虚拟仿真实训基地如何解决“三高三难”

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发布时间:2024-05-20 04:11

原标题:虚拟仿真实训基地如何解决“三高三难”

   数字化转型是当今职业教育应对数字时代发展与挑战的必然选择。虚拟仿真实训基地,将虚拟现实和人工智能等新一代信息技术与职业教育专业实训课程和实训设施深度融合,设计虚拟仿真实训项目,搭建虚拟仿真实训系统,开展实训教学、技术创新和生产服务,其本质是以数字化转型系统驱动教学模式和治理方式变革,根本目的是解决实训教学过程中“高投入、高难度、高风险,难实施、难观摩、难再现”等痛点和难点问题,有效实现人才培养的信息化、智能化和现代化。

   2021年,教育部制定虚拟仿真实训基地建设指南并立项建设215个国家职业教育示范性虚拟仿真实训基地。从建设情况来看,各项目在育人模式创新中取得了显著成效,但在实际建设中还普遍存在产教融合协同开发机制不畅、信息技术与职业教育教学融合不深、虚拟技术应用不足、基地建设标准缺乏、教学单元系统性不够等问题,需要在内涵特征、建构逻辑和建设路径等方面提升认识,系统构建虚拟仿真生态体系,优化实践教学体系。

  内涵意义:提高职业教育适应性

   虚拟仿真实训基地建设意义重大,应从推动产业发展,深化院校内涵建设,提高人才培养精准性的视角深刻认识。

   培养适应产业转型升级人才的有力支撑。数字技术赋能产业现代化发展,企业对“数字技术+专业技能”人才需求加剧,将虚拟仿真技术应用于专业实训教学,可以培养企业急需的精操作、懂工艺、会管理、善协作、能创新的高素质技术技能人才,切实提高职业教育适应性。

   推动职业教育高质量发展的核心载体。虚拟仿真实训基地建设对接产业、职业岗位需求,运用信息技术将企业案例、工程项目转化为教学资源,成为新技术、新工艺、新规范之载体,承载着职业教育高质量发展产教融合和信息化两个核心要素。

   深化职业院校“三教”改革的有力抓手。课堂教学数字化是职业教育改革创新的关键之一,通过虚拟仿真实训基地建设,开展教师教学能力提升、教学方法创新、教学资源数字化建设,创新人才培养模式,是提高课堂教学实效的关键,也是推动课堂革命的有力抓手。

  建构逻辑:关注产业链、教学链、技术链

   虚拟仿真项目要素的体系架构和应用成效是实训基地教学质量的重要保证,应从产业链、教学链和技术链三个方面厘清建构逻辑。

   虚拟仿真项目和任务设计需系统分析产业链中的职业岗位需求,明确目标定位,将专业群与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程进行全要素对接。目前,在虚拟仿真项目转化建设中缺乏对接产业的整体规划,造成项目跟不上产业发展步伐,实践育人效果不显著等问题,需系统排列生产中设计、制作、运维、服务、管理模块的数字化关系,建构虚拟仿真项目的框架逻辑。

   虚拟仿真项目要以学生为中心,将工作领域环节要素按照明确的教育教学理念予以呈现,形成教学序列逻辑。目前,在虚拟仿真项目设计中普遍缺乏教学设计理念,资源所承载的教学内容不足以支撑教学目标实现、教学活动组织,应在创新教学方式方法中统筹考虑虚拟仿真项目的应用形式和场景,促进课堂教学出成效。

   虚拟仿真实训基地是虚拟仿真技术在教育领域的应用集成,技术链逻辑既包括生产工序工艺的生产技术逻辑,也包括虚拟现实技术本身的集成逻辑。许多仿真项目的沉浸性、交互性、体验感不足,这既有对生产工艺仿真不足的问题,也存在虚拟仿真技术单一的问题。因此,应按照生产技术链设计实训内容、工作场景和技术参数,构建先进的信息技术集成系统,精准模拟实训中进不去、看不见、动不了、难再现的难题,为学习者提供真实环境、真实工艺、真实工具。

  建设路径:打造“新生态”、搭建“高速路”、构建“素材库”

   虚拟仿真实训基地建设,应结合企业实际生产,运用虚拟仿真技术,构建以技术链为支撑,数据驱动的生态系统。

   优化产教融合资源,打造虚拟仿真实训基地的“新生态”。聚焦区域产教联合体和行业产教融合共同体建设,统筹产业数字化资源,注重拓展虚拟仿真基地教学、培训、研发和服务功能。引导学校引入现代企业生产模式和虚拟工厂理念,模拟真实生产经营场景,建立数字化设计制造体验中心、实训工厂,实现教学、实训的全数字化,及时将产业的数字转型新场景要素转化到实训项目,培养学生的产业理解力、核心职业能力和技术领导力。

   推进职业教育新基建,搭建数字赋能实训教学的“高速路”。统筹集成基础建设、数字融合和智能应用系统,通过优化实训环境、教学资源、数据平台,实现虚拟仿真操作与实境操作相结合的沉浸式、交互式实训,构建信息技术支撑的校内校外、线上线下、物理空间与虚拟空间无缝衔接的职业教育学习空间,建设集教学、管理、评价、研究、实训为一体的应用服务综合体。

   促进智慧平台建设,构建虚拟学习空间的“素材库”。职业院校教师应加快虚拟仿真资源建设,将企业真实生产项目转化为教学资源,开发更多优质虚拟仿真资源库和数据包,丰富虚拟仿真素材,促进职业教育智慧平台资源在教育教学中的应用,为学生提供数字化、信息化情景模拟等教学和训练体验。

   提升师生信息素养,创新实训实践教学“新模式”。建立职业教育虚拟仿真实训课程标准、实训室建设标准,提高师生信息素养,将虚拟基层教学组织与实体实训室建设相结合,系统设计模块化实训教学体系,为学生提供个性化学习。同时,创新评价工具,探索对学生学习、教师教学的无感式、伴随式数据采集和监测,建立科学的教学评价反馈机制。

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