国家职业教育虚拟仿真示范实训基地
工业机器人多功能实训系统
头戴式虚拟现实实训室
机场协同运行仿真实训区
“地面静风,跑道36R,可以起飞……”近日,在国家职业教育虚拟仿真示范实训基地(以下简称“实训基地”)实训大厅,40多名来自抚州职业技术学院的学生在老师沈云峰的指导下,戴上VR设备,通过仿真机场塔台,指挥调度飞机起降。这些已经在职业院校学习了一年多理论知识的同学们,终于体验了一次“真实”实操训练。而在接下来的三个星期,他们将接受数十次这样的虚拟仿真实训。
经过前期紧锣密鼓的筹备和施工建设,国内首个国家职业教育虚拟仿真示范实训基地已正式投入试运行,200多名来自省内各高职院校的学生在这里分别接受7个专业的实训。这是该基地建设运营迈出的重要一步,是我省建设职教创新发展新高地的关键一步,也是新时代国家职业教育改革进程中历史性的一步。
实训基地明年9月全面投入运营
走进位于南昌九龙大道的实训基地,西区三栋崭新的大楼巍然耸立,数百名师生正在里面进行教学实训活动。与此同时,东区的5栋大楼正在紧张施工中。
据介绍,该基地分两期建设,建成后每年可容纳约十万名学员进行实习实训、社会培训、师资培训及研学活动,将开设九大类26个专业课程,包括装备制造专业、交通运输专业、电子信息专业、医药卫生专业、旅游专业、土木建筑专业、文化艺术专业、公共管理与服务专业、财经商贸专业等。“一期规划面积300余亩,总投资25亿元,将建成国际领先的虚拟仿真示范实训基地、虚拟现实职业技术学院、VR教学实验中心、创新创业孵化中心、产品研发中心及创研工坊等。”该基地项目负责人孙涵介绍说,目前,西区已正式投入试运行,其中1号楼青教公寓和职工餐厅供师生暂住、用餐;3号楼一、二层主要是实训教室,用于开展教学实训活动;2号楼职业技能大赛馆内部墙体及粉刷已全部完成。东区除5号楼已施工至屋面层外,其他大楼主体结构已全部封顶。“整个基地将于2022年9月份全面建成投入运营,届时可同时容纳1万名学生进行实训。”
7个专业“尝鲜”虚拟仿真实训
多人协同实训室、头戴式虚拟现实实训室、通用认知实训室、通讯技术实训室、中医药虚拟仿真实训室……在实训基地3号楼一楼,十多个实训教室依次排列,随便走进一间教室,VR桌面一体机、VR眼镜和多媒体智慧教学设备让人目不暇接。
教室里,老师通过多媒体智慧教学大屏幕,对技术实训内容进行耐心讲解,并现场演示操作。随后,学生们戴上VR眼镜,借助配套手柄,通过VR桌面一体机,进行实践操作。老师通过大屏幕开启观摩系统,实时观摩检查学生技能操作,监测学生实训动态,并提出指导意见。
“实训基地试运行期间,开设了数控技术、工业机器人、城市轨道交通运营管理、中药学、导游、通用航空器维修、航空航务技术7个专业实训班,以及现代信息技术企业定制班。”该基地运营总监李经智介绍说,为了保障教学质量,实训基地为试运行实训班组建了豪华的教学阵容,师资力量包括行业指导委员会选派专家、脚本建设院校选派的教师、参训院校选派的教师、资源建设方工程师、设备供应商工程师、行业企业专家、实训基地自有教师等。目前,参训学生主要来自省内各大高职院校。“同时,实训基地预留了全国各地师资培训的场地和住宿,具备培训全国师资的硬件条件,通过应用研讨会、教师交流会等形式加强培训交流,让基地的师资培训辐射全国,实现全国师资质量的标准化、优质化。”
“这些专业技术虚拟仿真实训课程的脚本是由国内各领域专家学者共同编写的,我们根据专家提供的各项专业技术的流程和状态,开发软件系统,形成教学模式,并在教学实践中不断完善,最终探索形成国家职业教育虚拟仿真实训教学标准。这是我们最核心的竞争力。”该基地航空专业主任沈云峰表示,“可以说,这次试运行的7个专业,是全国乃至全球首次采用这么系统的虚拟仿真实训脚本开展实践教学的专业。”
虚实结合,让实训“看得见”“摸得着”
仿真机场塔台、飞机模型、发动机模型、工业机器人、AFC售检票设备、地铁列车模拟沉浸式驾驶系统……走进实训基地的实训大厅,数百台各种各样的设施设备分布在各个实训区域,许多学生在老师的带领指导下,学习操作各类设备。
“实训大厅分为轨道交通运营实训区、工业机器人技术和数控技术实训区、通用航空器维修实训区、机场协同运行仿真实训区、导游专业实训区和智能制造产线项目。”李经智表示,为确保设备先进性、引领性,华天公司在教育部科技发展中心的指导下,积极组织各方专家组成专业建设和攻关教学团队,从设备选型、参数设定等方面进行了全方位论证,目前,这些设备已全部安装调试完成,并正式开始实训教学。“下一步,我们将全力做好其他19个专业的设备招标采购,制定虚拟仿真实训设备配置标准,并辐射全国,制订全国职业教育虚拟仿真实训教学配置标准。”
随着社会发展,传统职业教育的实训存在高投入、高难度、高风险、难实施、难观摩、难再现的“三高三难”问题,“很多传统职业教育实训只能在头脑里模拟一下,学生从学校到上岗,还要经过较长时间的实践摸索。”沈云峰说,虚拟仿真实训通过虚实结合的方式,把真实的工作场景和环境“搬”到实训室,让学生操作实践、反复训练,打通职业教育实训“最后一公里”,让职业教育实训“看得见”“摸得着”,很好地解决了职业教育在专业技术人才培养中的难点、痛点。
沈云峰以机场协同运行仿真实训为例,“这里真实再现了机场塔台的工作场景,对机场协同放行席、现场指挥席、机位分配席、塔台管制席、机长操作席、各保障单位、应急指挥席等不同岗位的工作流程进行了完整模拟。学生只要带上VR眼镜,操作手柄就可以调度指挥飞机起飞、降落、下客、加水、加油、除冰……学生在这里训练好了,到了实际岗位基本上能实现‘零距离’就业。”
虚拟仿真实训模式广受赞誉
除了雄厚的师资力量、先进的设施设备和领先的实训模式,实训基地的虚拟仿真实训内容还能随着各项专业技术的升级换代进行及时更新,这令参加实训的学生惊叹不已。“我们学校有些老式设备,上课用的都是普通机床。这里都是最新的机床,很多虚拟仿真内容还可以更新升级,让我大开眼界。”九江职业技术学院机械工程学院数控一班2020级学生洪宜建说。
“这是一种全新的学习模式,通过桌面VR一体机,戴上VR眼镜,可以看到各种机器设备的内部结构,还可以动手完成设备的拆卸、组装。这样的课程不仅生动有趣,还能帮助我们更清楚地记住课本上的知识点。”江西现代职业技术学院城市轨道交通运营管理专业的李乐平在轨道交通通信信号控制实训区参加故障检修操作实训后感叹道。
与此同时,各专业辅导老师对虚拟仿真实训模式也赞不绝口。“数控专业面临实体设备成本高、师资力量不足、实体设备授课危险系数高等问题,利用虚拟现实技术能很好解决这些问题,让学生在安全的情况下接触市面上最新的设备。虚拟现实技术可以实时进行设备更新,方便学生尽快熟悉操作流程,更好实现‘零距离’就业。”厦门凤凰创壹软件有限公司技术人员孙志珑说。南京交通职业技术学院城轨专业老师崔嘉也表示:“这里的教学环境、教学资源都很完善,我很期待接下来三周的教学实践。”
江西制造职业技术学院党委书记聂林水认为,虚拟仿真实训模式打造了“新理念、新工具、新技术”的“三新”培养模式,颠覆了传统课程与实训教学方式,大大地提升教学能力,增强学生技能,这对于职业教育具有重大意义。江西旅游商贸职业学院党委副书记、校长蔡海生说:“实训基地的建成和运行,对于切实推进虚拟现实技术与职业教育教学的深度融合,赋能职业教育高质量发展,提升我省乃至全国职业教育水平具有重要作用。”
向全国输出教学标准
“实训基地不仅对职业院校的学生进行专业实训,针对退伍军人和农民工也有专门的实训课程。此外,还可以根据企业特定要求,培训‘定制学员’,为企业的上下游产业链培养专业人才。”李经智介绍说,下一步,实训基地将立足江西,加强与各行业领军企业的合作,及时更新资源和设施设备,保证基地的先进性、示范性和引领性,打造面向全国的高素质技术技能人才培训高地,服务区域经济发展。“我们将进一步落实好国家职教改革实施方案,开展职教高考改革,推动国家职业技能测试中心落户,形成技能测试标准,并辐射全国。”
“南昌区位优势明显、红色教育资源丰富、职业教育建设基础好、发展环境优,VR产业发展基础与态势良好。首个国家级职教虚拟仿真实训基地落地南昌,是全国职业教育中部提质扩容的要求,也是时代的选择。”教育部科技发展中心虚拟现实研究中心责任专家田秀萍告诉记者,结合南昌产业发展实际和国家重大产业发展方向,教育部科技发展中心依托“双高”院校,组织了28个团队,在这里进行基于虚拟仿真技术的9大专业群26个专业人才培养方案的系统开发,探索形成国家职业教育虚拟仿真实训基地标准体系、职业教育虚拟仿真实践教学国家标准,并将向全国输出教学标准,推动职业教育改革发展。“我们还将通过中国-东盟中心、‘一带一路’倡议等,将实训基地各项标准对外输出,服务世界。最终形成一个涵盖国家、省区市和校本级,包含基地群、项目群和应用体系等各类型相结合的示范引领格局,形成从课堂教学、实训环节到资源共建共享、人才系统培养模式变革的示范应用体系。”
时间轴:
2019年10月19日,教育部与江西省政府正式签署《教育部 江西省人民政府共建国家职业教育虚拟仿真示范实训基地框架协议》,进一步明确了实训基地的建设目标、建设原则、建设内容、建设主体、运营模式及双方职责等事项。
2019年11月13日,由江西省财政投资集团有限公司发起控股,江西科骏实业有限公司、南昌市红谷滩城市投资集团有限公司参股组建正式成立江西华天虚拟仿真示范基地有限公司作为基地投资建设主体。
2020年4月2日,实训基地建设正式进入全面施工阶段。
2021年3月31日,实训基地云平台建设项目招标公告正式挂网。
2021年8月9日,教育部办公厅发函同意国家职业教育虚拟仿真示范实训基地正式挂牌并投入试运行。
2021年9月13日,第一批学生入驻实训基地并开展实训。
2021年9月23日,实训基地正式开班试运行。
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(见习记者 刘彤 南昌日报记者 陈茜 赖海荣/文 马悦/图)