摘" 要：依據(jù)國(guó)家示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)要求，以碳二加氫生產(chǎn)裝置為載體，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)開(kāi)發(fā)典型生產(chǎn)事故模塊信息化教學(xué)資源，有效解決事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)中的“三高四難”問(wèn)題。同時(shí)，構(gòu)建以學(xué)生為中心的線上線下+虛實(shí)結(jié)合混合式教學(xué)模式，以火災(zāi)應(yīng)急處置為例，探討該模式在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐。該項(xiàng)目借助數(shù)字化技術(shù)，再現(xiàn)事故情境，虛擬真實(shí)交互，促進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)成效，對(duì)提高學(xué)生安全技能和綜合素養(yǎng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)教學(xué)；實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；信息技術(shù)；混合式教學(xué)；虛擬仿真基地

文章編號(hào)：1671-489X（2025）07-0-05

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.07.

0" 引言

安全生產(chǎn)是關(guān)系人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全的大事，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)健康發(fā)展的標(biāo)志，是黨和政府對(duì)人民利益高度負(fù)責(zé)的要求?！秶?guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)職業(yè)技能提升行動(dòng)方案（2019—2021年）的通知》《應(yīng)急管理部 人力資源和社會(huì)保障部 教育部 財(cái)政部 國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于高危行業(yè)領(lǐng)域安全技能提升行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施意見(jiàn)》、中共中央辦公廳 國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于全面加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品安全生產(chǎn)工作的意見(jiàn)》等文件對(duì)通過(guò)安全教育培訓(xùn)提升從業(yè)人員安全技能均作出明確要求。因此，大力提升從業(yè)人員的安全素質(zhì)和技能水平是確保企業(yè)安全生產(chǎn)，減少和控制事故發(fā)生的關(guān)鍵舉措[1]。

虛擬現(xiàn)實(shí)（含增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)）是新一代信息技術(shù)的重要前沿方向?！督逃龔?qiáng)國(guó)建設(shè)規(guī)劃綱要（2024—2035年）》《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動(dòng)計(jì)劃（2020—2023年）》《教育部職業(yè)教育與成人教育司關(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》等文件提出，提升職業(yè)學(xué)校關(guān)鍵辦學(xué)能力，建設(shè)職業(yè)教育虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地等重點(diǎn)項(xiàng)目。為培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生與崗位需求相適應(yīng)的安全技能和素養(yǎng)，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和行業(yè)企業(yè)發(fā)展輸送高素質(zhì)的勞動(dòng)技能人才，上海現(xiàn)代化工職業(yè)學(xué)院積極貫徹落實(shí)國(guó)家相關(guān)文件精神[2]，以滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)際需求為主要目標(biāo)，提出?；踩摂M仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案，并于2021年成功立項(xiàng)為國(guó)家示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地。其中生產(chǎn)事故特效屬于基地的建設(shè)項(xiàng)目之一，目前已基本完成建設(shè)。

1" 碳二加氫生產(chǎn)事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)基礎(chǔ)

1.1" 實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

學(xué)?，F(xiàn)有的碳二加氫生產(chǎn)裝置以上海石化股份公司煉化部15萬(wàn)噸/年乙烯裝置為模擬對(duì)象，按1∶15進(jìn)行縮小，實(shí)現(xiàn)了裝置工廠情景化。該裝置分為反應(yīng)工段、分離工段、罐區(qū)三個(gè)部分，以水和空氣模擬工藝物料，通過(guò)內(nèi)操（控制室操作）與外操（現(xiàn)場(chǎng)操作）配合完成加氫、精餾、原料儲(chǔ)存等生產(chǎn)過(guò)程。隨著科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，現(xiàn)代化工企業(yè)要求一線員工不僅要熟練掌握操作技術(shù)，還要具備安全事故的防范和應(yīng)急處置能力。傳統(tǒng)的碳二加氫生產(chǎn)裝置教學(xué)已難以適應(yīng)現(xiàn)代化教學(xué)和培訓(xùn)的需求，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1）實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目單一，應(yīng)急處置技能受限。碳二加氫生產(chǎn)過(guò)程中存在諸多不安全因素，發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒、泄漏等安全事故較多[3-4]。傳統(tǒng)的碳二加氫生產(chǎn)事故實(shí)訓(xùn)只設(shè)置了反應(yīng)器飛溫事故，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目單一，限制了學(xué)生事故應(yīng)急處置綜合能力的培養(yǎng)。

2）教學(xué)模式傳統(tǒng)，學(xué)生實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)興趣不高。傳統(tǒng)的碳二加氫生產(chǎn)事故實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，教師借助文字、圖片、視頻等講解操作步驟和注意事項(xiàng)，現(xiàn)場(chǎng)操作演示后指導(dǎo)學(xué)生操作。實(shí)訓(xùn)過(guò)程缺乏新技術(shù)手段的運(yùn)用，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也制約了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮[5]。

3）場(chǎng)地設(shè)備有限，學(xué)生操作練習(xí)體驗(yàn)不足。事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目只能在課堂上練習(xí)操作，而課堂受教學(xué)場(chǎng)地和實(shí)訓(xùn)設(shè)備的限制，無(wú)法滿(mǎn)足大多數(shù)學(xué)生的練習(xí)需求。在學(xué)生操作不熟練的情況下，容易出現(xiàn)操作失誤，造成設(shè)備損壞、實(shí)訓(xùn)材料浪費(fèi)等，甚至可能危及人身安全。

1.2" 數(shù)字化技術(shù)手段

隨著物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為教育教學(xué)提供了更多可能。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以將虛擬和現(xiàn)實(shí)世界深度融合，構(gòu)建沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅可以解決實(shí)訓(xùn)條件不足的問(wèn)題，還可以突破學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的時(shí)空限制，同時(shí)對(duì)于危險(xiǎn)性較高的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，操作更安全、更高效[5-7]；線上教學(xué)平臺(tái)集微課、視頻、測(cè)試等各類(lèi)教學(xué)資源于一體，被廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)，能有效發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升他們的綜合能力，教師可以借助平臺(tái)實(shí)時(shí)采集并分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，精準(zhǔn)聚焦共性問(wèn)題和個(gè)性問(wèn)題[8-10]。將信息技術(shù)與實(shí)訓(xùn)設(shè)施深度融合，開(kāi)發(fā)并優(yōu)化生產(chǎn)事故處置實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目，能夠有效解決當(dāng)前實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，推動(dòng)教學(xué)質(zhì)量提升。

2" 碳二加氫生產(chǎn)事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容

2.1" 典型生產(chǎn)事故模塊

從學(xué)生的需求出發(fā)，聯(lián)合企業(yè)專(zhuān)家分析典型工作任務(wù)，按照技能要點(diǎn)和操作步驟確定生產(chǎn)事故模塊，設(shè)計(jì)完整的教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)操結(jié)合、線上線下結(jié)合，創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，有效促進(jìn)以虛實(shí)結(jié)合為特色的教學(xué)改革，全面提升化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的應(yīng)急處置能力。表1為典型生產(chǎn)事故模塊匯總表。

2.2" 典型生產(chǎn)事故資源

為了完成以上生產(chǎn)事故模塊教學(xué)，解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，聯(lián)合企業(yè)專(zhuān)家共同開(kāi)發(fā)生產(chǎn)事故現(xiàn)場(chǎng)特效、微課、仿真軟件等資源，表2為典型生產(chǎn)事故資源一覽表。

3" 碳二加氫生產(chǎn)事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)實(shí)踐：以火災(zāi)應(yīng)急處置為例

3.1" “線上線下+虛實(shí)結(jié)合”混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的總體教學(xué)目標(biāo)要求，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、學(xué)情分析和崗位要求制定知識(shí)、技能和素養(yǎng)三個(gè)維度的教學(xué)目標(biāo)，并確定教學(xué)重難點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)線上線下聯(lián)動(dòng)學(xué)習(xí)，有效突破教學(xué)重難點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程從課前、課中和課后三個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)設(shè)計(jì)。對(duì)于應(yīng)急處置流程和方法等概念型、記憶型知識(shí)，安排學(xué)生在課前進(jìn)行在線自學(xué)和檢測(cè)；課中重點(diǎn)解決學(xué)生在預(yù)學(xué)中存在的共性問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題設(shè)置具體實(shí)訓(xùn)任務(wù)并現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐操作；課后安排學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)訓(xùn)工作報(bào)告，以鞏固知識(shí)、拓展能力。在學(xué)生熟悉應(yīng)急處置流程但尚未進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作之前，通過(guò)仿真演練既可以達(dá)到體驗(yàn)應(yīng)急處置操作的目的，又可以避免初學(xué)者因操作失誤所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。圖1為“線上線

下+虛實(shí)結(jié)合”混合式教學(xué)模式整體框架。

3.2" “線上線下+虛實(shí)結(jié)合”混合式教學(xué)實(shí)踐

1）線上課前預(yù)學(xué)。課前，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)生預(yù)學(xué)任務(wù)，發(fā)布預(yù)學(xué)任務(wù)單。學(xué)生登錄智慧實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)，進(jìn)入“我的實(shí)訓(xùn)課程”，觀看微課“離心泵機(jī)械密封泄漏火災(zāi)事故”，完成測(cè)試題，并進(jìn)行火災(zāi)應(yīng)急處置仿真練習(xí)。教師通過(guò)智慧實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)查看并分析學(xué)生的預(yù)學(xué)結(jié)果，制作預(yù)學(xué)情況表，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，分別設(shè)置角色任務(wù)。通過(guò)課前預(yù)學(xué)，學(xué)生可以初步了解火災(zāi)事故應(yīng)急處置的流程和方法，為課上解決和掌握教學(xué)重難點(diǎn)提供輔助和支撐。

2）線下課中學(xué)習(xí)。課中，教師設(shè)置任務(wù)情境：碳二加氫裝置生產(chǎn)時(shí)，內(nèi)操發(fā)現(xiàn)乙烯罐區(qū)V104附近可燃?xì)怏w報(bào)警儀報(bào)警，作為當(dāng)班班組，請(qǐng)?zhí)幚碓搯?wèn)題。通過(guò)問(wèn)題呈現(xiàn)引出主題——火災(zāi)應(yīng)急處置，并將其分解為兩個(gè)子任務(wù)：制定火災(zāi)應(yīng)急處置方案和合作完成火災(zāi)應(yīng)急處置。

根據(jù)課前梳理的火災(zāi)應(yīng)急處置流程，小組討論制定火災(zāi)應(yīng)急處置方案，并將制定的方案展示在白板上，小組代表講解本組方案。教師對(duì)學(xué)生的講解進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，總結(jié)火災(zāi)應(yīng)急處置流程。隨后，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行崗位分配，如班長(zhǎng)、內(nèi)操工、外操工等。學(xué)生明確崗位職責(zé)后，開(kāi)始仿真操作，完成火災(zāi)應(yīng)急處置模擬演練。在學(xué)生操作過(guò)程中，教師巡回指導(dǎo)，并通過(guò)后臺(tái)實(shí)時(shí)查看演練結(jié)果。在學(xué)生熟悉火災(zāi)應(yīng)急處置流程后，教師觸發(fā)火災(zāi)事故，各組同時(shí)穿戴空氣呼吸器、防火服，依次進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作。教師對(duì)照評(píng)價(jià)表對(duì)小組操作進(jìn)行評(píng)價(jià)，其他小組通過(guò)大屏實(shí)時(shí)觀看操作過(guò)程，對(duì)操作小組的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。最后，同一小組的不同崗位、不同小組的相同崗位之間進(jìn)行操作交流。小組代表發(fā)言總結(jié)實(shí)訓(xùn)任務(wù)完成情況。教師總結(jié)每位學(xué)生操作進(jìn)步的地方和依然存在的風(fēng)險(xiǎn)。

3）線上課后拓展。課后，學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)訓(xùn)工作報(bào)告，反思并總結(jié)課上的操作過(guò)程和要點(diǎn)，鞏固知識(shí)；同時(shí)學(xué)生要完成液體泄漏事故應(yīng)急處置仿真練習(xí)，預(yù)習(xí)液體泄漏事故應(yīng)急處置流程。教師根據(jù)學(xué)生操作情況反思優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)。

3.3" “線上線下+虛實(shí)結(jié)合”混合式教學(xué)評(píng)價(jià)方案

根據(jù)課程目標(biāo)和學(xué)生發(fā)展要求，構(gòu)建“線上線下+虛實(shí)結(jié)合”混合式教學(xué)評(píng)價(jià)方案（見(jiàn)圖2）。為保證評(píng)價(jià)結(jié)果的客觀性、公正性和全面性，評(píng)價(jià)內(nèi)容涵蓋課前預(yù)學(xué)、課中學(xué)習(xí)和課后拓展三個(gè)維度，其中課前成績(jī)占30%，課中成績(jī)占50%，課后成績(jī)占20%。借助智慧實(shí)訓(xùn)云平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集和分析功能，精準(zhǔn)、客觀地獲取學(xué)生在仿真操作和實(shí)訓(xùn)操作中知識(shí)、技能和素養(yǎng)三個(gè)維度的表現(xiàn)，為自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)提供依據(jù)。同時(shí)將過(guò)程性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，使考核與評(píng)價(jià)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的提升。

過(guò)程性評(píng)價(jià)包括對(duì)課前預(yù)學(xué)情況和課中表現(xiàn)情況的評(píng)價(jià)。其中課前預(yù)學(xué)主要借助實(shí)訓(xùn)智慧云平臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行成績(jī)統(tǒng)計(jì)，包括微課學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、測(cè)試成績(jī)和仿真成績(jī)?nèi)蟛糠?，每部分成?jī)各占10%。課中學(xué)習(xí)包括課堂互動(dòng)、仿真操作和現(xiàn)場(chǎng)操作。課堂互動(dòng)主要針對(duì)學(xué)生積極回答問(wèn)題、匯報(bào)展示情況等進(jìn)行額外加分，該部分成績(jī)占10%；仿真操作由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)測(cè)，該部分成績(jī)占10%；現(xiàn)場(chǎng)操作采用教師評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)，包括對(duì)安全意識(shí)、任務(wù)實(shí)施、結(jié)果分析和現(xiàn)場(chǎng)整理等方面的考核，該部分成績(jī)占30%。終結(jié)性評(píng)價(jià)包括教師對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)工作報(bào)告和學(xué)生線上仿真操作情況的評(píng)價(jià)，這兩部分成績(jī)占比均為10%。

4" 碳二加氫生產(chǎn)事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目建設(shè)成效

4.1" 典型事故分析，模擬事故場(chǎng)景

從工藝、設(shè)備、安全環(huán)保等方面設(shè)置典型事故類(lèi)型：查氫泄漏、硫化氫中毒、液體泄漏、火災(zāi)事故、循環(huán)水壓力低，全面且具有代表性地將乙烯生產(chǎn)中的事故類(lèi)型展示出來(lái)。通過(guò)改造現(xiàn)場(chǎng)裝置，搭建氣體、液體泄漏和火災(zāi)事故特效，利用聲光氣等手段模擬著火、爆炸、泄漏等事故，讓學(xué)生親身感受事故發(fā)生帶來(lái)的緊迫感和責(zé)任感，從而強(qiáng)化其安全生產(chǎn)意識(shí)。

4.2" 虛擬真實(shí)交互，突破實(shí)訓(xùn)難點(diǎn)

借助混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在真實(shí)裝置上疊加虛擬場(chǎng)景，讓學(xué)生沉浸體驗(yàn)火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案全流程，解決培訓(xùn)與演練中“三高”（高危險(xiǎn)、高成本、高污染）與“四難”（難看到、難動(dòng)作、難進(jìn)入、難再現(xiàn)）問(wèn)題，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的適應(yīng)力，掌握基本的滅火和疏散逃生技能。同時(shí)，通過(guò)火災(zāi)應(yīng)急評(píng)分系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、收集、分析、評(píng)價(jià)和反饋學(xué)生的操作行為，促進(jìn)教學(xué)培訓(xùn)過(guò)程的不斷優(yōu)化和師生的共同發(fā)展。

4.3" 工作過(guò)程導(dǎo)向，提升安全技能

生產(chǎn)事故實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)與化工企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)情境契合度非常高，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，選取典型生產(chǎn)事故案例，依據(jù)工作全過(guò)程所需要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，進(jìn)行教學(xué)模式設(shè)計(jì)。采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)+角色扮演法，設(shè)置班長(zhǎng)、內(nèi)操、外操等角色，圍繞發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情、啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案、環(huán)境監(jiān)測(cè)、解除應(yīng)急預(yù)案等實(shí)際處置流程，進(jìn)行任務(wù)分工，提升學(xué)生的崗位安全技能。

5" 結(jié)束語(yǔ)

為推動(dòng)職業(yè)教育專(zhuān)業(yè)升級(jí)和數(shù)字化改造，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿(mǎn)足化工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的需求，職業(yè)院校教師應(yīng)充分發(fā)揮專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)，深化產(chǎn)教融合，整合運(yùn)用現(xiàn)有資源，積極探索事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革并付諸實(shí)踐?；谔级託渖a(chǎn)事故應(yīng)急實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)研究必須緊密?chē)@培養(yǎng)學(xué)生的技能水平和安全素養(yǎng)這一核心目標(biāo)，明確實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)和原則。通過(guò)育訓(xùn)結(jié)合、虛實(shí)結(jié)合，充分實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與生產(chǎn)事故實(shí)訓(xùn)教學(xué)的深度融合，推進(jìn)教師教學(xué)能力和人才培養(yǎng)質(zhì)量的全面提升，推動(dòng)區(qū)域職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展。

6" 參考文獻(xiàn)

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