自新冠肺炎疫情發(fā)生，北京歐倍爾軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司積極響應(yīng)“停課不停學(xué)”的號(hào)召，免費(fèi)開(kāi)放線上學(xué)習(xí)資源供高校、職校等客戶使用，服務(wù)于學(xué)校、教師的教學(xué)。同時(shí)，也一直在思考在后疫情時(shí)代，如何讓線上教學(xué)資源以及線上線下混合式教學(xué)模式更好的服務(wù)于教學(xué)。

1 歐倍爾集團(tuán)虛擬仿真資源和智慧實(shí)訓(xùn)基地

目前歐倍爾集團(tuán)包括北京歐倍爾軟件技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“公司”）、北京歐倍爾科學(xué)儀器有限公司、山東歐倍爾軟件科技有限責(zé)任公司。

公司的主要產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)方向包括虛擬仿真資源和智慧實(shí)訓(xùn)基地。其中，智慧實(shí)訓(xùn)是在天津大學(xué)化工基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心帶領(lǐng)下，打造的集教學(xué)、培訓(xùn)于一體的智慧系統(tǒng)，而虛擬仿真資源則是在中科大陳宗海教授指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)和研發(fā)。

公司產(chǎn)品和技術(shù)涵蓋化學(xué)化工、食品工程、環(huán)境工程、生物制藥、工程力學(xué)、材料工程、能源電力和分析鑒定等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域。開(kāi)發(fā)了實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、半實(shí)物仿真工廠等專業(yè)化仿真教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)應(yīng)用了3D技術(shù)、AR 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)和VR 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了PC 端、移動(dòng)端和網(wǎng)絡(luò)化等多維度操作，豐富了教學(xué)應(yīng)用模式和應(yīng)用場(chǎng)景，有效解決了教學(xué)過(guò)程中受時(shí)間、空間和教學(xué)資源等限制而造成的困擾和問(wèn)題，為教育教學(xué)和人才培養(yǎng)提供了技術(shù)支持和保障，創(chuàng)造了條件和優(yōu)勢(shì)。

2017—2020年，公司在化學(xué)化工、食品、環(huán)境和分析鑒定等專業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用相關(guān)仿真產(chǎn)品以及相關(guān)設(shè)備支持教育部高等學(xué)校化工類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、教育部高等學(xué)校食品科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、全國(guó)石油和化工行指委、中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)、全國(guó)煤炭行指委、中國(guó)煤炭教育協(xié)會(huì)、中國(guó)化學(xué)會(huì)以及各省市化學(xué)化工學(xué)會(huì)開(kāi)展省級(jí)、國(guó)家級(jí)大賽共計(jì)五十余場(chǎng)（圖1）。在近五年的比賽組織中，為全國(guó)院校參賽選手免費(fèi)提供練習(xí)軟件，并進(jìn)行全程免費(fèi)技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)。

圖1 山東省職業(yè)院校化工生產(chǎn)技術(shù)技能大賽

在化工行業(yè)企業(yè)智慧實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面，公司積極響應(yīng)相關(guān)政策，并嚴(yán)格執(zhí)行各省化工專項(xiàng)行動(dòng)辦的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)助各化工園區(qū)營(yíng)造建設(shè)集化工、機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控制和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)于一體的員工實(shí)訓(xùn)基地?；毓δ芎w科研、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、仿真、鑒定、競(jìng)賽以及線上與線下培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)科技研發(fā)、人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際需求的零距離對(duì)接（圖2）。

圖2 實(shí)訓(xùn)基地效果圖

圖3 線上資源開(kāi)放模式

2 線上線下混合式教學(xué)的思考

自疫情以來(lái)，公司一直積極響應(yīng)“停課不停學(xué)”，通過(guò)自主研發(fā)的線上智慧平臺(tái)，將線上的虛擬仿真教學(xué)資源以及其他線上學(xué)習(xí)資源免費(fèi)開(kāi)放給院校使用。同時(shí)，公司的售后部門針對(duì)每所院校設(shè)立答疑群，實(shí)時(shí)指導(dǎo)在線使用。所開(kāi)放的產(chǎn)品也都能夠完成在線考試和成績(jī)收取，方便教師的教學(xué)。目前，平臺(tái)免費(fèi)試用人數(shù)已經(jīng)突破百萬(wàn)。疫情期間，歐倍爾線上資源免費(fèi)開(kāi)放模式如圖3所示。

2.1 線上線下混合式教學(xué)模式

盡管免費(fèi)開(kāi)放使用線上學(xué)習(xí)資源能夠促進(jìn)公司產(chǎn)品的發(fā)展，但是隨著后疫情時(shí)代的到來(lái)，實(shí)現(xiàn)線上學(xué)習(xí)資源以及線上線下混合式教學(xué)，才能適應(yīng)于職業(yè)教育的需要。伴隨著相關(guān)政策的出臺(tái)，公司有了明確的發(fā)展方向。首先是《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》中提出“啟動(dòng)1+X 證書(shū)制度試點(diǎn)工作”，在2020年第四批X 證書(shū)申報(bào)工作中，公司積極參與化工精餾安全控制、煤炭清潔高效利用和環(huán)境專業(yè)方向的智能水廠運(yùn)行與調(diào)控、水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理等多個(gè)方向。另外，依據(jù)教育部等九部門印發(fā)的《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動(dòng)計(jì)劃（2020—2023年）》（教職成〔2020〕7號(hào)）和《關(guān)于開(kāi)展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》（教職成廳函〔2020〕26號(hào)），公司積極與相關(guān)院校教師和行業(yè)專家溝通，結(jié)合技術(shù)產(chǎn)品和公司發(fā)展，設(shè)計(jì)研發(fā)了線上線下混合式智慧實(shí)訓(xùn)模式（圖4）。

圖4 線上線下混合式智慧實(shí)訓(xùn)模式

2.2 線上虛擬仿真資源建設(shè)

公司自主研發(fā)的線上智慧平臺(tái)，擁有豐富的教學(xué)資源和科學(xué)的課程體系。錄入學(xué)生的信息后，可以按照課程分類在線完成知識(shí)點(diǎn)、理論試題以及虛擬仿真資源的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和考核?？己送P(guān)后頒發(fā)通關(guān)證書(shū)，獲得進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室實(shí)際操作的資格。線下則是通過(guò)智慧平臺(tái)預(yù)約進(jìn)入實(shí)訓(xùn)室，設(shè)備的開(kāi)啟可以通過(guò)智能人臉識(shí)別和智能門禁系統(tǒng)完成，同時(shí)設(shè)備是和線上虛擬仿真相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作指導(dǎo)，自動(dòng)評(píng)判操作等功能。歐倍爾線上智慧平臺(tái)仿真資源如圖5所示。

圖5 平臺(tái)仿真資源

公司緊跟職業(yè)教育人才培養(yǎng)需求設(shè)計(jì)和研發(fā)虛擬仿真資源：一是人性化設(shè)計(jì)的仿DCS控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)，參數(shù)可自主調(diào)節(jié)，可以手動(dòng)輸入變量值，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制功能，也自動(dòng)控制調(diào)節(jié)；二是擁有強(qiáng)大的后臺(tái)數(shù)據(jù)模型，能夠基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，建立遵循反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和自動(dòng)控制等基本原理的數(shù)學(xué)機(jī)理模型；三是科學(xué)的智能評(píng)分系統(tǒng)，可以根據(jù)廠家提供操作規(guī)程、設(shè)備操作要求、工藝參數(shù)要求定制開(kāi)發(fā)，可按操作步驟和過(guò)程對(duì)學(xué)員的操作進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；四是友好的3D操作場(chǎng)景，中控室、構(gòu)筑物、設(shè)備、閥門、綠化、房間等按實(shí)際工廠1:1 還原，設(shè)備、閥門開(kāi)關(guān)等可以進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)和設(shè)備啟停，還具備設(shè)備運(yùn)行效果展示，如運(yùn)行動(dòng)畫(huà)、氣體探測(cè)器等，3D拆分或半透展示設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理等功能。

2.3 線下實(shí)訓(xùn)設(shè)備設(shè)計(jì)和研發(fā)

在設(shè)計(jì)和研發(fā)線下實(shí)訓(xùn)設(shè)備時(shí)，充分聽(tīng)取了相關(guān)院校專家和教師的建議，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了線下線上的有機(jī)融合。目前，線下實(shí)訓(xùn)設(shè)備具備以下功能及特點(diǎn)：

⑴ 智能準(zhǔn)入系統(tǒng)（圖6）采集圖像數(shù)據(jù)，與人臉識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，學(xué)員完成課程任務(wù)，獲得設(shè)備預(yù)約資格，通過(guò)人臉識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)設(shè)備，進(jìn)行操作。

⑵ 遠(yuǎn)程視頻指導(dǎo)（圖7）與設(shè)備視頻終端實(shí)時(shí)聯(lián)通，實(shí)現(xiàn)在線視頻通話功能，教師遠(yuǎn)程視頻答疑指導(dǎo)學(xué)員操作，高效互動(dòng)。

⑶ 全方位實(shí)驗(yàn)監(jiān)控（圖8）搭載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)視頻信號(hào)傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)員實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)場(chǎng)，全方位了解學(xué)員操作過(guò)程。

⑷ 遠(yuǎn)程操作設(shè)備（圖9）實(shí)時(shí)展示設(shè)備表盤數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)小組成員遠(yuǎn)程協(xié)作完成團(tuán)隊(duì)操作練習(xí)。

圖6 智能準(zhǔn)入系統(tǒng)

圖7 遠(yuǎn)程視頻指導(dǎo)

圖8 全方位實(shí)驗(yàn)監(jiān)控

圖9 遠(yuǎn)程操作設(shè)備

3 線上線下混合式教學(xué)的融合案例

3.1 線上線下混合式教學(xué)建設(shè)

積極與高校以及相關(guān)企業(yè)合作，建設(shè)了一大批適合當(dāng)前行業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)訓(xùn)基地。尤其是在化工行業(yè)，合作單位既包括本科和職業(yè)院校，還包括很多化工企業(yè)和化工工業(yè)園等單位。對(duì)于前者，主要是建設(shè)用于提升學(xué)生職業(yè)技能、創(chuàng)新實(shí)踐能力的實(shí)訓(xùn)設(shè)備；而對(duì)于后者則是共同設(shè)計(jì)研發(fā)用于員工崗前培訓(xùn)及崗位技能提升的培訓(xùn)與考核實(shí)訓(xùn)基地。

3.2 線上線下混合式實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

在建設(shè)過(guò)程中始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心的基本建設(shè)原則，兼顧方便教師教學(xué)和企業(yè)培訓(xùn)，因此在線上線下混合式實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)中堅(jiān)持以下原則：

⑴ 先進(jìn)性與成熟性相結(jié)合

將先進(jìn)的工業(yè)仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于化工及化工安全培訓(xùn)考核系統(tǒng)。

⑵ 前瞻性與實(shí)用性相結(jié)合

能針對(duì)項(xiàng)目定制要求，滿足實(shí)用性需求，又能兼顧未來(lái)訓(xùn)練考核需求的發(fā)展方向。

⑶ 安全性與開(kāi)放性相結(jié)合

系統(tǒng)本質(zhì)安全可靠，同時(shí)也有具備開(kāi)放性和可拓展性，滿足后期模塊及業(yè)務(wù)拓展。

⑷ 模擬與真實(shí)應(yīng)用相結(jié)合

一方面，利用模擬培訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)培訓(xùn)與演練；另一方面，需要還原現(xiàn)實(shí)，達(dá)到高度仿真效果。

⑸ 硬件與軟件相結(jié)合

發(fā)揮硬件的展示操作效果，同時(shí)利用行業(yè)領(lǐng)先的軟件技術(shù)，將二者進(jìn)行深層次有機(jī)融合，提高系統(tǒng)應(yīng)用效果。

依托于以上五大建設(shè)原則，公司建設(shè)的實(shí)訓(xùn)基地取得了客戶的好評(píng)。部分建設(shè)案例如下：

2020年9月，與湖北興發(fā)化工集團(tuán)股份有限公司合作，共同建設(shè)興發(fā)集團(tuán)技能實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)項(xiàng)目。該實(shí)訓(xùn)中心項(xiàng)目將建設(shè)一個(gè)集化工工藝實(shí)訓(xùn)、設(shè)備維修實(shí)訓(xùn)、電氣操作實(shí)訓(xùn)、儀表操作實(shí)訓(xùn)、安全操作實(shí)訓(xùn)等多方向的綜合實(shí)訓(xùn)基地。目前，該項(xiàng)目已正式開(kāi)工建設(shè)。

另外，在企業(yè)合作建設(shè)中，積累了大量的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。合作建設(shè)單位包括山東濱安科技有限公司、魯西化工集團(tuán)（圖10）、山西陽(yáng)煤集團(tuán)、湖北三寧化工、魯北化工、萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)、中海油安全技術(shù)公司等知名企業(yè)。

圖10 魯西化工建設(shè)項(xiàng)目

在院校合作建設(shè)中，始終堅(jiān)持以促進(jìn)就業(yè)和適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，建設(shè)項(xiàng)目致力于培養(yǎng)高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才，在本科院校和職業(yè)院校的合作建設(shè)中均獲得了肯定與認(rèn)可。合作院校包括山東大學(xué)、貴州大學(xué)、安徽師范大學(xué)（圖18）、安徽工業(yè)大學(xué)、遼寧工業(yè)大學(xué)、南京科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（圖11）、四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院等。部分建設(shè)項(xiàng)目中采用聲光電模擬起火現(xiàn)象，培訓(xùn)學(xué)員應(yīng)急處置能力；配置設(shè)備結(jié)構(gòu)展示柜，將閥門管件、儀表、填料、泵、換熱器結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示。配套VR 設(shè)備，學(xué)員可進(jìn)行安全操作體驗(yàn)。

圖11 南京科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院“化工廢水處理”項(xiàng)目

盡管在建設(shè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地方面取得了一些進(jìn)步，但也尚存在一些需要探索解決的問(wèn)題，包括學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和知識(shí)運(yùn)用能力的方式，以及交叉學(xué)科人才的緊缺與課程建設(shè)需求之間的矛盾等，這些問(wèn)題也是在后疫情時(shí)代需要進(jìn)一步探索和解決的。

后疫情時(shí)代的到來(lái)，讓線上線下混合式教學(xué)更好的服務(wù)于職業(yè)教育，需要政府、學(xué)校、社會(huì)和企業(yè)的多方參與。作為企業(yè)服務(wù)商，必須牢固樹(shù)立新發(fā)展理念，服務(wù)建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系和實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量更充分就業(yè)需要，對(duì)接科技發(fā)展趨勢(shì)和市場(chǎng)需求，積極參與到職業(yè)教育改革中來(lái)。