高职院校虚拟仿真实训基地建设研究——以江苏经贸职业技术学院为例

张 亮, 王国庆

(江苏经贸职业技术学院 信息技术中心，江苏 南京 211168)

为贯彻落实《关于开展职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设工作的通知》(教职成司函〔2020〕26号)和《职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设指南》(教技发中心函〔2021〕17号)等文件精神，促进现代信息技术与教育教学深度融合，推动高职院校实践教学模式全面创新，各高职院校纷纷结合自身专业特点，围绕人才培养目标，针对一些“摸不得、进不去、看不透”[1]且不便于进行现场实训教学的课程，持续推进虚拟仿真实训基地建设。

一、建设指导思想

高职院校要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，以优质教育教学资源和信息化学习环境建设为基础，以教学模式和学习方式改革为重点，以体制机制创新和队伍建设为保障，深化产教融合、校企合作，积极探索现代信息技术引领下的实践教学模式和职业教育特征明显的虚拟仿真实训教学资源建设路径。

二、建设思路

(一)坚持科技引领

依托虚拟现实和人工智能等新一代信息技术，在虚实结合的基础上，做到虚拟实训和生产实践相融合，两者相辅相成，缺一不可，共同搭建虚拟仿真实训系统，配置虚拟仿真实训设备，利用教学管理和分享系统对虚拟仿真实训基地进行整体管理及资源调配共享。

(二)线上线下相结合

线下提供虚拟仿真体验中心，线上提供虚拟仿真实验教学中心，完美实现线上线下互补、虚实结合，弥补学生不能到生产现场进行体验和学习的缺憾。

(三)突破时空限制

突破现场实体空间限制和开放时间限制，打造7*24小时不间歇的实训教学中心，由此，数字内容更易于扩展和更替。

(四)把握创新性

示范基地资源支持Web云端使用，可实现资源的信息化共享，面向行业企业在职人员和百万扩招的“农民工、退役军人、下岗职工、新型职业农民等人员”开放，充分发挥虚拟仿真实训平台的作用，为各类人员提供在线自主学习、在线技能培训、远程指导和考证等功能服务，满足其技能提升的需求。基地培训面向社会和其他院校开放，实现统筹规划、示范性建设、资源开放共享等目标。

(五)强调契合性

根据现场环境及高校专业课程对虚拟仿真实训的需求，个性化灵活定制设计，打造契合自身建设的最优方案，尽可能满足专业建设的需求，以最便利的方式实现课程教学目标。

(六)突出可扩展性

要保证软、硬件一体化解决方案的兼容性，便于后续灵活改进设备，开发不同主题内容的仿真软件。做到一室多用，使虚拟仿真综合实训室可兼容各类各专业的虚拟仿真实训资源。

三、 总体建设要求

开发基于职场环境和工作过程的虚拟仿真实训教学资源，开展线上线下相融合的混合式实践教学模式改革，推动学校虚拟仿真实训教学常态化应用，促进学校虚拟仿真实训基地建设水平提升、实践教学质量提升、人才培养成效提升[2]。

(一)多方共建、多元共享

基于职业院校人才培养的实际需求与地区行业企业发展需要，结合校本实训中存在的重点与难点，有针对性地制订建设规划和实施方案，探索符合学校实际需要和当地产业需求的创新路径与方法，面向行业、对接产业，服务行业企业人才需求，助力区域经济社会发展。打造学校、企业、行业组织等共同参与的多元主体建设模式，深化产教融合、引企入校、引校入企改革，联合共建，建设一批具备实训教学、企业培训、“1+X”证书人才培养、社会实践、社会服务等功能的虚拟仿真实训基地，有效推动教育服务供给方式及教学模式变革。同时，建设虚拟仿真实训共享管理平台，使平台具有较强的兼容性、超前性，实现校内虚拟仿真实训资源的集中管理和统一共享，满足校内、校外人员不同类型的实训学习需要。

(二)推进个性化、智能化实训

深度融合新一代的信息技术，如VR、AR、MR等，对传统的实验实训环境(包括硬件设备和软件平台)进行全方位模拟，充分发挥新一代信息技术对教育教学的支撑和服务功能，丰富教学手段，引领学生自主学习、创新学习；依托人工智能、大数据、5G等高新技术，探索智能化实训流程与资源建设路径，开发基于学生全面发展的实训学习资源，实现学生个性化学习。完善优化虚拟仿真实训资源，深化虚拟仿真技术与教育教学及实训的融合，以创新促发展，有效促进信息技术与实训教学的深度融合。

(三)数据驱动、流程再造

通过虚拟仿真实训教学资源的开发，不断丰富教学内容、提高教师的教学水平和学生的学习能力，做到教与学、教与研、教与技的多种结合，促进教师教学水平、学生学习能力、学校管理水平的提升。

建设虚拟仿真实训教学管理和共享平台，注重学生实训过程数据的积累，不断提高实训教学管理研究水平，实现实训教学流程再造，有效提升实践教学质量和学生的职业素养。不断融合行业企业资源与需求，拓展产教融合校企合作的途径和手段，推动开放共享和资源整合。

四、主要建设内容

(一)虚拟仿真实训教学资源建设

结合职业院校专业设置，整合全校虚拟仿真实训教学资源，建设基于职场环境与工作过程的虚拟仿真实训教学资源平台[3]。资源建设过程中要充分考虑后期的共享性，在前期利用企业先进开发技术的同时，考虑后期共享平台教学资源的实时更新和运维服务保障。以人才培养为目标，以职业能力提升为导向，实现实训软件、实训设备、实训场景的虚拟化，不断丰富教学场景，充实教学资源，实现校内各专业虚拟实训全覆盖，不断提升高校教学水平和教学质量，实现安全实训、绿色实训、远程实训、低分险实训。

(二)虚拟仿真实训教学项目建设

坚持需求驱动，支持以项目和工作过程为导向的课程体系，探索线上线下结合的个性化、多样化、智能化、泛在化实训方式。对照高职院校人才培养方案目标，结合高校专业特色，以社会行业发展为导向，依托高新技术，积极研发一批虚拟仿真实训教学精品项目[4]。以职业能力为导向，解决校内实训过程中实训条件受限、实训成本较高、实训项目较危险、实训能耗较大等问题，通过虚拟现实、增强现实、物联网、人工智能、大数据、5G等技术，实现实习实训“看得见、进得去、能操作、可再现”的目标。

(三)虚拟仿真实训管理和共享平台建设

结合职业院校实际教学情况，以专业实训教学内容为指向，以实训教学项目为基础，以虚拟仿真技术和网络技术为依托，整合学校虚拟仿真教学资源平台，建设具有一定超前性、扩展性和可兼容性的校内虚拟仿真实训资源管理和共享平台，推动全校优质教学实训资源共建共享，形成可示范、可推广的典型应用案例，建设职业教育专业仿真实训教学资源库，实现虚拟仿真资源高效、集中化管理，满足多学科、多专业、多学校、跨地区共享实训资源教学需求，促进学生自主泛在个性化学习，发挥新一代信息技术对教育教学的作用，以信息技术手段支撑和引领学校的教学改革。

(四)虚拟仿真实训教学和管理队伍建设

创新虚拟仿真实训教学和管理模式，吸引行业企业深度参与，校企共建共享，师资互聘，制订骨干教师培养计划，促进实训教师紧随行业发展方向，不断更新专业知识，形成一支高素质、高水平、专业化的“双师型”教学管理队伍。团队组织架构清晰明了，科研教学能力突出，管理骨干专业知识能力扎实，团队成员分工明确，配合协调能力强，对虚拟仿真实训基地的建设有独特的见解和实施能力，形成一支实训教学能力强、专业知识扎实、能上讲台、能下企业的虚拟仿真实训教学名师团队。

(五)虚拟仿真实训系统建设

一是沉浸式VR交互系统。利用三维仿真技术创造封闭的场景和音响系统，将用户的视听觉和外界隔离，使用户完全置身于计算机生成的虚拟环境中，同时利用空间的定位和手柄等输入输出设备完成各种交互操作，使用户产生一种沉浸于其中的感觉。

二是MR互动教学系统。MR互动教学系统主要是操作者通过佩戴MR头盔，既可以对现实空间中的虚拟模型进行交互操作，也可以对现实空间中的真实物体进行原理展示、拆装提示等操作。

三是AR互动教学展示系统。教师通过手机等移动设备识别预制的实际物体或相关图片，系统屏幕中会出现对应的三维场景，然后对场景中的虚拟物品进行缩小、放大、旋转等操作，可以使学生更加直观地对产品外观进行观测，也可以通过辅助操作展示物品的主要部件及功能，或者通过扫描不同的图片内容进行分布式逻辑拆装操作。

四是LED 3D大屏幕。LED显示屏由一个个小的LED模块面板组成，用来显示文字、图像、视频等信息。随着LED显示技术的不断更新，显示屏点间距越做越小，LED显示屏的运用越来越广泛。在虚拟现实应用解决方案中，多采用3D方式进行LED显示屏交互显示。

五是备中控管理系统。通过设备中控管理系统，对实训基地的软硬件设备进行集中管控，对各类设备分类管理，较为方便地处理各类复杂的协同指令。

六是音响系统。为了给体验者带来更好的感官体验，虚拟仿真实训基地应设计并配置一套较为先进的音响系统，做到声场覆盖全面、均衡，外表整齐美观。

(六)社会服务机制建设

不断提升虚拟仿真实训基地信息化建设水平，加强对专业人才培养、职业技能鉴定、专业继续教育等方面的支撑。通过校企共建虚拟仿真实训平台和教学管理队伍建设，充分发挥共享实训平台和实训基地的技术优势、人才优势，助力小微企业业务升级转型；以实训平台为载体，开展大学生创新创业竞赛等活动，并为社会机构提供技能培训和职业技能鉴定等服务。从人才培养目标、项目创新研发、科技成果转化等方面进行全面提升，实现新一代高新技术与学校虚拟仿真实训项目的深度融合，助推专业建设全面、快速、高质量发展。

五、保障措施

(一)科学优化，整体设计

学校制订《虚拟仿真实训基地建设评价标准》，按照先建设投入使用、再绩效评估认定、后持久分类指导的方式，分年度认定一批院系示范性虚拟仿真实训基地。学校信息化建设与管理处会同教务处(实践教学中心)、质量监督与评估处等部门组建专家委员会，对虚拟仿真实训基地建设工作进行指导和评价，适时开展示范性虚拟仿真实训基地建设优秀案例或项目的培育及遴选工作。

(二)明确责任，共建共享

各院系结合学校教育事业发展规划要求、自身专业建设以及人才培养实际需求，结合校本实训中存在的痛点与难点，科学制订虚拟仿真实训基地建设方案，确保实践教学内容丰富、实践教学时间灵活、实践空间广泛、实践成效显著，不断提升实训基地建设信息化水平，深化信息技术与教育教学的深度融合。面向行业、对接产业，服务人才需求，建立共建共享机制，推进开放共享和持续应用，打造高水平、高质量的虚拟仿真实训基地。

(三)多元投入，确保绩效

鼓励建设单位积极开展校企合作、深化产教融合，拓展资金来源渠道，确保虚拟仿真实训基地有持续稳定的建设和管理经费。在配置建设经费时，硬件、软件和运维经费的投入应当保持合理的比例，适当配置应用培训经费[5]。学校管理部门应进一步强化对虚拟仿真实训基地建设经费的绩效考核和评价，确保资金安全规范高效运行，推动资源配置效率和使用效益不断提升。

(四)统筹实施，持续推进

学校虚拟仿真实训基地建设应统筹建设专兼结合、结构合理、素质优良、能熟练开展虚拟仿真实训教学的教师队伍，系统制订有效保障实训教学的管理规章、制度、规范、教师工作绩效考核规则以及经费使用管理办法等，建立虚拟仿真实训基地管理框架，明确管理机构中各岗位职责及相关考核标准，定期组织考核，确保虚拟仿真实训基地建设高效、有序、可持续发展。

随着新一代信息技术的不断成熟，信息技术和教育教学的融合更加紧密，信息技术对传统实践教学模式的影响也变得更加突出。努力建设一批高效、节能、安全、共享，具有前瞻性、扩展性、兼容性的虚拟仿真实训基地，支撑并服务高校的人才培养、实践教学、创新教育、社会服务，值得高职院校信息化管理部门和每一个信息化教学建设者长期思考并持续实践。