本文作者：杨勃 刘明学 夏雪刚 发表期数：现代职业教育 2023年18期
［摘 要］ 随着高铁智慧建造行业的迅速发展，企业急需大量的高素质、高技能人才，这对学校的职业教育和企业的员工培训提出更高的要求。传统的实训条件不能完全满足企业对人才岗位的要求，并且各专业实训室建设局限于本专业课程的实训需求，为了进一步促进虚拟仿真实训“虚实结合，先虚后实”模式的衔接，开发职业院校集教学、科研、培训等多功能于一体的虚拟仿真实训基地，提升虚拟仿真实训基地建设的支撑力度。所以，分别从基地建设、团队建设、教学资源应用等方面对虚拟仿真实践教学开展研究，分析存在的问题和解决的办法。同时为其他仿真实训基地建设和应用提供一定的借鉴和示范作用。
［关 键 词］ 虚拟仿真；高铁智慧建造；实训基地
［中图分类号］ G717 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2023）18-0117-04
从2013年开始，各本科院校开展了虚拟仿真实验教学中心建设，而高职院校伴随2015年《高等职业教育创新发展行动计划（2015—2018年）》的出台，正式开启虚拟仿真实训中心建设。但在2019年的成果认定中，整体成果却不甚理想，仅有46项获得国家级认定，其中主要原因仍然在于项目建设偏重于硬件环境，缺乏专业内容支撑，资源不足、软硬件不匹配、开发共享不足等问题凸显，导致虚拟仿真实训中心缺乏实用性，无法真正起到仿真实训的作用[1]，所以需要系统性、实用性、开放性更高的虚拟仿真平台。目前，在医学和机械领域对虚拟仿真资源的开发比较丰富，在高铁建设领域比较匮乏，需要针对性地开发虚拟仿真资源。另外，关于虚实结合的教学组织方法和教学标准的研究目前还不够深入。随着我国高铁智慧建造行业的迅速发展，企业急需大量的高素质、高技能人才，这对学校的职业教育和企业的员工培训提出更高的要求[2]。
一、建设的目标
从高铁智慧建造的发展需求出发，急需涵盖高铁建设行业多专业、多工种的综合性实训平台，急需基于科学的职业教育理念和先进的虚拟仿真技术建设的虚拟仿真实训基地，可实现理论教学与实践教学有机高效结合，可为提升学生和企业员工的实际作业能力提供极佳的训练平台。解决高铁智慧建造相关专业实训中的“三高三难”问题，服务新时代技术技能人才培养、服务“双师型”教师队伍建设、服务企业员工和各类人员就业培训、服务区域经济转型升级和乡村振兴、服务行业企业技術创新、服务“一带一路”沿线国家和地区发展，发挥示范、引领、辐射、带动作用，为推动现代职业教育高质量发展增效赋能。
二、技术路线
按照“PDCA循环原理”采用计划—实施—检查—纠偏的总体方针开展研究活动。遵循“企业调研—研讨—分析（典型任务需求）—总结（行动领域）—实践—（教学实施优化）提升”的科学研究路线。制订计划，通过调研，切实掌握虚拟仿真实训基地建设标准和应用指标体系，研讨分析构建虚拟仿真实践教学体系和专业人才培养教学标准。制订实施方案，在高速铁路工程技术专业、道路与桥梁工程技术专业三年制进行试点，教学过程中逐步建立和完善虚拟仿真实训基地建设方案，优化虚拟仿真实践教学体系和教学标准，建立共建共享机制，开发相应的仿真资源，分析探讨虚实结合的教学方法，系统总结建设经验，不断进行优化和完善。最后，形成与专业教学相适应的教学组织模式和开发共享的机制。
三、研究思路
（一）系统设计、分步实施，突破实践教学重点
采用“企业调研→岗位分析→实训教学课程体系构建→虚拟仿真平台开发→教学资源开发→动态更新”的建设路径，深入36家高铁建设企业，围绕“工作岗位—职业角色—典型行动场—典型工作环节—职业要求”开展调研，确定高速铁路施工员、检测员、测量员、安全员4个关键岗位的典型工作任务等。对接岗位人才培养培训需求，围绕高速铁路线路、桥梁、隧道、站场智慧建造工法等高铁专业群实践教学重点，整体规划，保持虚拟仿真实训教学资源与行业主流技术同步，创造具有超前性、先导性和示范性的泛在智慧学习环境。采取突出重点、合理配置、注重效益、逐步到位的工作方法，坚持边建设、边应用、边完善、边推广，建成高速铁路智慧建造虚拟仿真实训基地。
（二）虚实结合、双线融合，化解实践教学难点
针对传统实训基地建设高投入、高难度、高风险、难实施、难观摩、难再现的“三高三难”问题，以3R（VR/AR/MR）、5G、物联网、云计算、BIM等前沿信息技术为依托，以真实的高速铁路工程项目为载体，以线路、桥梁、隧道、站场四大工程结构智慧建造施工工艺为主线，开发高水平、信息化实践教学资源。坚持以实带虚、以虚助实、虚实结合的原则，将虚拟仿真操作与真实的实训设施、设备操作相结合，对已建成的高铁线路、桥梁、隧道、站场4个实体实训基地进行信息化教学资源加载和扩充，升级高铁桥梁、隧道、站场、检测4个虚拟仿真实训系统，开发高铁线路、安全、无人机低空摄影测量等5个虚拟仿真实训系统。打造“线上+线下+职场化”智慧实训课堂，推动实践教学课堂革命，有效解决因环境、设备等条件不足带来的无法直观教学等教学难题。
（三）科技引领、持续更新，直击实践教学盲点
以机制创新为动力，以真实项目为牵引，以共建共享为纽带，联合中铁一局集团有限公司、中铁北京工程局集团有限公司等高铁建设行业一流企业，打造高速铁路智慧建造虚拟仿真实训基地共建共享联盟。深化产教融合，建立定期更新机制，保证实践教学内容迭代频、技术融入快、呈现形式新。以AR、VR、MR等虚拟科技为引领，依托交互桌面、动作捕捉等多种虚拟现实设备等创新实践教学模式，打造高度真实沉浸的显示环境，实现多维仿真和真实场景模拟，如通过操作虚拟人物，实现在虚拟施工场景中的人机交互教学和漫游体验，直击高铁轨道智能铺架、隧道盾构法自动掘进等无法在校内课堂真实呈现的实践教学盲点。
