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校企共建高职院校公共虚拟仿真实训基地模式探索
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2023.05.30 山东

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一、校级公共虚拟仿真实训基地建设思路

(一)校企协同创新共建虚拟仿真实训基地

虚拟仿真实训基地的建设需要考虑企业的深度参与,在建设、运营与管理过程中要与企业制定长效合作机制,充分发挥企业的优势,为基地提供前瞻性的技术支撑和咨询,以及渠道的支持。同时,企业不但有先进的技术力量,而且还有良好的市场观念、管理理念和经营能力,在基地的长期运行管理过程中,能够将企业的效益观念和管理理念引入,为基地的可持续运行提供支撑。高职院校在建设虚拟仿真基地的时候,也要充分考虑到以后与企业共用基地的可行性,在硬件建设、资源建设等方面充分考虑共享的基础上,将学校教学与企业培训的需求结合考虑,完成建设。在长期的运维管理阶段,学校还要尝试与企业合作,在基地运维管理人员的共同培养以及技术合作研发等方面尝试有效的合作机制,为双方共同带来效益。

(二)校内各专业共建共享共用虚拟仿真实训基地

目前,大多数高职院校都还是以专业为模块进行虚拟仿真实训基地的建设,这样做的好处在于能够更加专注地解决专业性虚拟仿真实训的问题,由于建设者是一个专业,或者一个院系,也就意味着后期管理与运维的主体比较单一,管理效率比较高。但是这种模式的缺点也很突出,由于只能面向一个专业或院系,功能比较单一,站在学校的角度考虑,成本较高,利用率又可能较低,性价比不高。解决这个问题的方法就是建立校级公共虚拟仿真实训基地,面向全校所有专业,建设公共的硬件资源,并在此基础上,由点带面地逐步建成各类专业性虚拟仿真实训资源。在建设时,可以依托学校的职能部门建设硬件环境,并在此基础上,由学校职能部门与院系共同建设专业性虚拟仿真实训资源,最大限度地降低成本,提高利用率。后期的运维管理过程中,需要创新模式,注重顶层设计,校企合作创建专业的技术服务团队,保障基地的建设以及长期的运维管理服务。

(三)打造可持续发展管理模式

校级公共虚拟仿真实训基地在建设之初就要考虑后期管理的问题,应该统一规划,科学部署,从人员组织、制度建设、管理模式等方面创新,打造一个可持续发展的实训基地运行管理模式。校内外专家共同组成虚拟仿真实训资源开发指导委员会,同时根据实际需求组建由企业、校内职能部门、各院系共同组成的基地管理团队,进行统一管理。充分利用企业先进的管理理念与优秀的技术人才,校内职能部门发挥协调组织的优势,各院系发挥专业优势,在管理过程中不断优化工作机制和管理流程,确保责任到人(见图1)。在此基础上,实施智能化管理,尝试探索大数据的绩效考核评价。

二、校级公共虚拟仿真实训基地建设模式

职业院校校级公共虚拟仿真实训基地应该面向校内所有专业,建成集产、学、研、培训、竞赛、科普为一体,“岗课赛证”融合培养人才的多功能综合性实践教学基地。在基地建设过程中,始终坚持校企合作,共建共享共用硬件环境、实训平台以及虚拟仿真实训资源。

(一)硬件环境建设

依托企业的先进理念、新技术、新工艺、新规范、新标准,建设多功能公共虚拟仿真实训基地。基地下设专业虚拟仿真实训中心、公共虚拟仿真实训中心、虚拟仿真体验中心、虚拟仿真资源开发中心等若干实训中心,中心下设不同功能的若干实训室,根据不同的功能配置不同的实训设备(见图2)。公共虚拟仿真实训基地的设备由于要考虑到多专业、多领域的使用,因此,在技术先进、布局合理的基础上,还要充分考虑功能完善的需求,不但能满足职业院校各专业的实训教学、技能训练的需要,而且能够同时满足企业培训、社会培训、大众科普等的需求,还要能够自主开发虚拟仿真实训资源,降低成本,提高效益。基于以上要求,公共虚拟仿真实训基地的设备至少应该包括高性能图形工作站、人机互动大屏、专业级VR头盔、各类VR/AR/MR眼镜、光学追踪系统、全息投影展台、全景VR相机、绿幕、虚拟情景录播设备等等(见表1)。

(二)实训平台建设

目前大多数虚拟仿真实训基地的建设原则是以专业为模块建设,造成了不同专业建设的规格、厂家、设备等不能兼容,效益不高。校级公共虚拟仿真实训基地在解决共建共享共用这个问题的时候,就需要充分考虑到各类虚拟仿真实训资源的兼容性问题,建设统一的虚拟仿真实训平台是解决这个问题的有效途径。笔者探索了一套虚拟仿真实训基地统一平台建设的模式——“一基地三平台三结合”模式,以虚拟仿真实训综合平台为中心,依托虚拟仿真实训资源管理平台、在线教学平台实施虚拟仿真实训,虚拟仿真与真实实训结合、理论与实践结合、线上与线下结合进行教学、实训、技能训练、培训(见图3)。“一基地三平台三结合”的公共实训平台建设模式,遵循“以实带虚、以虚助实、虚实结合”原则,有助于实现现代职业教学的个性化、信息化、智能化、泛在化的教学环境建设,为“以学生为中心”的教学理念的实践奠定基础。

(三)虚拟仿真实训资源建设

利用行业前沿技术,充分发挥公共虚拟仿真实训基地中虚拟仿真资源开发中心的优势,校企合作共建虚拟仿真实训资源,并伴随行业企业发展与时俱进地持续更新升级。打造一支“教学+研发”双重功能的基地教师团队,在完成虚拟仿真实训教学的同时,借鉴合作企业的技术力量,师生团队自主研发虚拟仿真实训资源,服务于基地的各个实训中心,同时向社会承接虚拟仿真类项目,完成社会服务。建设虚拟仿真实训资源库,深入校内各专业领域,整合相关专业的需求,厘清实训教学过程中的设备成本高、材料损耗大、实践风险高、实施难度大、管理难度高、观察周期长等“三高三难”问题,有针对性地开发虚拟仿真资源,运用大数据、VR、AR、MR等前沿技术,及时更新升级,并与产业发展接轨;兼容多种不同类型及交互方式的虚拟仿真实训资源,对传统的实训教学模式进行创新再造,实现实训教学的生动性、趣味性、互动性和自主性,推动职业教育的“三教改革”;活用VR、AR、MR技术,将“立德树人”和“三全育人”的要求潜移默化融入虚拟仿真实训资源建设,对无法到达的场地和过往的历史事件进行仿真,借助视觉、听觉、触觉等媒体的共同作用,推动课程思政的改革;支持通过线上线下混合式虚拟仿真实训平台,校企双方各派一线工程师与专业教师共同开展线上虚拟仿真实训教学项目,让学生在家中与在校内实训场所或在企业实训场所的实训体验相同,达到同样的实训效果,解决远程实训的难题。

三、校级公共虚拟仿真实训基地运维管理模式

(一)校企共建管理制度

科学规范的运行管理制度是校级公共虚拟仿真实训基地能够长期高效运行的保障。借鉴企业先进的运行管理制度,校企合作共建虚拟仿真实训基地的运行管理制度,通过制定虚拟仿真实训基地运维管理制度、实训设备管理办法、虚拟仿真实训平台管理办法、虚拟仿真实训资源管理办法、资源开发项目管理制度、技术服务与科技研发制度等方面的管理制度,规范校级公共虚拟仿真实训基地的日常运维与技术服务,创造价值,提高利用率,发挥效能。同时,借鉴企业的文档管理办法,规范实训记录表、设备维护记录表、平台及资源更新表、资源开发相关文档、技术服务表等文档的使用,以保证虚拟仿真实训基地的长期稳定运行。由校企双方共同组成运维管理团队,负责基地的日常运维。

(二)“115”团队运维管理模式助力基地长期运维

校级公共虚拟仿真实训基地的功能包括教学、实训、技能训练、技术服务、科普等,由于是面向全校所有专业的基地,因此需要切实提高教学效果,扩大受益面,提高学生的实训兴趣、自主学习能力以及实践创新能力,所以如何创新运维管理模式,特别是提高自主研发能力,将是公共实训基地长期有效运作的一个重要问题。为了解决这个问题,笔者探索了“115”团队运维管理模式,为基地提供长期的运维管理团队,降低成本的同时也能够培养学生的创新能力、实践动手能力以及沟通能力等。“115模式”即1名学校导师+1名企业导师+5名在校学生组成一个团队,以项目为依托,服务范围涵盖虚拟仿真教学资源研发、虚拟仿真实训基地维护等,在为基地可持续运行提供人力资源保障的同时还为社会培养了一批与岗位无缝对接的IT研发与运维人才(见图4)。以校内外信息化教育教学研发及运维项目以及社会服务项目为依托,学校导师负责组建项目团队、发布项目任务、监督项目进程、沟通项目各方以及对学生的主要技术培训;企业导师负责对学生的技术指导;而学生则在校企双方导师的指导下,实施项目。“115模式”充分发挥企业的技术优势、学校的人才优势,为校内外及社会各类项目提供技术服务,解决了职业院校人员不足、技术支持力量不够、投入大等问题,而且具有灵活多变、更贴近需求方等优势,对目前大多数职业院校信息化技术人力不足的问题提供了很好的解决方案。

(三)可持续发展机制

引入企业化运行机制和现代化的项目管理方式,采用“学校管理+自主运营+企业支持”的基地开放运行模式,保障虚拟仿真实训基地可持续化开放运行。企业或者校内用户提出虚拟仿真资源开发需求,虚拟仿真实训基地组织校内外技术人员对需求进行筛选,并提请虚拟仿真实训资源开发指导委员会进行评估,虚拟仿真实训资源开发工作室充分了解项目需求,根据自身情况承接项目,虚拟仿真实训资源开发工作室调度各开发团队进行资源开发,如有需要则委托企业协助。基地的日常运维管理经费由学校、自主研发所得收入以及企业捐赠共同组成(见图5)。

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