學生的個性化需求。

2）以教師為中心，從行為示范、學習引導、課堂組織等方面構建教師綜合評價指標體系，建立大數(shù)據(jù)云計算條件下教師課上、課下數(shù)據(jù)處理能力指標體系，著力提升教師的信息化教學能力。

3）開展區(qū)域教育評價，構建區(qū)域評價支撐數(shù)據(jù)模型，設計區(qū)域評價策略，通過大數(shù)據(jù)、人工智能有效支持政策制定、教育教學改革與學?，F(xiàn)代化管理，優(yōu)化管理流程，提升決策的科學性和服務的精準性，推進管理決策模式創(chuàng)新，如圖2所示。

3.3" 加大虛擬仿真教學團隊建設，支撐教科研協(xié)同創(chuàng)新

1）充分運用企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，校企深度融合，組建研發(fā)、管理、教學團隊，全面提升學校科技攻關能力和技術創(chuàng)新水平，助力數(shù)字化教學與技術研發(fā)、創(chuàng)新和推廣。

2）開展專題師資培訓，全面提升教師基于虛擬仿真應用開發(fā)的科研水平，并且申請相應的知識產(chǎn)權。

3）積極開展虛擬仿真金課建設，將虛擬仿真金課建設成為學校推進虛擬仿真實訓基地應用的重要抓手，研制課程準入和退出機制、標準、流程，用制度規(guī)范建設，全面賦能學校的課堂教學改革。

4）以系統(tǒng)解決傳統(tǒng)課堂教學存在的主要問題為目標，以虛擬仿真實訓基地為支撐，以虛擬仿真資源的深度應用為抓手，構建“教學目標有度（挑戰(zhàn)度），教學內(nèi)容有用，教學環(huán)境和資源有力，教學組織有序，教學方法有趣，教學評價和改進有效”的“六有”課堂，推動“課堂革命”，助力培養(yǎng)應用型技術技能人才。

3.4" 完善共建共享共用長效機制，激發(fā)基地內(nèi)驅(qū)力

強化與行業(yè)協(xié)會、企業(yè)機構等多元主體協(xié)同，建設科學高效、保障有力的制度體系，增強校企合作“自我造血”能力，激發(fā)基地高質(zhì)量發(fā)展內(nèi)驅(qū)力，形成校企合作、優(yōu)勢互補的技術技能創(chuàng)新服務工作格局，著力在夯基礎、補短板、創(chuàng)特色方面下功夫，推動學校高質(zhì)量跨越式發(fā)展。

3.5" 推動公共+專業(yè)虛擬仿真實訓基地統(tǒng)籌發(fā)展，賦能全校教學數(shù)字化轉型

1）以公共虛擬仿真實訓基地為紐帶，側重數(shù)字孿生和虛實結合技術，推動各專業(yè)虛擬仿真實訓基地快速發(fā)展，賦能教學數(shù)字化轉型。

2）《虛擬仿真實訓助力“智能建造”——以廣州番禺職業(yè)技術學院建筑工程虛擬仿真實訓中心為例》，入選“全國職業(yè)院校信息化建設與應用成果典型案例”。《區(qū)塊鏈金融支付》獲評高等教育組

信息化教學課程案例典型作品；《數(shù)字人民幣——數(shù)字虛擬教師智能授課課件》獲評高等教育組課件研討作品；《區(qū)塊鏈金融支付》獲評職業(yè)教育專項職業(yè)教育實踐性教學案例標桿作品。

3）截至目前，已經(jīng)成功獲批智能建造、藝術設計兩個省級虛擬仿真實訓基地，正在培育新能源汽車、思政教育兩個省級虛擬仿真實訓基地，帶動一批校級基地建設。

4" 基地建設特色

4.1" 構建虛擬仿真技術與教育教學深度融合創(chuàng)新的“123N”新模式

構建虛擬仿真技術與教育教學深度融合創(chuàng)新的“123N”新模式，即：“1標準：一套虛擬仿真技術應用標準。2平臺：智慧校園基礎平臺+虛擬仿真實訓云平臺。3體系：數(shù)字化教學體系+數(shù)字化評價體系+師生信息素養(yǎng)培養(yǎng)體系。N應用：N個數(shù)字化應用”。以多功能融合虛擬仿真實訓場所建設為載體，以綜合性、跨專業(yè)虛擬仿真教學資源建設為抓手，以師資隊伍建設和構建共建共享機制為保障，通過頂層設計、分步實施、融合資源、深化應用，有效解決專業(yè)實訓教學過程中的“三高三難”問題，推進實訓教學模式創(chuàng)新，全面提升實訓教學質(zhì)量，助力高素質(zhì)技術技能人才培養(yǎng)。

4.2" 研制虛擬仿真資源共建共享共用新機制

1）本著師資共享、課程資源共建共享、實踐基地共建共享的“三共享”理念，建立 “雙高”（高水平、高技能）教師庫和企業(yè)專家?guī)欤炇鸷献鲄f(xié)議，構建校企教學資源共建共享機制，明確校企雙方權利與責任，統(tǒng)一調(diào)配資源，協(xié)調(diào)解決共享過程中的各項問題，做到每一個共享環(huán)節(jié)都有操作性強的實施細則。

2）建立信息化共享平臺，搭建專業(yè)教學網(wǎng)絡資源庫，校企聯(lián)合開發(fā)虛擬現(xiàn)實軟件，依靠數(shù)字化平臺實現(xiàn)教學資源的跨時空共建共享。

3）建立共享考核監(jiān)督體系，對于共享資源不積極、不主動，評價不好的、效果不佳的，及時整改和調(diào)整，從而實現(xiàn)“多單位協(xié)同，工作高效有質(zhì)量，數(shù)字平臺支撐，開發(fā)信息一鍵生成”。

4.3" 改革引領，形成技術創(chuàng)新服務工作格局

以服務社會和培育創(chuàng)新人才為核心，多方協(xié)同、全力打造虛擬仿真技術應用協(xié)同創(chuàng)新中心。充分運用企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，校企深度融合，全面提升教師的科技攻關能力和技術創(chuàng)新服務水平，助力企業(yè)技術研發(fā)、決策咨詢、技術創(chuàng)新和新技術推廣；強化與行業(yè)協(xié)會、企業(yè)機構等多元主體協(xié)同，建立“共商、共建、共享、共贏”的協(xié)同創(chuàng)新機制，制定資源整合機制、分工協(xié)作機制與成果導入機制，賦予產(chǎn)教融合所需的人權、事權、財權，建設科學高效、保障有力的制度體系，增強校企合作“自我造血”能力，形成校企合作、優(yōu)勢互補的技術技能創(chuàng)新服務工作格局，實現(xiàn)教育鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的深度融合，重啟數(shù)字化創(chuàng)新推進區(qū)域企業(yè)發(fā)展和行業(yè)創(chuàng)新型復合人才培育。

4.4" 打造職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地新標桿

廣州番禺職業(yè)技術學院的建設成效得到教育部、廣東省教育廳領導和廣大同行的高度認同，建設模式被多所兄弟院校借鑒，充分發(fā)揮了基地的示范引領作用。學校2023年4月被評為廣東省信息化標桿校；全程參與教育部虛擬仿真實訓基地建設指南和評價指標體系編寫與制定；多次在國家、省級會議上作經(jīng)驗介紹，并在世界職教大會等各類研討會上分享經(jīng)驗；被新華網(wǎng)、人民日報、央視、學習強國等10余家權威媒體報道和專題推廣。2023年4月、7月，學校兩次舉辦“職業(yè)院校虛擬仿真資源開發(fā)與應用培訓班”，來自全國142所院校的217位教師、23家企業(yè)的64名員工參加培訓，培訓效果良好。虛擬仿真實訓基地入選教育部“智慧教育示范區(qū)”創(chuàng)建項目2023年度全國智慧教育優(yōu)秀案例，入選教育部高等學?？茖W研究發(fā)展中心 2021年度職業(yè)教育示范性虛擬仿真基地典型案例項目。截至2024年1月，共有300多所院校來訪交流基地建設和應用經(jīng)驗，激發(fā)全國虛擬仿真技術應用新動能。

5" 結束語

職業(yè)教育要搶抓數(shù)字化發(fā)展契機，驅(qū)動培養(yǎng)目標、教育內(nèi)容、教學模式、評價方式、教師能力、學習環(huán)境等全過程數(shù)字化變革。促進職業(yè)教育從大規(guī)模標準化向個性化轉變，培養(yǎng)具有數(shù)字化思維和數(shù)據(jù)驅(qū)動能力的技術技能型人才。傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代學生的培養(yǎng)需求，借助虛擬仿真實訓，學生可以在安全的虛擬環(huán)境中進行實踐操作，與真實世界中的情境相仿，減少實際工作中的錯誤和風險，提高學習興趣和參與度，培養(yǎng)和提升適應能力和競爭力。職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地建設不僅可以提高學生的實踐能力和職業(yè)素質(zhì)，還為企業(yè)提供了更優(yōu)質(zhì)的人才儲備。這一創(chuàng)新的教學方式將為職業(yè)教育領域帶來革命性的改變，翻開人才培養(yǎng)和社會發(fā)展的新篇章。

6" 參考文獻

[1] 中共中央辦公廳 國務院辦公廳印發(fā)《關于推動現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見》[A/OL].（2021-10-12）[2024-01-05].http：//www.gov.cn/zhengce/2021-10/12/content_5642120.htm.

[2] 教育部辦公廳關于加快推進現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設改革重點任務的通知[A/OL].（2023-07-07）[2024-01-12].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202307/content_6892671.htm.

[3] 張甲瑞，蘇航，耿飛，等.職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地建設情況分析與思考[J].工業(yè)技術與職業(yè)教育，2023（3）：69-72.

[4] 秦銘謙，曾青松，劉煒.廣東省高職院校虛擬仿真實訓室建設現(xiàn)狀分析及思考[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2022（14）：100-104.

[5] 劉煒.計算機虛擬現(xiàn)實技術的關鍵點及其應用研究[J].無線互聯(lián)科技，2022，19（12）：103-105.