吴樱樱

摘要：在科技快速发展的新时代，“虚拟现实+教育”在职业学校教育实训教学活动中得到了广泛应用，具有十分重要的现实影响。“虚拟现实+教育”不但能强有力地补足智能制造实训活动中由于高危、高消耗、不直观等不能实现的教学功能，还能丰富实践教学内涵，带动机械、机电、智能控制等相关课程实践教学模式的创新，推动课程变革和专业建设，激发学生学习兴趣，改善教学成效。以海门中专为例，在分析智能制造虚拟仿真实训基地建设的可行性和必要性的基础上，对智能制造虚拟仿真实训基地的现状及建设方向进行了研究，提出智能制造虚拟仿真实训基地的建设思路和举措。

关键词：虚拟现实;智能制造;基地建设

中图分类号：G717 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2022）02C-0080-04

2020年9月，《关于印发〈职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）〉的通知》（教职成〔2020〕7号）提出，推动信息技术与教育教学深度融合，主动适应科技革命和产业革命要求，以“信息技术+”升级传统专业，及时发展数字经济催生的新兴专业，鼓励职业学校利用现代信息技术推动人才培养模式改革，满足学生多样化学习需求，大力推进“互联网+”“智能+”教育新形态，推动教育教学变革创新。

虚拟仿真现实技术应用于实训教学，是将实验教学改革和教育信息化建设互相交融渗透而产生的新型事物，全方位运用了多种通讯技术，涵盖了数据库、仿真技术、电子信息等，构建出高精密、高仿真实训目标和虚拟现实环境。虚拟仿真实训基地的建设弥补了智能制造实训中因高危、高消耗、不直观等不能实现的教学功能，改善了传统实训设备数量不足、更新换代速度慢、置放场地受限等实际困难，为当下实训教学质量的提升提供了有效的问题解决方案。

一、基于虚拟现实的智能制造实训基地建设起点

江苏省海门中等专业学校的智能制造虚拟仿真实训基地依托于数控技术应用实训基地，始建于2004年，基地先后被评为江苏省高水平示范性实训基地、江苏省职业学校现代化实训基地。基地建筑面积约5800平方米，有约2000台（套）的现代化实训装置和设备，整体价值达3000万元。

智能制造实训基地布局科学合理，涵盖了特种加工实训中心、数控加工实训中心、无人机操控仿真实训中心、PLM体验中心、机电控制实训中心等集虚拟仿真与企业生产管理为一体的产教融合实训场所。基地内配套功能齐全，拥有先进的自动化监测系统、数控综合仿真实训系统、气动液压仿真平台、实体设计仿真等19套虚拟仿真实训系统。

二、基于虚拟现实的智能制造实训基地建设内涵

实训基地建设按照“将虚拟现实技术和实训设施设备深度融合，以实带虚，以虚助实，虚实结合”的建设原则，以全面衔接专业课程的现场教学为主题，以全面提高学生创新意识和创新能力为宗旨，以共建共享优质实训教学资源为核心，以深化实训教学改革为突破口，持续推进实训教学信息化建设。紧跟区域行业企业发展需求，结合校内实训教学中存在的痛点难点，深入推进校企共建共享实训基地，建立区域共建共享机制，全面开展“虚拟仿真实训+校企合作实践”模式的实践教学改革。使学生能在虚拟现实的场景内进行实训，有效弥补以往职业教育中部分实训看不到、进不去、成本高、高危险性的缺陷，有效培养了学生综合能力及创新性思维。

（一）坚持科技引领，虚实结合

立足人工智能、虚拟现实等新信息技术，将实训装置和信息技术高度予以渗透交叉，虚实结合，构筑并开发虚拟仿真实训系统，与此同时，通过共享系统对虚拟仿真专业教育、实训管理进行全面的资源调度和整体管理。

（二）坚持育训结合，教学创新

兼顾区中小学体验中心建设、技能社会培训中心、技能鉴定中心等多个服务项目，考量实训课程设置的兼容性以及专业性，推动打造与课程相配套的虚拟仿真实训教学专业化课程体系，科学制订专业教学的具体内容，研制并设计高质量的实训教学资源，改进实训形式和人才培养模式，合理规划虚实融合实训体系要求的教学标准以及课程设置等。

（三）坚持科学管理，规范考核

设立完善的实训管理组织机构，规划顺畅的实训管理脉络，制订完善的多级保障举措，涵盖绩效考核、运行机制、基地维护等内容。建立健全有利于教师提高教学成效的反馈、评价、考核制度，开展激发鼓励学生提升创新力的学习活动。

三、基于虚拟现实的智能制造实训基地建设目标

以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，精准把握新时代立德树人新要求，服务区域市场需求，逐步形成汇聚教学、培训、技能评定与社会服务为一体的高水平实训教学平台，打造具备先进性、包容性和拓展性的智能制造仿真实训平台，在同行学校中做出示范引领的作用。

（一）教学环境创新

紧扣专业特色，通过虚拟技术营造一个几乎真实的实训氛围和场景，直接聚焦教学重难点，提高学生的主观能动性和积极性;依托于网络技术协助学生在课余时间进行训练，对知识进行加固，借助交互沟通、多人比赛和单人练习的功能，促进学生主动自觉投入;立足于数据库技术记录学生学习的点点滴滴，对相关数据数加以统计和详细剖析，提高教学评价过程中的合理性和规范性[1]。

（二）运行模式创新

围绕“教、学、管、评、控”实现整个虚拟仿真平台系统的设计架构，以统一登录用户界面、虚拟仿真教学子系统和数据管理子系统，实现平台功能与内容的嵌入。围绕“教、学”实现虚拟仿真教学子系统、资源库子系统、题库子系统、消息中心子系统、数据管理子系统的建立，以多样化形式开展现代教学运行。

（三）教学形式创新

依托于虚拟仿真教学子系统，建立多维立体的新型教学方法，使学生投入虚拟时空中，转变以往教学过程中生搬硬套的灌輸式教学，激发学生的学习热情。基于资源库子系统、题库子系统、消息中心系统等多样化的形式，扩充专业教学和信息资源，帮助教师开展优质教学。

四、基于虚拟现实的智能制造实训基地建设途径

（一）机制与文化建设

组建科学高效建设团队。融合多方资源，组建一支由分管副校长牵头，骨干教师、行业专家、企业顾问、能工巧匠等人员组成的虚拟仿真基地项目建设团队，负责基地建设的顶层设计、统筹规划、计划实施、制度制定、技术支持、资源开发等具体工作，保障实训基地建设质量;由系部牵头组建专业实训管理队伍，选聘责任心强、综合素质高、具有实训管理经验、通晓专业知识的教师担任专职管理员，构建虚拟仿真实训基地实训管理队伍，负责基地的日常教学管理工作，提升实训基地的运行能力。

构建共建共管评价体系。以融入教、学、管、评、控的实践全程运行模式为指导方针，建设立足于分享公开教学资源的智慧管理实训平台，落实实验教学教师的工作记载、经费使用管理、实训基地维护与可持续发展等制度，打造学生学分银行平台，德智体美劳五育并举，引发和鼓舞学生对学习产生兴趣，增强学生创造力。与此同时，设计出具有操作性、实用性的教学成效的评价、考核、反馈工作制度。

科学建立基地管理机制。制定并完善虚拟仿真实训教学管理的各项规章制度，融合企业先进管理理念，修订完善《虚拟仿真实训基地建设与管理暂行办法》《虚拟仿真实训基地实训室开放管理办法》《虚拟仿真实训基地仪器设备维修管理办法》《虚拟仿真实训基地实训管理考核办法》等制度。

营造优秀企业生产文化。积极与校企合作企业共同开展基地建设调研，根据行业需求及社会发展需要，拟定选择全新的模式、新型的机制、创新的思路，通过以实带虚、以虚助实，将虚实共同交融，打造符合智能制造技术发展要求的新一代虚拟仿真实训教学基地。依托于虚拟现实“技能教室”，推动采用多种新颖教学方法，诸如虚拟仿真教学、任务单教学等。创建和设立功能完备多样、企业文化和校园文化相互渗透的教学和生产场景，纳入企业装备、各项人才、高新技术及多种服务和生产业务，营造新型现代学徒制背景下的企业真实生产环境，共建共享虚拟仿真实训基地。

（二）教学资源建设

校企合作开发课程数字化教学资源，组建虚拟仿真实训课程建设小组，结合专业人才培养方案的课程开设，紧紧围绕企业岗位核心能力，开发符合数控、机械、无人机、工业机器人和机电专业课程项目技能等虚拟仿真教学资源，重点打造“一车间、两中心”。

1.打造智能制造智慧车间升级版。实训基地充分体现现代化和信息化技术，实训区全部设立了数字化教学场景，实训基地网络全覆盖。制定切实可行的智慧实训车间建设方案，更新维修制造类设备，提高虚拟仿真软件与硬件设备的融合度，研发和汇集专业技能课程和实训课程训练项目的考核题库，构建智能制造实训教学课程体系。协同企业人员共同制定技能教学内容和考核标准，优化智慧车间实训管理功能，促使智慧实训车间高效运行。

2.建设工业机器人虚拟仿真实训中心。建设先进的工业机器人仿真实训中心，重视开展和推动建设四大系统，其中涵盖了工业机器人智能工程虚拟仿真系统、工业机器人智能工厂虚拟仿真教学等。除此之外，实训中心强化自身的多项工作环节和内容，诸如研发实训项目、硬件设备、工作运行制度等，切实解决工业机器人台数不足、空间不足等实物组织教学的痛点。

3.打造示范性VR虚拟现实实训中心。引进最新的虚拟现实硬件设施，例如VR教学展示工具、VR实践实训工具、VR作品创作工具等。同时，引入5G技术、多人协同实训技术、图形图像处理技术、VR设备一键管理技术等前沿技术，打造一个智能化、网络化的智慧实训环境。强化校企合作，校企协同建设汇集技能鉴定、实践教学、企业真实生产和社会技术服务于一体的多功能产教融合虚拟仿真实训中心。科学搭建实训中心架构，做好实训中心合理布局，将中心分为VR实训教学区、VR素材开发区、VR创新实践区，师生可通过VR头盔，以第一人称视角操作虚拟的机床、刀具、工件和夹具等，体验一线操作者的工作内容和状态。

（三）教学与管理团队建设

注重加强教学与管理团队建设，组建一支由学校、行业、企业、高校的管理、研发、技术人员组成的科研创新团队。团队结构合理、观念前沿、研发能力优异、实践经验丰富、富有开拓创新精神。根据实际制订创新团队运行、考核、管理办法，组建学生创新发展多个项目。

（四）共享平台建设

完善智慧实训管理平台，实训管理提档升级。学校智能制造仿真实训基地体量庞大，服务机械加工技术、数控技术、工业机器人技术、无人机操控技术等专业。为使实训基地管理高效运行，在实训班级管理、实训教学资源管理、实训耗材管理等方面建成了信息互通的智慧实训管理平台。科学梳理智能制造仿真實训基地管理制度和流程，撰写智慧实训管理平台调研报告，形成管理平台调整建设方案。

共建产教融合实训基地，校企共享深入推进。依托智能制造仿真实训基地软硬件优势，与相关企业合作，分别建成无人机产教融合工场和数字化资源开发实训基地。校企双方共同搭建校企共建共享实训基地专门组织机构，制订共建共享实训基地建设、管理、绩效考核办法。

五、结语

智能制造虚拟仿真实训基地建设将强有力地对接本区多个产业发展的需要，牢牢紧扣机电技术、机械装备、机器人和智能制造产业生态链，用“虚拟现实+教育”打通职业教育技能实训“最后一公里”。经过一年的建设，智能制造虚拟仿真实训基地在学校专业人才培养体系中占据了重要地位，将成为全区中小学职业体验中心的主要活动场地，在带领学生开展实践活动进行专业技能教学，培养学生综合能力等方面发挥着重要作用。

参考文献：

[1]殷灿彬.应用型院校VAS虚拟仿真教学的实践研究[J].教学实践探索，2017（9）.

责任编辑：章跃一