虚拟仿真实训基地建设实践研究*

2024-06-13 18:47张维
江苏教育·中学教学版 2024年4期
关键词:实训基地虚拟仿真

【摘 要】建筑室内设计虚拟仿真实训基地建设是提升建筑室内设计专业人才培养质量的重要保障,是推动“三教”改革,实现资源共享和教育数字化的强大助力。江苏联合职业技术学院镇江分院针对建筑室内设计虚拟仿真实训基地建设中存在的问题,通过建立多方协作机制、制定基于专业建设的规划方案、形成实训项目体系、明确技术标准等路径,结合职业教育人才培养目标,进行建筑室内设计虚拟仿真实训课程建设,探索教育数字化新机制。

【关键词】实训基地;建筑室内设计;虚拟仿真

【中图分类号】G712  【文献标志码】B  【文章编号】1005-6009(2024)15-0075-04

【作者简介】张维,江苏联合职业技术学院镇江分院(江苏镇江,212001)财经艺术系副主任,副教授,主要研究方向为动漫游戏。

职业教育示范性虚拟仿真实训基地是集教学、实训、培训、科研、竞赛、科普等功能于一体的综合性实训基地。示范性虚拟仿真实训基地推进了人才培养模式的创新,解决了职业教育实训中出现的“高投入、高耗材、高危险、难实施、难观摩、难再现”问题。当下,很多职业院校都在进行虚拟仿真实训基地建设,江苏联合职业技术学院镇江分院认真分析虚拟仿真实训基地建设的现状,结合职业教育人才培养目标,进行建筑室内设计虚拟仿真实训课程的建设,探索教育数字化新机制。

一、建筑室内设计虚拟仿真实训基地的建设意义

建筑室内设计专业的应用性和实践性强,实践教学是必不可少的重要环节。建筑室内设计虚拟仿真实训教学融合了先进的虚拟制作设备、模拟教学课程、虚拟现实技术,是职业教育信息化建设的重要内容。

1.降低对实习场地和设备的依赖

建筑室内设计专业实践教学受施工场地、施工安全、施工设备等因素限制,学生的实践和创作热情无法得到充分的支持。尤其是施工场地危险性大、需要使用大型和高端设备的实践项目,学生实训的机会少之又少。虚拟仿真实训基地可以让学生进行多次反复训练学习,大大降低了对实习场地和设备的依赖。

2.缓解实训设备购置周期长与更新速度快之间的矛盾

技术的迅猛发展使得建筑室内设计设备更新周期越来越短,对投入的要求越来越高。高昂的实践教学成本严重影响了人才培养的数量和质量。漫长的大型实训设备采购流程,使得校内实习场地的建设始终落后于产业发展的需求,制约了学生的专业水准的提升和作品创作能力的发展。虚拟仿真实训基地建设既可以保证教学质量,又解决了实训设备购置周期长的问题。学校利用网络信息化技术,配合数字化教学资源开展自主实训,大大提高了学生自主学习和创新创业的能力。

3.形成体验、实训、创新三位一体的实践教学模式

实践教学必须以应用为导向。教师可以指导学生通过自带的信息终端开展实践活动,形成体验、实训、创新三位一体的实践教学模式。这种虚拟与现实、线上与线下相结合的实践教学模式,在激发学生学习兴趣的同时,也实现了实训教学资源的高效利用。此外,学校还可以通过让更多实体实训室承担建筑室内设计创作、学科竞赛及社会服务等任务,实现虚拟仿真实训资源的优化再配置。

二、建筑室内设计虚拟仿真实训基地的建设路径

1.深化产教融合,建立多方协作机制

以高水平的产教融合实训基地建设项目为核心,学校、政府、行业以及领军企业形成联合体,通过共建基地、共享成果的方式,创新产教融合、开放共享的示范性虚拟仿真实训基地运行管理机制。同时,积极探索符合学校实际需要和当地产业需求的创新路径与方法,深化产教融合的深度与广度,提高技术技能人才的培养质量,提升教学团队、科研团队、技术服务团队的社会服务能力。职业院校应以满足建筑室内设计专业岗位对人才的技能要求为基础,以建筑室内设计人才实训教学需求为主线,引进先进的虚拟现实硬件设备与技术,实施全过程共建共享,加强基地内涵建设,推进教材、教法、教师深度改革。

2.立足专业群发展,合理规划建设方案

学校依据政校行企多方协同制定的建设方案,优化团队建设,统筹多方力量,强化整体设计,落实好建设责任人,建立自上而下的建设体制。学校通过对空间、资源及平台三部分内容的统一规划,与数字校园建设相结合,对场所、设备、系统、资源、课程体系和管理制度进行整体设计,实现优质虚拟仿真实训资源的开放共享和持续应用,建设了一个技术先进、布局合理、功能完善的虚拟仿真实训基地(见下页图1)。在此基础上,学校立足专业群建设,以建筑室内设计技术为核心(“一核”),辐射学校其他艺术设计类专业(“多极”),构建以“一核”为主、“多极”协同发展的虚拟仿真实训集群;按照“遵循实训教学规律、注重多专业交叉融合、示范引领虚拟仿真实训模式改革、服务产业转型升级”的思路,通过“改造、引新、融合、攻关、共建、共享”,优化完善“虚拟仿真技术+”集群实训资源布局;科学规划,合理分配资源,打造一批一流的虚拟仿真资源,满足不同专业虚拟仿真教学与实训的需求。

3.融合资源与硬件,形成实训项目体系

虚拟仿真实训教学及资源共享平台应严格按照基地建设指南,对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校、跨地域的统筹管理,发挥实训教学的监控分析及实训资源的管控统计功能。该平台是集“备、教、学、考、练、评”等为一体的教学全流程一站式平台。学校通过对艺术类相关专业的实训需求分析,梳理虚拟仿真实训项目体系,基于VR/AR、人工智能、数字孪生等技术,开发相应的虚拟仿真资源,将虚拟仿真实训平台建成满足多层次人才培养、多形式教学实训需求、多样化场地使用支撑、多方位资源覆盖的开放式实训平台。实训基地广泛应用于教学实训、岗位培训、仿真体验、创新创业和专业技术交流等多种场景,支持集中式、引导式、自主式、探索式教学,实现专业知识、岗位技能在内的多方位教学资源与实训基地硬件设备深度融合,提升“以实带虚、以虚助实、虚实结合”的虚拟仿真实训效果,建成“行业能引领、群内能共享、对外能推广”的校内校外数据互联互通实训平台。

平台架构按照“国家教学资源库系统、国家‘1+X证书系统、国家学分银行系统?智慧校园系统?教务管理系统?实习实训管理系统?虚拟仿真实训教学管理及资源共享系统”的互联关系搭建宏观架构。实习实训管理系统将虚拟仿真实训作为实习实训的形式之一纳入管控,监测虚拟仿真实训环境的基础数据(如面积、工位数、设施设备总值等)和运行数据(如利用率等)。教务管理系统将实习实训作为教育教学的形式之一纳入管控,监测虚拟仿真实训的课程数据(如实训计划、课程数、学时数等)。智慧校园系统将教务部门作为业务部门之一纳入管控,监测引入虚拟仿真实训后人才培养目标和职业培训目标的达成度。同时,预留数据接口,以便在条件具备时能与国家教学资源库系统、国家“1+X”证书系统、国家学分银行系统实现互联,最终实现优质虚拟仿真实训资源、学生技能考评结果、学生所获实训课程学分在全国范围的衔接、共享、互认。

4.研读指导文件,明确资源技术标准

2023年2月13日,教育部发布《智慧教育平台数字教育资源技术要求》,针对虚拟仿真实训资源建设过程中碰到的问题,规定虚拟仿真资源可采用浏览器/服务器体系结构或实时云渲染技术。学校在遵循上述技术要求的基础上,开发能接入国家虚拟仿真实训中心的虚拟仿真资源,具体地说就是做到六个对接,即登录状态同步对接、登录验证对接、实训任务启动对接、实训步骤数据对接、实训报告对接。

实训教学资源建设全面模拟现实中的设备或对象,确保操作过程及身体感受与真实设备一致,突出沉浸式体验与交互性,强化正确操作训练的同时,对错误操作给予及时反馈。此外,全程记录和分析实训过程,针对实训成果实施持续性诊断与改进,注重特色资源建设。

三、建筑室内设计虚拟仿真实训基地的建设成效

1.提升了虚实一体的教学能力

学校借助实体设备将虚拟技术应用于实际操作中,虚实结合的教学新模式有效解决了实训设备、实训场地,特别是高端实训设备和大型项目工地不足的问题。学校依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,解决了职业教育教学中“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,推进职业教育现代化进程。

2.促进了教学团队的建设

学校按“四有”标准打造了一支结构合理、成员稳定、分工明确的虚拟仿真教学创新团队,团队成员包括政府、行业、企业、学校、科研院所的专家。学校引进拥有先进教学理念的信息化专家,帮助专业教师快速提升信息化教学水平,确保了信息化教学的顺利实施。企业专家根据生产岗位实际需求和教学效果,对教学过程进行反馈评价,提出指导性意见和建议,改进和完善了信息化教学的流程,满足了相关专业虚拟仿真教学和社会服务的需要。

3.实现了优质资源的多方共建共享

学校通过深度融合虚拟仿真实训和企业实践应用,及时将企业新理念、新知识、新技术、新工艺充实到职业院校实训教学中来,通过课程与岗位精准对接,吸引企业深度参与,承担双主体育人责任,实现优质资源的共建共享。面向在校师生、企业员工、社会人员等群体,开展线上线下学习与虚拟仿真训练,满足各专业课程不同层次的需求,提升职业教育服务国家转型发展的能力。

4.推进了学校的“三教”改革

学校以VR技术为核心,通过新科技虚拟仿真实训中心重构教学实训环境,升级AR互动教材、AVRJ教学实训软件等教学内容资源,创新信息化应用、线上+线下混合式教学应用等教学方法,通过协同创新,合作开发资源,提升了教师的专业教学能力和教科研水平。

虚拟技术与职业教育的深度融合,形成交互作用、协同共进的教学“新形态”,构建了“虚实结合”教学的“新模式”,开发了产业转型升级所需要的“新内容”,为职业院校人才培养注入活力。

【参考文献】

[1]张亮,王国庆.高职院校虚拟仿真实训基地建设研究——以江苏经贸职业技术学院为例[J].江苏经贸职业技术学院学报,2022(3):34-37.

[2]李秀丽,李申,方维,等.一体化资源共享型职业院校虚拟仿真实训基地建设路径[J].中国职业技术教育,2023(14):92-96.

[3]曾照香,刘哲,李金亮.新时代职业院校智能制造虚拟仿真实训基地建设研究[J].教育与职业,2022(9):109-112.

[4]徐建明.“十四五”期间智慧教育相关政策梳理与解读[J].中国安防,2022(4):59-64.

[5]耿飞,苏航,张甲瑞.虚拟仿真教学资源创作中的脚本设计策略[J].工业技术与职业教育,2022,20(6):36-39.

猜你喜欢
实训基地虚拟仿真
中职畜禽解剖课程虚拟仿真实训教学资源的建设与应用
建筑基础施工虚拟仿真实训系统的研究
浅析虚拟仿真技术在海军院校教学中的应用
基于现代学徒制的建筑装饰工程技术专业实训基地建设
我国高职院校实训基地主要类型及其存在价值初论
虚实结合和科教融合的计算机实验教学体系
会计实践教学调研报告
加强生产性实训基地建设 培养新型技能型人才
数字积分法插补仿真实验教学系统开发
网络虚拟仿真实验中心建设研究与实践