摘要：本文根據調查資料梳理當前產學一體化實施過程中存在的問題，著眼于智慧教學平臺+產學一體化相結合，提出通過開發(fā)校本教材、優(yōu)化教學內容、變革教學工具，優(yōu)化產學一體化的效果。

關鍵字：仿真設計；智慧教學平臺；產學一體化

一、引言

《教育信息化2.0行動計劃》的頒布，旨在推動教育信息化的深度發(fā)展和創(chuàng)新。隨著教育信息化的不斷深入，各種新興技術與應用型本科教育深度融合，產學一體化教學模式得到深入發(fā)展。產學一體化教學模式將知識和實踐相結合，實現了從課堂理論知識講授為主到向學生動手操作訓練為主的轉變，實現了學生綜合素質和能力的提高，既符合國家對培養(yǎng)應用型人才的號召，又滿足社會對技能型人才的需要。

隨著5G時代的到來，國家政策對新型技術應用的大力支持，為智慧教學平臺與產學一體化模式的結合提供了良好的發(fā)展機遇。

二、仿真設計

仿真設計，是指通過建模技術生成一個虛擬環(huán)境來模仿現實環(huán)境，并通過實時渲染軟件生成三維模型[2]，而虛擬仿真則通過建模來模擬現實環(huán)境，并通過實時渲染軟件生成三維模型，在計算機上運行，并可進行相關的交互操作，對現實環(huán)境的結構、功能和行為進行動態(tài)、逼真的模仿。

此外，仿真設計在安全性和成本效益方面展現出顯著優(yōu)勢。在高風險或成本高昂的教學場景中，如醫(yī)學手術訓練、飛行模擬等，仿真設計提供了一種安全且經濟的替代方案。

學習者可以在無實際風險的環(huán)境中進行操作練習，從而降低了教學成本并提高了學習安全性。仿真設計還能夠整合不同學科的知識，提供一個綜合性的學習環(huán)境。這種跨學科的學習方法有助于培養(yǎng)學習者的綜合素質和解決復雜問題的能力。

隨著計算機圖形學、人工智能、機器學習等技術的快速發(fā)展，仿真設計的能力也在不斷提升。未來的仿真系統(tǒng)將更加逼真、智能，能夠提供更加豐富和個性化的學習體驗，為教育領域帶來革命性的變化。

三、產學一體化

產學深度融合教學模式巧妙地將理論知識與實踐操作相交織，成功推動了從以課堂理論講授為主導到以學生動手實踐為核心的轉型，這一變革極大地促進了學生綜合素質與能力的飛躍式提升。此舉不僅緊密貼合了國家對應用型人才培養(yǎng)的宏觀導向，也精準滿足了社會對高技能人才的迫切需求。

應用型本科院校的核心宗旨在于為社會精心培育具備高素質的應用型人才，這些人才需展現出卓越的知識轉化能力、精湛的實踐操作技能以及高效的問題解決智慧。相比之下，傳統(tǒng)教學模式在達成應用型人才培養(yǎng)目標上顯得力不從心，而產學深度融合教學模式則通過實現實踐教學與理論教學的無縫對接，顯著提升了學生的動手實踐能力。

在這一創(chuàng)新模式的引領下，應用型本科院校得以逐步構建起一套緊密貼合社會需求、以綜合能力培養(yǎng)為軸心的教學新體系，確保了學生能力培養(yǎng)與崗位需求之間的精準匹配。這對于應用型本科院校而言，無疑在推動課堂創(chuàng)新、深化教學改革及優(yōu)化人才培養(yǎng)路徑上具有不可估量的價值，是教育領域內一次具有深遠意義的革新實踐。

四、產學一體化實施過程中存在的問題

在當前應用型本科教育中，產學結合的教學模式將課堂理論與實踐操作相結合，致力于從以理論知識講授為主的模式，轉變?yōu)橐詫W生動手實踐為主的模式。然而，隨著產學一體化教學的深入發(fā)展，也出現了諸多問題。

（一）教材不及時更新

在高等教育領域，教材的更新頻率和內容質量對學生的學習和知識更新至關重要。當前，應用型本科高校在教材征訂過程中存在缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和深入論證的問題，導致教材選擇混亂，更新速度滯后，難以與社會發(fā)展同步。這不僅降低了學生的學習積極性，還對教材的實際應用效果造成了一些影響。

由于教材內容與企業(yè)實際需求脫節(jié)，學生所學知識難以直接應用于實際工作中。為此，高校亟須建立教材更新機制，鼓勵教師根據教學實踐和行業(yè)發(fā)展趨勢，開發(fā)和修訂校本教材。

這將有助于教材內容與教學目標及企業(yè)需求的緊密結合，從而提升教學質量，促進產學一體化教學模式的深入實施。

（二）教學內容不全面

盡管應用型本科院校持續(xù)關注教學大綱和計劃的制定，但部分課程的大綱和計劃因制定時間較早，未能緊跟企業(yè)用人需求的變遷，造成與企業(yè)實際需求之間的明顯差異。這些大綱和計劃未能有效整合教師團隊的教學經驗，導致無法根據實用性原則進行必要的調整和優(yōu)化。此外，一些課程的教學大綱和計劃在授課內容和教學方法的安排上缺乏合理性，增加了教師在教學過程中的隨意性和不確定性，影響了教學質量的穩(wěn)定性。

教學設計作為指導教師開展教學活動的重要基礎，由于教師與企業(yè)的互動不足，往往僅依賴教材進行教學設計，導致教學內容與企業(yè)生產實踐的聯系不夠緊密。這種脫節(jié)使得教學和實踐內容難以滿足企業(yè)的實際需求。教學內容對學生的知識積累和能力提升具有直接影響，而教學內容與企業(yè)實際需求的脫節(jié)，將導致學生在進入工作崗位后感到困惑和不適應，難以將所學知識有效應用于實際工作中。

（三）師資隊伍不完善

在產學一體化教學模式中，教師的角色應由傳統(tǒng)的知識傳授者轉變?yōu)閷W習過程的引導者。然而，目前存在一些挑戰(zhàn)：教師參與產學一體化教學的積極性不高，他們傾向于沿用傳統(tǒng)的課堂講授方式，這限制了教學方法的創(chuàng)新和多樣性。

這種模式下，教師較少利用現代教學技術和多樣化的教學策略，也較少采用互動式和實踐性的教學方法，如邊學邊練、講練結合等。這不僅影響了學生自主學習和探索的能力，而且難以充分激發(fā)學生的學習積極性和自主性，從而限制了產學一體化教學模式的實施效果和學生的創(chuàng)新能力發(fā)展。

五、“仿真”智慧教學平臺助推產學一體化發(fā)展方案

本文通過優(yōu)化管理模式和引入基于5G技術的仿真設計，提升智慧教學平臺的整體效能，助推產學一體化發(fā)展，提出了教材、教學、教師、教具 “4步走”方案。

（一）適應教學內容，開發(fā)校本教材

針對現狀中教材更新不及時的問題，本文提出了多項具體措施，以確保教材能夠及時反映行業(yè)發(fā)展的最新動態(tài)，滿足教學實際需求。

首先，成立教材開發(fā)小組，確保教材內容的專業(yè)性和實用性。成立由教師和企業(yè)專家組成的教材開發(fā)小組，定期對現有教材進行審查和更新，確保教材內容緊跟行業(yè)發(fā)展。通過校本教材的開發(fā)，解決了現有教材與企業(yè)生產實際脫節(jié)的問題。這些教材不僅涵蓋最新的行業(yè)技術和實踐案例，同時適應仿真實驗室的教學環(huán)境，增強教材的實用性和學生的學習興趣。

其次，開發(fā)校本教材，貼近實際教學需求。通過與企業(yè)專家的合作，本文開發(fā)適應當前行業(yè)需求和教學目標的校本教材。這些教材不僅包含最新的技術和理論，還通過仿真實驗室的案例分析和實踐操作指導學生理解和應用知識。

最后，建立動態(tài)更新機制，保證教材的持續(xù)改進和優(yōu)化。建立動態(tài)更新機制，定期評估和更新教材內容，以保證其持續(xù)適應行業(yè)發(fā)展和教學需求。根據企業(yè)反饋和學生學習情況，及時調整和補充教材內容，確保教學資源的前沿性和實用性。

（二） 面向企業(yè)需求，優(yōu)化教學內容

通過企業(yè)合作課程、實踐教學模塊的設置，以及教學內容評估體系的建立，實現教學內容與企業(yè)實際需求的高度契合。

企業(yè)合作課程：與企業(yè)合作開設課程，由企業(yè)專家參與教學大綱的制定和授課內容的編寫，確保教學內容能夠緊密貼合企業(yè)實際需求。這不僅提高了課程內容的實用性，更進一步讓學生能夠更好地了解行業(yè)動態(tài)和技術前沿。

實踐教學模塊：在教學計劃中增加仿真實踐教學模塊，學生能夠在真實環(huán)境中進行學習和實踐，提升實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。通過與企業(yè)合作，提供真實的生產環(huán)境和操作機會，讓學生在校期間就能積累實際工作經驗。在應用型本科院校教育教學實驗操作中，很多的虛擬不可逆或者實物無法模擬的實訓場景直接不去實訓，而創(chuàng)新的虛擬仿真課程只要能想到的實訓場景都可以模擬，抽象具體化，危險安全化，步驟細節(jié)化，這都是構建虛擬不可逆的操作實驗場景。

教學內容評估體系：建立教學內容評估體系，定期評估教學內容與企業(yè)需求的匹配度，收集學生和企業(yè)的反饋意見，不斷優(yōu)化和調整教學內容，確保教學內容的實用性和前沿性。通過定期評估和反饋機制，及時發(fā)現和解決教學內容中的不足，保持教學的高質量和實效性。

（三）緊跟新興技術，強化師資隊伍

通過教師培訓計劃、雙師型教師的培養(yǎng)及教學方法的創(chuàng)新，提升教師應用“仿真”智慧教學平臺的能力，促進產學一體化教學模式的有效實施。

教師培訓計劃：制定教師培訓計劃，定期組織教師參加行業(yè)培訓和企業(yè)實踐，提升教師的實踐能力和教學水平。通過與企業(yè)合作，安排教師到企業(yè)進行短期培訓和實踐，了解最新的行業(yè)動態(tài)和5G技術應用，提升教學的針對性和實用性。

雙師型教師培養(yǎng)：鼓勵教師獲得行業(yè)認證資格，成為具備教學和實踐能力的雙師型教師，為產學一體化教學提供強有力的師資支持。通過政策支持和激勵措施，吸引更多具有企業(yè)實踐經驗的5G專業(yè)人才加入教師隊伍，提升整體教學質量。

教學方法創(chuàng)新：推廣先進的教學方法和手段，如翻轉課堂、項目式教學等，增強教師的教學創(chuàng)新能力。通過教學方法的不斷創(chuàng)新，激發(fā)學生的學習興趣和自主學習能力，提升教學效果。采用多樣化的教學手段，結合理論與實踐，提高學生的綜合素質和能力。

（四） 利用5G技術，變革教學工具

通過加強網絡基礎設施建設、建立虛擬仿真實驗室以及開發(fā)智能教學工具，提升智慧教學平臺的整體性能，促進教學模式的創(chuàng)新和教學效果的提升。

網絡基礎設施建設：加強5G網絡基礎設施建設，提高智慧教學平臺的網絡性能，確保教學過程中的網絡穩(wěn)定性和數據傳輸速度。通過建設高速、穩(wěn)定的網絡環(huán)境，保證在線教學和遠程實驗的順利進行。

虛擬仿真實驗室：建立虛擬仿真實驗室，利用5G技術實現高效的遠程實驗教學，降低實驗操作的危險性，提高學生的實踐能力。虛擬仿真實驗室不僅能夠模擬真實的實驗環(huán)境，還能提供多樣化的實驗項目和操作指導，幫助學生更好地理解和掌握實驗技能。

在教師授課完之后，教師可以針對虛擬仿真實驗室的后臺數據，對學生進行的實驗操作數據進行跟蹤式調查，幫助學生對薄弱的實驗環(huán)節(jié)進行培養(yǎng)，這對學生的實踐學習大有幫助，學生也可對課內未講到的實驗知識，進行模擬式操作，開創(chuàng)自己的創(chuàng)新能力與探索能力。教師可以著手實施一套全面的學生實踐測評體系，讓學生在學習過程中將學習與實際操作緊密結合，從而能夠直觀地理解所學知識的運行機制。通過近距離觀察各類實驗現象，并針對實驗過程中可能出現的突發(fā)狀況作出及時應對，學生能夠展現出對知識的靈活應用與深刻理解。

此外，教師可利用虛擬仿真系統(tǒng)記錄每位學生的實驗成績，作為評估學生學習成效的重要指標，這不僅有助于精準反饋學生的學習情況，也為后續(xù)課程的優(yōu)化設計與調整提供了有力依據。

智能教學工具開發(fā)：開發(fā)和應用智能教學工具，如虛擬現實（VR）、增強現實（AR）和人工智能（AI），豐富教學形式，提升課堂互動和教學效果。

通過智能教學工具的應用，一方面提高了教學效率，使學生能夠更高效地獲取知識和技能，還通過個性化學習路徑，滿足了不同學生的學習需求。

另一方面，智能教學工具豐富了教學資源，為教師提供了更多元化的教學手段，增強了課堂的互動性和趣味性，有助于提升學生的學習興趣和積極性。

六、結束語

5G時代背景下，利用“仿真”智慧教學平臺開展產學一體化教學，不僅可以提高學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，還可以調動學生學習興趣，增加對專業(yè)的熱愛，使學生更加了解企業(yè)的用人需求，使教師教學更加科學化、可行化，降低實驗風險與成本，創(chuàng)新教育教學方法，有助于為社會培養(yǎng)高素質的技能型人才。

作者單位：梁成君 李國豪 山西能源學院

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