羅婷婷，葉瑞輝，余 磊

（1.浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 溫州 325016；2.安防工程技術(shù)研究所，浙江 溫州 325016）

1 專業(yè)課程背景及現(xiàn)狀

1.1 專業(yè)課程背景

新科技蓬勃發(fā)展，新興產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和社會形態(tài)調(diào)整重塑，都對中國職業(yè)教育發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)和要求[1]。職業(yè)教育自身要實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，必須高質(zhì)量發(fā)展實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié)，而傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié)面臨著高投入、高損耗、高風(fēng)險，以及實施難、觀摩難、在線難等實習(xí)中的困境。且各課程傳統(tǒng)實訓(xùn)室均是單獨針對某一門課程建設(shè)的，課程之間較難實現(xiàn)共享實訓(xùn)室，導(dǎo)致建成后的實訓(xùn)室利用率不高。如何在傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐環(huán)節(jié)上結(jié)合信息化技術(shù)，開展實驗教學(xué)模式創(chuàng)新，實現(xiàn)實訓(xùn)室多門課程共享已成為當(dāng)前高校實驗室建設(shè)和發(fā)展的重要研究方向[2-3]。

“智能化工程設(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”作為安全防范技術(shù)專業(yè)4 門專業(yè)核心課程，無論以后是從事技術(shù)支持崗位、智能化項目工程師還是網(wǎng)絡(luò)工程師都離不開這4門課程的相關(guān)知識與技術(shù)。這4 門專業(yè)核心課程具有很強的實操性，培養(yǎng)的安防專業(yè)人才能夠從事智能化工程的設(shè)計、施工、測試、驗收等工作，能夠勝任各類安防企業(yè)技術(shù)服務(wù)、安防設(shè)備調(diào)試、檢修等相應(yīng)崗位。4 門核心課程均需在智能樓宇上進行操作且均已建好傳統(tǒng)實訓(xùn)室，但類似“綜合布線”課程中的建筑群子系統(tǒng)施工等具有較高的風(fēng)險，不適合進行實景教學(xué)。因此，如何進行安防專業(yè)課程體系改革，提高整體的教育質(zhì)量，使得學(xué)生能夠更好地掌握4 門核心課程專業(yè)知識及技能，是一個亟需解決的問題。

1.2 存在的問題

安防防范技術(shù)專業(yè)作為浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院的特色專業(yè)，很多專業(yè)核心課均具有自己的實訓(xùn)室，但各實訓(xùn)室之間很難進行共享，導(dǎo)致實訓(xùn)室利用率較低等問題。同時因本專業(yè)4 門核心課程均需要在智能樓宇上進行，在傳統(tǒng)實訓(xùn)室中有些操作因具有較大的危險性，不利于學(xué)生直接操作，但若是直接采用理論講解，職業(yè)院校學(xué)生又普遍存在空間想象能力較差的問題，不利于學(xué)生直接理解掌握。因此，要采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)。當(dāng)然，并不是所有的實踐環(huán)境都需要虛擬仿真，也不是所有的實踐實訓(xùn)環(huán)境都可以通過虛擬仿真來解決，需要將傳統(tǒng)實訓(xùn)室與虛擬實訓(xùn)相結(jié)合，以虛助實，虛實結(jié)合，通過虛擬仿真技術(shù)解決實踐教學(xué)中“三高三難”問題，解決“講不清、下不去、動不得、看不見、難再現(xiàn)”這5個方面的問題。

虛擬現(xiàn)實不僅僅只能用于實訓(xùn)，也可以用于日常教學(xué)，讓學(xué)生對一些較難理解或日常生活中較難接觸到的知識點有更直觀的認識，如豎井。同時，也能邀請教職工或企業(yè)單位來校進行虛擬現(xiàn)實技術(shù)或?qū)I(yè)相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)。除此之外，因智能樓宇涉及消防安全、防雷防電等方面的設(shè)計，可在虛擬現(xiàn)實平臺中增加本塊知識點，通過沉浸式體驗施工安全、消防安全等過程，切實提高學(xué)生安全意識。因此，針對安全防范技術(shù)專業(yè)，提出了基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)實訓(xùn)、教學(xué)、培訓(xùn)和科普四位一體，虛實結(jié)合的課程體系化建設(shè)。

2 相關(guān)工作

在眾多信息化技術(shù)中，以仿真、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和多媒體為核心的虛擬實驗已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于實訓(xùn)、實踐教學(xué)中，從而對傳統(tǒng)的實訓(xùn)、實踐教學(xué)起到輔助、部分替代甚至全部替代的作用[4-5]。學(xué)生可以像在真實的環(huán)境中一樣完成各種實驗項目，所取得的實驗效果基本等價于在真實實驗環(huán)境中所取得的效果。虛擬實驗室是建立在虛擬實驗環(huán)境之上，注重實驗的仿真性和交互性，學(xué)生可在仿真平臺上進行模擬操作并獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)果[6-7]。國外學(xué)者SOLIMAN 等[8]提出用Lumion 搭建虛擬現(xiàn)實實驗教學(xué)平臺，EIRIS 等[9]將虛擬現(xiàn)實實驗教學(xué)平臺應(yīng)用于建筑行業(yè)內(nèi)計算施工危險指數(shù)和面向客戶進行交互體驗。

對于安防專業(yè)建設(shè)，已經(jīng)有很多學(xué)者進行了研究。孫敏等[10]提出通過引入“1+X”證書制度，構(gòu)建相對完善、合理、科學(xué)的課程體系，使學(xué)生在理論教學(xué)與實踐教學(xué)體系的指導(dǎo)下系統(tǒng)掌握安防專業(yè)技術(shù)，完成職業(yè)技能等級證書考核，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。

3 虛實結(jié)合、四位一體課程體系建設(shè)

本文提出的虛實結(jié)合、四位一體的安全防范技術(shù)專業(yè)課程體系化建設(shè)，是將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)實訓(xùn)室結(jié)合，構(gòu)建“智能化工程設(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”4 門核心課程虛實結(jié)合的體系，實現(xiàn)實訓(xùn)、教學(xué)、培訓(xùn)和科普四位一體的課程體系建設(shè)。具體建設(shè)方法如下。

融合安全防范專業(yè)4 門核心課程教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案及各課程的課程標準，梳理核心課程的課程性質(zhì)、目標和內(nèi)容，將需要通過虛擬現(xiàn)實教學(xué)的課程內(nèi)容及具有交集的課程內(nèi)容梳理出來，建立課程體系。

以虛助實，虛實結(jié)合教學(xué)方法設(shè)計。將4 門核心課程中必須使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)教學(xué)的內(nèi)容抽離出來，組成一個虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源庫，并設(shè)計相關(guān)虛擬現(xiàn)實教學(xué)模擬情景。而將網(wǎng)線制作、光纖冷接等必須進行實操的實訓(xùn)操作內(nèi)容分離出來，組成實地操作內(nèi)容。將2 部分內(nèi)容進行結(jié)合，讓學(xué)生在通過虛擬現(xiàn)實直觀地認識樓宇結(jié)構(gòu)并進行虛擬操作的基礎(chǔ)上，再進行實地操作，以虛助實，虛實結(jié)合，加深學(xué)生的理解，同時也能彌補部分無法實地操作的實訓(xùn)問題。

一“虛”多用，四位一體。除了將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于教學(xué)和實訓(xùn)之外，還能用于社會培訓(xùn)。無論是安防專業(yè)還是建筑專業(yè)，甚至是設(shè)計專業(yè)都需要學(xué)習(xí)智能樓宇的相關(guān)知識，因此，可以將智能樓宇的虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于社會培訓(xùn)，為社會服務(wù)。同時，智能樓宇涉及消防安全、施工安全等方面內(nèi)容，亦可作為科普內(nèi)容，進行安全宣傳，提高學(xué)生的安全意識，從而實現(xiàn)一“虛”多用，四位一體的課程體系建設(shè)。

3.1 梳理專業(yè)課程體系

本文根據(jù)浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院安全防范技術(shù)專業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)方案及各課程的教學(xué)資料，梳理課程對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，以智能樓宇為基礎(chǔ)，將具有共性或相互間有一定聯(lián)系且傳統(tǒng)實訓(xùn)室無法直接進行操作的內(nèi)容融合起來，形成虛擬實訓(xùn)內(nèi)容。

智能樓宇虛擬技術(shù)知識體系如圖1所示。將綜合布線的智能建筑、垂直干線系統(tǒng)等內(nèi)容與智能化工程設(shè)計的智能化系統(tǒng)、通信自動化等內(nèi)容，入侵報警與出入口控制技術(shù)中的入侵報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等內(nèi)容，智能視頻監(jiān)控技術(shù)中的不同場景的視頻監(jiān)控、實況接入等內(nèi)容融合到一套的智能樓宇虛擬仿真平臺上，學(xué)生可在平臺上進行相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)并進行虛擬仿真操作，且所學(xué)內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系，有利于學(xué)生對整個課程體系進行理解。

圖1 智能樓宇虛擬技術(shù)知識體系

3.2 虛實結(jié)合課程體系

用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將虛擬實訓(xùn)內(nèi)容呈現(xiàn)出來，可供學(xué)生學(xué)習(xí)并進行一些具有一定危險性且不適合實際場景中操作的實訓(xùn)，同時與每個課程傳統(tǒng)的實訓(xùn)室結(jié)合，將傳統(tǒng)實訓(xùn)與虛擬技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建虛實結(jié)合的課程體系。讓學(xué)生在用虛擬技術(shù)學(xué)習(xí)整個項目的內(nèi)容和部分操作之后，再進行傳統(tǒng)實訓(xùn)操作，有利于學(xué)生系統(tǒng)化學(xué)習(xí)知識點，且讓學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有了更直觀的認識，同時能夠提高學(xué)生的自信心及學(xué)習(xí)興趣。虛實結(jié)合課程體系部分內(nèi)容如圖2所示。將各課程傳統(tǒng)實訓(xùn)操作內(nèi)容與需用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建的虛擬場景和操作 進行一一對應(yīng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)實訓(xùn)與虛擬技術(shù)相結(jié)合。

圖2 虛實結(jié)合課程體系部分內(nèi)容

3.3 校企合作，共建共享，四位一體

與企業(yè)合作共同開發(fā)專用虛擬仿真平臺，學(xué)校教師提供教學(xué)所需要的場景資料，如建筑圖、各結(jié)構(gòu)剖析圖等，企業(yè)人員與教師共同合作開發(fā)出智能樓宇虛擬仿真軟件，實現(xiàn)校企合作，共建共享。

智能樓宇虛擬仿真軟件可用于安全專業(yè)4 門核心課程理論知識的教學(xué)，同時亦可用于危險性較高的實訓(xùn)操作。除此之外，還可以在培訓(xùn)及科普上進行應(yīng)用。培訓(xùn)上，可為本校教職工提供專業(yè)技能培訓(xùn)，為學(xué)生提供“1+X”技能認證培訓(xùn)，為綜合布線、智能化工程設(shè)計等崗位對應(yīng)的公司人員提供技能及業(yè)務(wù)培訓(xùn)，也可為兄弟院校提供教師及學(xué)生技能培訓(xùn)。這樣，不僅可以提高本校師生的技能，也可以為社會人士及兄弟院校提供相應(yīng)的幫助。在科普方面，可將消防安全、施工安全、住宅安全等內(nèi)容用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)出來，為本校師生及社會人士提供沉浸式體驗，提高安全意識。

4 結(jié)語

為實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)資源融合，虛擬現(xiàn)實結(jié)合，學(xué)校社會共享”的改革目標，本文整合了安全防范技術(shù)專業(yè)現(xiàn)有的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容與條件，建設(shè)虛實結(jié)合、四位一體的安全防范技術(shù)專業(yè)課程新體系。該體系將“智能化工程設(shè)計”“綜合布線”“智能視頻監(jiān)控技術(shù)”“入侵報警與出入口控制技術(shù)”4 門核心課程中智能樓宇實訓(xùn)內(nèi)容梳理融合，構(gòu)成虛擬仿真與實踐操作2 方面內(nèi)容，每個課程既有虛擬仿真操作（解決“三高三難”問題），為學(xué)生實訓(xùn)操作提供安全保證，同時也有傳統(tǒng)實訓(xùn)操作，使學(xué)生充分掌握實踐操作方法，熟悉職業(yè)標準。

本文堅持“虛實結(jié)合，能實不虛”的原則，在高危實踐環(huán)境下用虛擬仿真代替?zhèn)鹘y(tǒng)實訓(xùn)，能進行傳統(tǒng)實訓(xùn)操作則盡量采用傳統(tǒng)實訓(xùn)，充分利用現(xiàn)有時間條件形成虛實結(jié)合的實踐教學(xué)方式。除教學(xué)與實訓(xùn)外，可有條件地進行對外開放，讓社會人士或其他院?？赏ㄟ^申請加入共享計劃，為社會服務(wù)。同時，將消防安全、施工安全、住宅安全等內(nèi)容用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)出來，用于安全宣傳，為浙江安防職業(yè)技術(shù)學(xué)院師生及社會人士提供沉浸式體驗，提高安全意識。