李秀麗 李申 方維
[摘? ? ? ? ? ?要]? 虛擬仿真實訓是指為了實現實際技能訓練而使用數據對實際場景進行仿真的教學方法。通過構建虛擬仿真實訓基地,助力“三教”改革,打造集“產”“學”“研”“訓”“賽”于一體的人才培養(yǎng)基地。職業(yè)院校虛擬仿真實訓基地建設要以社會和市場需求為導向,應對職業(yè)教育實訓中高投入、高損失、高風險以及實施困難、參觀困難、再現困難的“三高三難”痛點和難點。通過對高職虛擬仿真實訓基地建設的必要性、現狀、主要問題及建設路徑進行研究,以期為高職院校的虛擬仿真實訓基地建設提供寶貴的項目經驗。
[關? ? 鍵? ?詞]? 虛擬仿真實訓基地;建設;培養(yǎng)
[中圖分類號]? G717? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2023)28-0001-04
①基金項目:2022年教育部高等學校科學研究發(fā)展中心虛擬仿真技術在職業(yè)教育教學中的創(chuàng)新應用專項課題“國家職業(yè)教育虛擬仿真示范基地建設路徑和成效研究——以貴州工業(yè)職業(yè)技術學院為例”(編號:ZJXF2022160;主持人:李秀麗)。
作者簡介:李秀麗(1976—),女,漢族,貴州遵義人,碩士,教授,研究方向:教育教學改革、電子商務。
李申(1986—),女,漢族,安徽淮北人,碩士,副教授,研究方向:實習實訓、物流管理。
方維(1985—),女,漢族,貴州貴陽人,碩士,副教授,研究方向:教學管理、工商管理。
一、建設背景和意義
根據《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》和《2017年教育信息化工作要點》等相關要求,指出深入推進信息技術與高等教育實驗教學的深度融合,不斷加強高等教育實驗教學優(yōu)質資源建設與應用,著力提高高等教育實驗教學質量和實踐育人水平,教育部將在高校實驗教學改革和實驗教學項目信息化建設的基礎上開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設工作。從文件精神來看,虛擬仿真實訓基地建設已成為時代之趨,建設職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地,既是改革傳統(tǒng)教學育人手段,推進人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的迫切需要,也是強化教學、學習、實訓相融合的教育教學活動,有效彌補職業(yè)教育實訓中高投入、高風險、高難度以及難實施、難觀摩、難再現等特殊困難的重要措施。因此,在推動新一代信息技術和職業(yè)教育改革結合的背景下,許多高職院校都在研究探索虛擬仿真實訓基地建設,希望通過“虛實結合”實現實訓教學手段和教學模式的多元化,拓寬學生的學習途徑。虛擬現實技術的應用可以使任意的虛擬空間成為課堂,使得教學空間可以打破傳統(tǒng)的課堂教學,對培養(yǎng)技術型高職人才具有重要意義。
二、虛擬仿真實訓基地建設的必要性——以貴州工業(yè)職業(yè)技術學院為例
(一)學校概況
貴州工業(yè)職業(yè)技術學院始建于1958年,擁有觀山湖校區(qū)和清鎮(zhèn)校區(qū)兩個校區(qū),占地面積共計58.8萬平方米,前身系貴州省化工學校(化工廳干部管理學校),1999年被評為國家級重點中專;2002年首批獨立升格為高職院校。2007年在教育部高職高專人才培養(yǎng)水平評估工作中獲“優(yōu)秀”等次;2009年被評為貴州省首批省級示范性高職院校;2018年獲批貴州省優(yōu)質高職院校立項建設單位。2020年12月,學院成功申報貴州省高水平高職院校,也將迎來新的發(fā)展機遇。2021年,學校申報國家級實訓基地建設項目《科技競技虛擬仿真實訓基地》的建設獲批,貴州工業(yè)職業(yè)技術學院致力于打造代表貴州特色職業(yè)教育發(fā)展高水平,契合貴州工業(yè)轉型升級最新需要,建成省內一流、行業(yè)先進、國內有聲音、國際有身影的高水平高職院校。
(二)虛擬仿真實訓基地建設的必要性
虛擬仿真實訓是借助數據模擬真實場景,實現實踐技能培養(yǎng)的教學方式,模擬場景具有物理真實感、環(huán)境真實感和行為真實感。基于信息加工理論,人的認知過程就是對信息的加工過程,學習者能夠在類似真實的情境中去學習、體驗并解決真實的問題。虛擬仿真實訓教學雖是在虛擬環(huán)境中開展的,但是教學過程是基于行動導向或成果導向的一個完整教學環(huán)節(jié)。虛擬仿真技術作為虛擬仿真實訓基地建設的關鍵手段,尤其是基于數字孿生技術的仿真已廣泛融入高職院校的專業(yè)實踐教學中,為整合實踐教學設施、創(chuàng)新教學方式、優(yōu)化教學內容創(chuàng)造了條件,促進了高素質技術技能人才培養(yǎng)。
1.順應職業(yè)教育發(fā)展的需要
從貴州工業(yè)職業(yè)技術學院本身來看,2021年,學校獲批國家《科技競技虛擬仿真實訓基地》建設項目,根據《職業(yè)教育提質培優(yōu)行動計劃(2020—2023年)》(教職成〔2020〕7號)通知的要求,學校需在2023年內完成示范性虛擬仿真實訓基地的建設工作,虛擬仿真實訓基地的建設符合國家的政策要求。同時,在新一代信息技術背景下,職業(yè)教育要緊密對接崗位需求、產業(yè)需求,匯聚專業(yè)群與產業(yè)鏈、課程內容與職業(yè)標準、教學過程與生產過程對接要素,適應教育信息化、教學資源數字化發(fā)展,建立虛擬仿真實訓基地成為職教提質培優(yōu)的關鍵路徑。虛擬仿真技術作為新時代背景下的產物,能夠將企業(yè)案例、工程項目向教學資源轉化,為新技術、新工藝、新方法融入專業(yè)實踐教學創(chuàng)造了條件,滿足理論與實踐相統(tǒng)一、知識與技能相統(tǒng)一的需求。
2.培養(yǎng)高水平復合型人才的需要
從人才培養(yǎng)角度來看,高職院校致力于培養(yǎng)高水平復合型人才,而從實際培養(yǎng)效果來看,專業(yè)群培養(yǎng)的學生技能呈現碎片化,專業(yè)技能成長畫像有缺失,導致高素質技術技能人才培養(yǎng)定位出現負偏離。從虛擬仿真實訓基地的建設主體來看,本實訓基地主要圍繞工商企業(yè)管理專業(yè)群,從工商管理類專業(yè)的培養(yǎng)模式為立志培養(yǎng)“雙創(chuàng)”復合人才,即培養(yǎng)敢于創(chuàng)新、勇于創(chuàng)業(yè),能夠用自己在課堂上學到的知識來解決自己在工作或實踐中遇到的問題的一種能力,通過建立虛擬仿真實訓基地,將虛擬仿真技術應用于工商管理類專業(yè)實踐教學中,能有效調動學生學習的主動性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維意識,培育學生想、學、做的動手能力,構建學生的技能成長畫像,有助于滿足未來社會對解決實際復雜管理問題的創(chuàng)新人才培養(yǎng)需求。
3.助推“三教”改革的需要
課堂是職業(yè)教育教學主陣地,在管理類教學過程中,需重點培養(yǎng)學生的戰(zhàn)略意識、營銷意識、創(chuàng)新意識,針對這些抽象意識和能力的培養(yǎng),傳統(tǒng)的教師的教學方法、教學能力很顯然無法滿足當前創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。同時,教學資源是提升專業(yè)教學的保障,但目前教學資源仍停留在傳統(tǒng)的PPT、黑板作業(yè)等方式上,存在陳舊、形式單一,缺乏創(chuàng)設數字化的教材以及資源庫。在當前信息化教學改革背景下,虛擬仿真技術是創(chuàng)新教學方法、優(yōu)化人才培養(yǎng)模式的重要手段,通過虛擬仿真實訓基地建設,虛擬仿真技術以其模擬式的情景、體驗式的教學模式和仿真式的實操教材能夠在很大程度上充當老師的大腦,解放學生的雙手,助推“三教”改革的發(fā)展。
4.實現資源集聚,產教融合的需要
在高職院校專業(yè)實訓室的建設過程中,容易存在資源相互割裂、重復建設、應用存在泛化傾向等問題,通過建設虛擬仿真實訓基地能夠將資源整合、規(guī)劃,運用新一代信息技術實施智慧化管理,促進實訓基地的共建共享、開放應用。同時,虛擬仿真技術可以提升技術服務效率,以校企合作為前提搭建虛擬仿真教學模式,引入企業(yè)導師,共同設計實踐項目,搭建虛擬仿真實踐教學平臺,能夠形成一種開放程度較高的教學模式,將教學內容完美地融合到虛擬仿真實踐項目中。
三、虛擬仿真實訓基地建設現狀
目前,高職院校實訓基地建設模式主要有以下三種類型:一是學校自主建設型,二是校企共建型實訓基地,三是校企合資型。從實訓基地建設類型來看,主要存在以下問題:
(一)建設主體、籌資方式單一,多方參與共建機制不健全
從實訓基地建設的現狀來看,高職院校由于其科研能力和科研水平的關系,在吸引資金企業(yè)共建方面較本科院校仍有較大差距,目前,高職院校實訓基地建設主要依賴于政府財政撥款和學?;I款。即以學校自主建設型為高職院校的主要模式,往往會存在政府的扶植力度較弱,相關管理部門和企業(yè)與社會的支持有限,除了少量捐贈設備以外,企業(yè)在資金、設備、設計、人才等方面都沒有很好地參與進來,更是缺少項目合作,缺乏多方協(xié)同共建共享、協(xié)同育人的合作機制。
(二)功能單純,一味追求高度仿真和高端、精密裝備,資源存在嚴重浪費
在科技日新月異的時代,高職院校校內實訓基地的建設標準也日益嚴格,在設備標準、技術水平、內部結構、實際功能等方面,尤其在校企共建型實訓基地方面,往往以社會上的真實公司案例、科研機構、示范性實驗基地為標桿。虛擬仿真技術作為當下前沿技術之一,在建設過程中,更是受到追捧。而事實上,受操作水平、學生和老師知識所限,廣大師生往往并不能熟練操作這些高端設備,也不常使用這些儀器軟件;或因建設理念膚淺,部分校內專業(yè)實訓室不具有實踐教學和職業(yè)技能訓練的功能,從而造成實訓基地在建設時偏離了原有的軌跡,更加偏重參觀性、展覽性,成為校內實訓基地建設的“形象工程”,資源浪費明顯。
(三)定位不明確,校企合資實訓基地服務性弱
目前,高職院校校企合資型實訓基地常常單純地定位于專業(yè)實踐教學平臺建設,沒有很好地發(fā)揮人才、技術、設備優(yōu)勢,缺少為社會人員、公司員工提供職業(yè)技能培訓、職業(yè)資格考試訓練等服務,也較少為企業(yè)、科研院所和政府有關部門攻克技術難關,并完成相關的橫向課題,更談不上促進社會公益事業(yè)的發(fā)展,導致服務于本地經濟、社會、科技發(fā)展成為空話,進而影響了校企合作緊密關系的建立與專業(yè)建設、人才培養(yǎng)的良性發(fā)展。
(四)大專業(yè)群、大職業(yè)群的建設觀念較弱,校內實訓基地使用率和共享率低
許多高職院校的校內實訓室常常只是針對一兩門核心課程乃至非核心課程進行建設,建設過程中只著眼于本專業(yè),缺乏著眼于整個大專業(yè)群、大職業(yè)群的規(guī)劃,不能全局地看待整個問題,導致校內實訓基地建設缺乏體系性和整體性,專業(yè)內部各課程之間不能實現資源共享,大職業(yè)群內各專業(yè)之間也不能實現共享,使得校內實訓基地使用率低下。
(五)強于硬件建設,疏于內涵發(fā)展,運行機制不靈活
在制定校內實訓基地建設規(guī)劃的過程中,建設者往往把重心放在設備配置、資金分配、場地安排、設備采購等方面。對于校內實訓基地軟件建設,尤其是職業(yè)崗位的針對性設置、實訓項目的開發(fā)、職業(yè)環(huán)境的打造、運行機制的嘗試則被忽略。而且校內實訓基地大多只是教學場所,被納入了日常教學管理的范疇,難以實行市場機制、公司運營模式。另外,各種硬件資源沒有得到充分使用,人才處于惰性狀態(tài)。
四、虛擬仿真實訓基地建設路徑
從高職院校實訓基地建設的共性問題我們可以看出,高職院校實訓基地建設的根本原因是在建設過程中,學校的育人和企業(yè)實際程度存在脫節(jié)現象,沒有形成行之有效的虛擬仿真實訓基地建設路徑,從而未能取得應有的成效。因此,應立足于高職院校的實際發(fā)展,尋求虛擬仿真實訓基地的建設路徑。
(一)以“共生理論”為指導,遵循專業(yè)實踐教學“崗位輪換、主輔技能”的原則,建立“崗位需求”導向的合作對象選擇機制
改革校內實訓基地的運行機制,推行市場化或股份制,帶動校內實訓基地向生產型企業(yè)和科研院所轉型。高職院校校內實訓基地建設必須保持生產性,產品或服務要追求經濟附加值。根據國外發(fā)展的經驗,校內實訓基地應當是高職院校產業(yè)化的一個組成部分,只有這樣,才能改變校內實訓基地在技術、人才、資金等方面的停滯狀態(tài),從而進入一個良性發(fā)展的軌道。高職院校要加強獎懲力度,對于順利完成生產和技術研發(fā)任務的企業(yè)和個人給予獎勵,并在投資等方面給予支持;對于人浮于事、不思進取、成果量少的企業(yè)和個人給予批評和懲罰。校內實訓基地要大膽進入市場,參與市場競爭,接受市場的檢驗,必須開拓市場空間,建立訂單客戶資源庫,采用廣告、網絡直銷等手段,加大銷售力度,擴大市場占有率,提升企業(yè)經營業(yè)績,達到以產促學、以產養(yǎng)學的目的。
(二)依托專業(yè)群集優(yōu)勢,設置不同專業(yè)領域的崗位群,構建專業(yè)群和崗位群相匹配的基地發(fā)展框架
以大職業(yè)群、崗位群為組織方法,實施基于工作過程的綜合實訓基地建設,高職院校校內實訓基地建設要打破課程之間、專業(yè)之間的界線,以崗位群的工作過程為主線創(chuàng)設真實的職業(yè)工作環(huán)境,提高學生的技術應用能力和職業(yè)崗位適應能力。工作過程的模擬關鍵在于“完整”,要讓學生對這個工作的全過程有一個體系化的認識。在校內實訓過程中,教師要按照工作過程來完成相關工作任務。如果說,工作過程是一條線,那么車間式實訓室或工作室就是線上璀璨的明珠,它承擔了本工作過程中幾個最重要的環(huán)節(jié)。訓練學生的核心職業(yè)能力,也就是給予學生提高核心競爭力的關鍵。這部分投入較大,硬件和軟件配備要求都較高,尤其要配備一流的實訓指導教師,他們應當是來自企業(yè)的技術能手、熟練工人和優(yōu)秀的專業(yè)課教師,基于大職業(yè)群、專業(yè)群和工作過程建設的校內實習基地,具有線性和網絡化特征,既保證了實踐教學體系的完整,又突出了重點,避免了重復建設造成的資金、場地的資源浪費,避免了校內實訓基地建設的無序和零散化。
(三)校企合作構建“對稱互惠,資源共享”的虛擬仿真實訓基地共建模式
加強校內實訓基地建設程序、規(guī)劃的科學性和管理的創(chuàng)新性。在理念上,校內實訓基地建設既要緊扣高等職業(yè)教育最新的理念,又要體現一定的創(chuàng)新性和超前性。在思路上,第一,應當分析項目建設的背景和基礎;第二,明確建設的指導思想、思路及原則;第三,確立項目建設的總體目標和具體目標;第四,制定項目建設內容和步驟,并組織實施;第五,提供項目建設的保障措施及預期效果、驗收要點,建成高效運行和精細化管理的現代化高等職業(yè)教育實訓基地。
(四)探索校內實訓基地的開放機制
建立國家職業(yè)技能鑒定所和考核點,組建職業(yè)教育集團,打造防沉迷電子競技實訓基地,為企業(yè)和地方政府解決技術難題,發(fā)揮其對外技術服務功能實現產學研的互動和融合,建立國家職業(yè)技能鑒定所和考核點,承擔地方企業(yè)職工、新興產業(yè)工人、失地農民、下崗工人、在校學生的培訓、考核與鑒定工作,服務地方經濟與社會發(fā)展。高職院??梢越梃b城市公共圖書館的運營模式,一是要引入政府和企業(yè)投資,建設公共培訓與技術服務平臺;以校企建設的校內實訓基地為載體,以卓越技師教育為抓手,加大職業(yè)培訓投入,提高職業(yè)培訓水平,擴大職業(yè)培訓規(guī)模,將技師職業(yè)資格證書與??茖W歷證書相融合。二是要建立地方技術研發(fā)機構,為企業(yè)和地方政府解決技術難題,發(fā)揮其對外技術服務功能。
(五)引企入校,引科研院所入校,構建互利共贏的合作新模式
這些單位可以幫助高職院校制訂實訓基地建設規(guī)劃,論證基地布局設計與設備標準的可行性,協(xié)助開發(fā)基于職業(yè)技能的專項實訓項目和實訓教材,捐贈教學設備,培訓專業(yè)實訓教師。高職院校要鼓勵這些單位進行人才交流,企業(yè)和科研院所的技術人員擔任實訓教師,高職院校的實訓教師到企業(yè)掛職或頂崗鍛煉。高職院校要引導企業(yè)帶項目入校,讓學生在做項目的過程中完成技能的學習。企業(yè)和科研院所可以將校內實訓基地作為新產品、新技術的研發(fā)基地,將校內實訓基地當作優(yōu)秀技術工人和研發(fā)人員的儲備基地,不斷推進企業(yè)的轉型升級,實現生產型向研發(fā)型轉化,使企業(yè)擺脫產量、價格、規(guī)模、成本等方面的同行業(yè)低層次競爭,走向依托科技含量、優(yōu)秀人才、產品質量的高層次、可持續(xù)發(fā)展道路。為了擴大社會合作,校企雙方應當建立職業(yè)教育集團和高職院校董事會或理事會,建立起人才共育、過程共管、成果共享、責任共擔的合作機制。當然,在調動企業(yè)參與校內實訓基地建設較為困難的情況下,兼并、買斷中小企業(yè)或其車間的方式也是一種大膽的嘗試。
五、預期建設成效
1.基于虛擬仿真實訓情景的職業(yè)仿真性,可以有力促進“三教”改革。教材上,形成了立體化、虛擬實訓情景教學資源庫;教師上,形成了校企互兼互聘雙師型教師隊伍;教法上,建立了“校中廠”的“教學做一體化”教學模式。有效地推動了專業(yè)設置與產業(yè)需求、課程內容與職業(yè)標準、教學過程與生產過程的有效對接,消除了以單個專業(yè)為單位建設實訓基地模式所帶來的資源離散、邊界不清、共享度低的弊端,拓展了生產性實訓基地建設模式的功能,有效地解決了實訓過程中的“三高三難”問題。
2.促進校企融合,打造集“產”“學”“研”“訓”“賽”五位于一體的科技競技實習實訓的人才培養(yǎng)基地。通過虛擬仿真實訓基地的建設,積極尋求政府和產業(yè)資源,有效地促進了產業(yè)融合。產業(yè)上,建成具有3D打印技術,虛擬仿真技術的創(chuàng)意設計工坊,培養(yǎng)電競電商、3D制作相關復合型稀缺人才;學習上,為教師的教學提供情景式教學模擬,同時在研學方面,積極同青少年中心、教育中心合作,開展虛擬仿真研學體驗活動,并開展公益事業(yè),有效擴大研學影響力,提升社會服務和技術開發(fā)水平;訓練上,于2020年年底獲批“省體育局關于同意籌備建設貴州省電子競技訓練基地”成為貴州省首個省級電子競技實訓基地,同時,于2020年底,成為貴陽市電子競技運動行業(yè)協(xié)會理事單位之一;賽事上,致力于參加電子競技、虛擬仿真為主的賽項,打造成為賽事基地。
3.有利于構建以圍繞工商企業(yè)管理專業(yè)為核心、電子競技運動與管理專業(yè)、電子商務專業(yè)、大數據技術與應用專業(yè)為技術平臺、廣告設計與制作專業(yè)、市場營銷專業(yè)為抓手,計算機應用技術專業(yè)為保障的特色鮮明、契合行業(yè)產業(yè)發(fā)展需要,形成專業(yè)相互支撐、互利互助的高水平專業(yè)群建設;支撐專業(yè)改革,提高人才培養(yǎng)質量。
4.建設一個“市場導向、合理定位、資源共享、功能互補”的共建共享實訓基地。發(fā)揮示范輻射作用,提升基地社會服務功能,形成開放、共享社會服務平臺,從而得到社會的高度認可。
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◎編輯 王亞青