融合創(chuàng)新虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)

當(dāng)前，職教實訓(xùn)教學(xué)過程中存在著高投入、高損耗、高風(fēng)險和難實施、難觀摩、難再現(xiàn)的“三高三難”問題，這在智能化精密制造專業(yè)尤為突出。采用VR、AR、MR等虛擬仿真技術(shù)，既可以讓學(xué)習(xí)者沉浸在虛擬環(huán)境中身臨其境地學(xué)習(xí)，也能很好地解決以上實訓(xùn)教學(xué)中存在的問題。因此，融合創(chuàng)新智能化精密制造虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)，可以促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)與職教教學(xué)的深度融合，切實賦能智能化精密制造領(lǐng)域職業(yè)教育的高質(zhì)量發(fā)展。

　　堅持“需求導(dǎo)向”，構(gòu)建虛擬仿真實訓(xùn)項目資源

　　問題驅(qū)動，系統(tǒng)設(shè)計虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)鏈。聚焦智能化精密制造相關(guān)領(lǐng)域，通過行業(yè)企業(yè)調(diào)研，分析面向的主要工作崗位的典型行動場景、工作環(huán)節(jié)及職業(yè)要求，從專業(yè)群層面出發(fā)，做好頂層設(shè)計，優(yōu)化各專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位。專業(yè)群帶頭人、專業(yè)主任、課程負(fù)責(zé)人全程介入，從產(chǎn)品設(shè)計、工藝裝備、制造與檢測和系統(tǒng)集成等四個技術(shù)環(huán)節(jié)出發(fā)，在專業(yè)群層面逐門分析專業(yè)課程群中每門課程實訓(xùn)教學(xué)過程中存在的“三高三難”問題。根據(jù)專業(yè)群實訓(xùn)教學(xué)共建共享要求，明確需要基于虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)的實訓(xùn)單元及模塊，系統(tǒng)設(shè)計虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)鏈。

　　職業(yè)導(dǎo)向，開發(fā)立體化虛擬仿真教學(xué)資源。融入新標(biāo)準(zhǔn)、新設(shè)備、新規(guī)范、新工藝，以真實產(chǎn)品、案例、工藝流程及技術(shù)方案為載體，融入“X”證書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程規(guī)范、作業(yè)手冊等，注重學(xué)歷教育和技能培訓(xùn)的結(jié)合，由課程負(fù)責(zé)人牽頭，結(jié)構(gòu)化設(shè)計虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)資源框架，撰寫虛擬仿真顆?；Y源的腳本，與企業(yè)虛擬仿真技術(shù)開發(fā)人員商討，確定虛擬仿真資源交互且多元的呈現(xiàn)方式，開發(fā)系列虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)項目，形成一批虛擬仿真版的精品在線開放課程和新形態(tài)教材。借助人工智能、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)，注重交互性，實現(xiàn)實訓(xùn)操作錯誤提示及指導(dǎo)學(xué)習(xí)功能，注重流程管理，打造一個智能管理評價系統(tǒng)，實現(xiàn)對虛擬仿真實訓(xùn)的全過程跟蹤評價反饋，同時，融入AR、3D等仿真技術(shù)，開發(fā)“X”證書配套培訓(xùn)課程和教材。

　　堅持“融合發(fā)展”，做好虛擬仿真實訓(xùn)基地架構(gòu)

　　整體設(shè)計，打造“一體化”的虛擬仿真實訓(xùn)區(qū)和管理中心。聯(lián)合虛擬仿真應(yīng)用技術(shù)開發(fā)企業(yè)，建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地基礎(chǔ)設(shè)施。在空間上架構(gòu)虛擬展示體驗區(qū)、虛擬現(xiàn)實教學(xué)區(qū)、虛擬協(xié)同創(chuàng)新區(qū)和虛實結(jié)合訓(xùn)練區(qū)等虛擬仿真實訓(xùn)區(qū)，采用當(dāng)前主流虛擬仿真技術(shù)和設(shè)備，如VR頭盔、裸眼3D顯示大屏等，分別承擔(dān)VR/MR體驗與展示、項目集中教學(xué)、資源開發(fā)與應(yīng)用和虛實結(jié)合實訓(xùn)教學(xué)。同時，設(shè)立綜合管理中心，負(fù)責(zé)虛擬仿真實訓(xùn)基地各實訓(xùn)區(qū)的使用、虛擬仿真設(shè)備和軟件采購以及各類虛擬仿真實訓(xùn)項目的上線并保障實施等。

　　系統(tǒng)集成，構(gòu)建“模塊化車間式”的云在線“虛擬工廠”。從滿足學(xué)生虛擬仿真相關(guān)的專業(yè)體驗、教學(xué)應(yīng)用、實習(xí)實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、綜合服務(wù)等全方位需求出發(fā)，引入虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)，堅持虛實結(jié)合、育訓(xùn)結(jié)合、軟硬結(jié)合和產(chǎn)教結(jié)合，集線上在線學(xué)習(xí)與線下沉浸體驗于一體，適應(yīng)VR、PC、平板、手機(jī)等多種終端應(yīng)用，建設(shè)數(shù)字化機(jī)械博物館和虛擬工廠場景等模塊，開發(fā)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、智能生產(chǎn)線設(shè)計與裝調(diào)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等虛擬車間，系統(tǒng)形成云在線“虛擬工廠”。

　　產(chǎn)教融合，探索虛擬仿真實訓(xùn)基地管理機(jī)制。學(xué)校牽頭聯(lián)合國內(nèi)虛擬仿真技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用領(lǐng)軍企業(yè)及智能化精密制造領(lǐng)域骨干企業(yè)，跨學(xué)院、跨專業(yè)設(shè)立虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)管理領(lǐng)導(dǎo)小組、綜合管理中心，并制定虛擬仿真資源接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和動態(tài)更新機(jī)制，邀請?zhí)摂M仿真實訓(xùn)資源開發(fā)企業(yè)的項目經(jīng)理和技術(shù)人員、校企合作企業(yè)的技術(shù)骨干、跨專業(yè)的“雙師型”專業(yè)教師和實訓(xùn)指導(dǎo)教師以及虛擬仿真相關(guān)專業(yè)和課程的教師，組建虛擬仿真實訓(xùn)課程建設(shè)團(tuán)隊，并建立虛擬仿真實訓(xùn)資源校企合作開發(fā)以及推廣應(yīng)用等相關(guān)制度。

　　堅持“應(yīng)用驅(qū)動”，提升教師數(shù)字化服務(wù)能力

　　“互聯(lián)網(wǎng)+”，打造“線上線下、虛實結(jié)合”新型課堂。依托虛擬工廠，借助VR設(shè)備，開展沉浸式、合作式交互體驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生合作能力；利用PC、手機(jī)、平板等多種終端，實施“云在線”虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)，使學(xué)習(xí)者能隨時隨地開展實訓(xùn)，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力；在虛擬結(jié)合實訓(xùn)區(qū)，先虛擬仿真、后真實實訓(xùn)，推進(jìn)“虛實結(jié)合”教學(xué)；利用智能管理評價系統(tǒng)，改革實訓(xùn)教學(xué)評價考核方式，對利用不同終端的教學(xué)過程，實現(xiàn)全過程的跟蹤與反饋。充分利用虛擬仿真版的精品在線開放課程，實施“線上線下、虛實結(jié)合”教學(xué)，推進(jìn)虛實結(jié)合深度融合應(yīng)用的“課堂革命”；同時，利用虛擬協(xié)同創(chuàng)新區(qū)，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，豐富第二課堂教學(xué)內(nèi)容。

　　校企協(xié)同，打造高水平的虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)團(tuán)隊。聘請一批虛擬仿真實訓(xùn)資源開發(fā)企業(yè)的技術(shù)人員以及有虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗的“雙師型”專業(yè)教師，擔(dān)任虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)兼職指導(dǎo)老師；選拔一批具有豐富實訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗及創(chuàng)新潛力明顯的中青年教師，通過參加各類虛擬仿真實訓(xùn)資源開發(fā)以及教學(xué)應(yīng)用等培訓(xùn)，培養(yǎng)一批虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用專業(yè)帶頭人和骨干教師。實施“專兼結(jié)對”，不定期開展虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)專題研討會，進(jìn)一步提升虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)水平；將虛擬仿真實訓(xùn)資源開發(fā)以及實訓(xùn)教學(xué)等納入年度考核與教學(xué)業(yè)績，確保專業(yè)教師參與的積極性和主動性。

　　開放共享，打造“虛擬仿真”版服務(wù)品牌。依托虛擬仿真實訓(xùn)基地，面向社會開放參觀及培訓(xùn)，如開展黨史學(xué)習(xí)教育、機(jī)械發(fā)展史學(xué)習(xí)等；將VR技術(shù)引入機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、驗證、展示等環(huán)節(jié)，促進(jìn)科研成果孵化；開發(fā)一批雙語或多語言的虛擬仿真實訓(xùn)項目和管理評價平臺，面向“一帶一路”國家開放網(wǎng)絡(luò)平臺，為其提供優(yōu)質(zhì)的虛擬仿真教學(xué)資源，彌補(bǔ)對方實訓(xùn)設(shè)備短缺的問題，并用于東南亞與非洲國家的相關(guān)職業(yè)技能培訓(xùn)，輸出我國的職業(yè)教學(xué)資源和教育標(biāo)準(zhǔn)、教育理念。同時，建設(shè)虛擬現(xiàn)實版的機(jī)械博物館，面向區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)中的“走出去”企業(yè)，開展產(chǎn)品的虛擬認(rèn)知與拆裝培訓(xùn)，深化與“一帶一路”沿線國家在產(chǎn)品研發(fā)方面的互聯(lián)互通。

　　（作者單位系金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院）