王楠
2021年暑假的一天,江西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院通用航空器維修專業(yè)2020級(jí)學(xué)生周芳宜打開電視,一則國(guó)家職業(yè)教育虛擬仿真示范實(shí)訓(xùn)基地即將完工的新聞?wù)诓?bào),他并未把這個(gè)地方和自己聯(lián)系在一起。開學(xué)后不久,班主任在專業(yè)群發(fā)了條通知——10月23日開始,在紅谷灘新區(qū)VR特色小鎮(zhèn)內(nèi)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)示范基地進(jìn)行兩周實(shí)訓(xùn)。這著實(shí)讓周芳宜驚喜又意外。位于江西南昌的首個(gè)國(guó)家職業(yè)教育虛擬仿真示范實(shí)訓(xùn)基地(以下簡(jiǎn)稱“實(shí)訓(xùn)基地”)于2020年2月完成招標(biāo),如今已正式投入試運(yùn)營(yíng),周芳宜等學(xué)生是第一批“幸運(yùn)兒”。“進(jìn)不去、看不見、動(dòng)不了、難再現(xiàn)”,職業(yè)教育實(shí)訓(xùn)教學(xué)苦此久矣,“虛擬現(xiàn)實(shí)”新基建為職業(yè)教育破題。
從無(wú)到有,摸著石頭過(guò)河
虛擬仿真與江西的淵源頗深。時(shí)間回到被稱為“VR元年”的2016年,年初江西即以南昌為VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先鋒隊(duì),啟動(dòng)了全球首個(gè)城市級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,開始布局全球城市級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)。2018年,由江西省政府和工信部共同主辦的世界VR產(chǎn)業(yè)大會(huì)在南昌舉行,其間157個(gè)協(xié)議和項(xiàng)目達(dá)成意向,總投資額631.5億元。大會(huì)剛落下帷幕,江西立即印發(fā)了《加快推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干措施》。此后,VR企業(yè)競(jìng)相落地江西。第二屆世界VR產(chǎn)業(yè)大會(huì)開幕式上,教育部與江西省政府達(dá)成框架協(xié)議,決定在江西設(shè)立國(guó)家職業(yè)教育虛擬仿真示范實(shí)訓(xùn)基地。實(shí)訓(xùn)基地選址南昌紅谷灘新區(qū)則是順理成章,作為南昌全市VR產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主戰(zhàn)場(chǎng),省部共建框架協(xié)議達(dá)成前,已有微軟等多家全球龍頭企業(yè)入駐集聚。從代表性、有特色的工科類專業(yè),航空、軌道等領(lǐng)域技能型人才培養(yǎng),江西本土特色專業(yè)三個(gè)層面綜合考慮,實(shí)訓(xùn)基地?cái)M定開設(shè)九大類26個(gè)專業(yè)課程,包括裝備制造專業(yè)、交通運(yùn)輸專業(yè)、電子信息專業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生專業(yè)、旅游專業(yè)等。
參與實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的陣容強(qiáng)大,由全國(guó)行業(yè)職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)選派的專家、腳本建設(shè)院校選派的教師、參訓(xùn)院校選派的教師、資源建設(shè)方工程師、設(shè)備供應(yīng)商工程師、行業(yè)企業(yè)專家、基地自有教師等七方共同組成。2020年10月受全國(guó)交通運(yùn)輸職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委派,南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師崔嘉借調(diào)至實(shí)訓(xùn)基地,負(fù)責(zé)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理專業(yè)的虛擬仿真課程資源建設(shè)和實(shí)訓(xùn)課程體系規(guī)劃。他指導(dǎo)承接院校教學(xué)團(tuán)隊(duì)(深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院),完成了行業(yè)企業(yè)調(diào)研,對(duì)標(biāo)國(guó)家職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)完成了學(xué)習(xí)場(chǎng)及工作環(huán)節(jié)設(shè)置,最終梳理總結(jié)了面向不同工作崗位、設(shè)計(jì)了54個(gè)不同學(xué)習(xí)情境的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)腳本。2021年3月,崔嘉開始配合VR技術(shù)團(tuán)隊(duì)解讀腳本,設(shè)計(jì)虛擬仿真資源開發(fā)框架,并開始組建教學(xué)團(tuán)隊(duì)按照項(xiàng)目目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
對(duì)VR項(xiàng)目來(lái)說(shuō),腳本如同電影劇本,而開發(fā)者則是承擔(dān)編劇工作。虛擬仿真課程開發(fā)經(jīng)歷了相當(dāng)艱難的論證過(guò)程,所有參與者都在苦苦思索,如何避免以虛代實(shí),為了VR而VR……江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院是旅游管理、導(dǎo)游專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的承接院校,負(fù)責(zé)課程資源開發(fā)建設(shè)的院長(zhǎng)張蕾深有體會(huì),她帶領(lǐng)學(xué)校專業(yè)老師組成的開發(fā)團(tuán)隊(duì),沒(méi)有現(xiàn)成的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,教師無(wú)一具備VR背景。秉承虛實(shí)結(jié)合、以虛助實(shí)的原則,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)所需課程量、師資構(gòu)成、呈現(xiàn)方式再到教學(xué)評(píng)價(jià)……所有細(xì)節(jié)在團(tuán)隊(duì)的頭腦風(fēng)暴中一點(diǎn)點(diǎn)梳理清晰,再與開發(fā)團(tuán)隊(duì)充分溝通,在后期的教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在,實(shí)訓(xùn)基地的西區(qū)已投入使用,一期項(xiàng)目完成了數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理、中藥學(xué)、導(dǎo)游、通用航空器維修、航空航務(wù)技術(shù)等七個(gè)專業(yè)實(shí)訓(xùn)室和課程資源建設(shè)。
當(dāng)“虛擬”照進(jìn)“現(xiàn)實(shí)”
2021年9月13日,城市軌道交通運(yùn)營(yíng)管理專業(yè)成為實(shí)訓(xùn)基地集體試運(yùn)營(yíng)的首個(gè)專業(yè)。城市建設(shè)跑出“加速度”,交通運(yùn)輸類企業(yè)激增,大量的軌道交通技能人才要通過(guò)職業(yè)院校培養(yǎng)。但現(xiàn)實(shí)情況是,城軌專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備價(jià)格高昂,占地面積太大,工位相對(duì)緊缺。崔嘉算了筆賬:如果按兩周的實(shí)訓(xùn)課,一天6個(gè)學(xué)時(shí),平攤到每個(gè)學(xué)生頭上,上手設(shè)備不過(guò)兩三個(gè)小時(shí)。另一方面,實(shí)訓(xùn)設(shè)備的損耗率極高,維修費(fèi)用也是一筆不小的支出。因此,對(duì)于大量的、反復(fù)的而工位又不夠的實(shí)訓(xùn),虛擬仿真技術(shù)便能派上大用場(chǎng)。學(xué)生們可以先通過(guò)虛擬環(huán)境熟悉流程,再根據(jù)操作熟練程度,分批到實(shí)際設(shè)備上鍛煉手感,加快訓(xùn)練步驟。
10月24日,一輛大巴將周芳宜和他的20多位同學(xué)送到實(shí)訓(xùn)基地,親眼看到“高大上”的基地,周芳宜內(nèi)心騰地升起一個(gè)感受“在這我能學(xué)到好多東西”。看一遍專門演示虛擬設(shè)備操作的視頻,老師又現(xiàn)場(chǎng)演示了虛擬設(shè)備操作,不到五分鐘學(xué)生們就輕松上手了。以拆飛機(jī)機(jī)輪為例,把螺絲擰開,然后用力矩扳手,整套拆卸中一個(gè)螺絲沒(méi)有擰下來(lái),就不能繼續(xù)下一個(gè)步驟,練習(xí)結(jié)束后軟件自動(dòng)打分。兩周內(nèi),周芳宜和同學(xué)們通過(guò)虛擬仿真教學(xué),學(xué)習(xí)并順利通過(guò)了飛機(jī)機(jī)輪安裝與拆卸、胎壓填充等項(xiàng)目考核。周芳宜說(shuō):“從前,類似的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要在校外真正的飛機(jī)場(chǎng)進(jìn)行,存在一定的安全隱患,而VR學(xué)習(xí)既節(jié)省了成本,又保證了安全?!彼耐瑢W(xué)劉金則提到,其中一位來(lái)自北京的授課教師,曾是空軍飛行員,講起自己的軍旅經(jīng)歷和維修實(shí)踐,讓現(xiàn)場(chǎng)的同學(xué)們大開眼界。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)及配置相應(yīng)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)設(shè)備,解決了專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的“三高三難”痛點(diǎn)和難點(diǎn)。張蕾告訴記者:“導(dǎo)游車上沿途講解是導(dǎo)游專業(yè)學(xué)生必須掌握的技能,他們需要在車上對(duì)客人進(jìn)行城市、風(fēng)景名勝、道路等等講解。日常的教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生幾乎沒(méi)有練習(xí)的機(jī)會(huì),只能等到實(shí)習(xí)時(shí)鍛煉本領(lǐng)。”虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件中置入的模擬大巴和周邊實(shí)地拍攝VR情景,沒(méi)有使用過(guò)度的圖像處理,力求呈現(xiàn)實(shí)際情況,創(chuàng)建了沉浸式的環(huán)境,讓學(xué)生“身臨其境”地感受到自己是在大巴車上向客人講解。張蕾說(shuō):“學(xué)生們主動(dòng)、認(rèn)真地帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),還很快樂(lè),這樣的反饋令我們非常興奮,設(shè)計(jì)的初衷實(shí)現(xiàn)了,學(xué)生的專業(yè)能力尤其是實(shí)踐水平得到了提升?!?/p>
領(lǐng)先半步形成標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)合先行先試實(shí)訓(xùn)班700多人次的學(xué)習(xí)體驗(yàn),崔嘉等職教老師也在積極思考虛擬仿真課程的優(yōu)化,在二期項(xiàng)目中完成改善升級(jí)。明年?yáng)|區(qū)的五棟樓全面建好后,實(shí)訓(xùn)基地全面投入運(yùn)營(yíng),每年可容納約十萬(wàn)名學(xué)員進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、社會(huì)培訓(xùn)、師資培訓(xùn)及研學(xué)活動(dòng)。
“崗課賽證”融通早已在課程研發(fā)初期就納入了規(guī)劃。實(shí)訓(xùn)基地不僅適用于職業(yè)學(xué)校的學(xué)生,更能適應(yīng)職業(yè)比賽、技能鑒定,乃至對(duì)社會(huì)人員的培訓(xùn)需求。崔嘉認(rèn)為,處理突發(fā)事故實(shí)訓(xùn)是虛擬仿真技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì),一些受制于場(chǎng)景因素的職業(yè)技能考核方式,比如突發(fā)交通事故、應(yīng)對(duì)大客流等考核,可以虛擬仿真環(huán)境下再現(xiàn),這為一些不易考核的技能提供一種可能,拓寬了職業(yè)技能大賽的覆蓋面。而將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用到“1+x”一些職業(yè)技能考核上,也在一定程度上避免了人工判定的誤差,統(tǒng)一了判定標(biāo)準(zhǔn)。這些,都將在后續(xù)的推進(jìn)中等待著驗(yàn)證。
在崔嘉看來(lái),國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地真正實(shí)現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)的沉浸感和真實(shí)感。早在2014年,崔嘉著手建設(shè)本校仿真實(shí)驗(yàn)室。作為較早使用新技術(shù)輔助職業(yè)教育的實(shí)踐者,他感到此前各地職業(yè)院校推行的相關(guān)實(shí)踐“只仿真不虛擬”,而實(shí)訓(xùn)基地利用虛擬仿真技術(shù)1:1 搭建真實(shí)的環(huán)境和真實(shí)的崗位流程。對(duì)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的深度參與,讓崔嘉直言“不可同日而語(yǔ)”。
職教老師也深刻體會(huì)到虛擬仿真對(duì)教學(xué)的作用。江西旅游商貿(mào)職業(yè)學(xué)院的15位老師和60名學(xué)生參與了先行先試實(shí)訓(xùn)班,兩三周的實(shí)訓(xùn)結(jié)束后,師生們的反饋?zhàn)審埨俸苡谐删透?。“大?shù)據(jù)與人工智能時(shí)代,給我們的社會(huì)、生活帶來(lái)了改變。對(duì)于職業(yè)教育,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最大的特色是提高了教學(xué)的實(shí)效性,這是毋庸置疑的,它對(duì)教師的信息化水平也提出了更高的要求?!睆埨僬f(shuō)。在不斷的磨合中,教師從“摸不到頭腦”,在專家的引領(lǐng)下也沉浸式體驗(yàn)了虛擬仿真技術(shù),逐漸感受到虛擬仿真在教育教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了巨大作用,最終也發(fā)自內(nèi)心地認(rèn)同虛擬仿真在教育教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)。
實(shí)訓(xùn)基地以立足江西、輻射全國(guó)、面向世界的理念,將基地建設(shè)成職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展的共建共享平臺(tái)。崔嘉相信,依托南昌的國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地,虛擬仿真在職教應(yīng)用也將迎來(lái)蓬勃發(fā)展的新階段,必將引領(lǐng)未來(lái)的職教理念改革,新一輪的教改浪潮就要開始了,他目光灼灼。