虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)字孿生等新技術(shù)的迅猛發(fā)展，為工程實(shí)踐教學(xué)突破時(shí)空限制，有效解決“高投入、高損耗、高風(fēng)險(xiǎn)、難實(shí)施、難觀摩、難再現(xiàn)”等突出問(wèn)題提供了新契機(jī)。依托浙江省高校重大人文社科攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目“‘專精特新’職業(yè)工匠核心能力培養(yǎng)機(jī)制與實(shí)踐路徑研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2023GH014）和浙江省教育科學(xué)規(guī)劃重點(diǎn)課題“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的高職電子信息專業(yè)群產(chǎn)教融合精準(zhǔn)育人模式研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2023SB043），金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院充分發(fā)揮職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型引領(lǐng)作用，校企協(xié)同構(gòu)建虛擬仿真產(chǎn)教工坊群、以虛輔實(shí)開發(fā)立體化實(shí)踐教學(xué)資源、虛實(shí)融合發(fā)展多元化實(shí)踐教學(xué)模式、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推進(jìn)可視化精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)，多措并舉，賦能工程實(shí)踐教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。
校企協(xié)同
構(gòu)建虛擬仿真產(chǎn)教工坊群
對(duì)接產(chǎn)業(yè)鏈，系統(tǒng)規(guī)劃專業(yè)群工程坊架構(gòu)。學(xué)院聯(lián)合企業(yè)成立人工智能產(chǎn)教綜合體和電子信息專業(yè)群指導(dǎo)委員會(huì)，系統(tǒng)調(diào)研產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展重點(diǎn)、職業(yè)崗位群及核心能力要求，形成面向“云、網(wǎng)、端”的“人工智能+”專業(yè)群人才培養(yǎng)定位。根據(jù)崗位面向類別，打破以教師授課為中心、以座位為基本位置、大班制學(xué)課程的傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室布局，打造以學(xué)生訓(xùn)練為中心、以工位為基本位置、小班化做項(xiàng)目的新型工程坊布局，建成基于群內(nèi)8個(gè)專業(yè)共享互補(bǔ)的師生工作坊40個(gè)。以浙中交通虛擬現(xiàn)實(shí)“雙師”工作坊為龍頭，建立工作坊運(yùn)行機(jī)制，以工坊群鏈?zhǔn)椒?wù)匹配產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
對(duì)接技術(shù)鏈，統(tǒng)籌布局工坊虛擬仿真項(xiàng)目。對(duì)接電子信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)鏈，系統(tǒng)梳理電子產(chǎn)品、軟硬件產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)計(jì)、開發(fā)/制作、測(cè)試、運(yùn)維等環(huán)節(jié)的虛擬仿真需求與數(shù)字化關(guān)系，根據(jù)生產(chǎn)技術(shù)鏈布置虛擬仿真工作場(chǎng)景。對(duì)接虛擬仿真技術(shù)鏈，開展VR、AR、MR、數(shù)字孿生、元宇宙等技術(shù)與桌面式、沉浸式、分布式虛擬仿真系統(tǒng)類型的SWOT分析，根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)難易程度、綜合程度選擇匹配的技術(shù)類型，突出虛擬仿真情境的沉浸感和交互性，為學(xué)生提供可重復(fù)、分層次、強(qiáng)交互的問(wèn)題解決情境。
以虛輔實(shí)
開發(fā)立體化實(shí)踐教學(xué)資源
虛仿項(xiàng)目教學(xué)化，開發(fā)虛擬仿真課程與立體化教材。對(duì)接電子信息領(lǐng)域職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和虛擬仿真技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以智能車為載體，將工程項(xiàng)目數(shù)字化場(chǎng)景要素轉(zhuǎn)化到教學(xué)項(xiàng)目中，呈現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)序列，開發(fā)“智能小車DIY”“智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作”等課程。根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)確定虛擬仿真任務(wù)和要求，選擇匹配的虛擬仿真工具，分層分類開發(fā)知識(shí)型、技能型、綜合型虛擬仿真教學(xué)資源，設(shè)計(jì)靈活多樣的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，使學(xué)生獲得與真實(shí)項(xiàng)目相似的實(shí)踐體驗(yàn)。同步開發(fā)工作手冊(cè)式、活頁(yè)式教材，通過(guò)掃碼等方式訪問(wèn)內(nèi)嵌的虛擬仿真教學(xué)資源，并形成MOOC/SPOC網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，滿足不同學(xué)生隨時(shí)隨地訪問(wèn)的個(gè)性化需求。
在線資源平臺(tái)化，推進(jìn)智慧教學(xué)交互平臺(tái)建用結(jié)合。整合3D模型、動(dòng)畫、視頻及實(shí)時(shí)交互界面等各類媒體資源，形成提供全面學(xué)習(xí)體驗(yàn)的工程坊虛擬實(shí)驗(yàn)資源庫(kù)。在智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，開發(fā)虛擬制造軟件平臺(tái)，學(xué)生通過(guò)虛擬工廠平臺(tái)進(jìn)行加工仿真、裝配仿真等系統(tǒng)性操作和管理，從而提高實(shí)際操作和工程管理能力。開發(fā)基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，通過(guò)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、行為和偏好，為學(xué)生智能定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)路徑。與智慧職教等MOOC平臺(tái)、“暢學(xué)金職”等SPOC平臺(tái)、校際遠(yuǎn)程實(shí)境平臺(tái)結(jié)合，形成校內(nèi)專業(yè)群互通、校外多校合作的資源共建共享態(tài)勢(shì)。
虛實(shí)融合
打造多元化實(shí)踐教學(xué)模式
項(xiàng)目引領(lǐng)，依托工坊開展模塊化教學(xué)。在嵌入式開發(fā)工坊、軟件開發(fā)工坊等工程坊中，將復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)分解為若干個(gè)基本模塊，對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)層級(jí)，將虛擬仿真資源嵌入對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目任務(wù)，并提供虛擬導(dǎo)師，開展模塊關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)的學(xué)習(xí)和組合應(yīng)用，從而提高學(xué)生的電路設(shè)計(jì)、軟件編程、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、項(xiàng)目管理能力和創(chuàng)新水平。
身臨其境，模擬現(xiàn)實(shí)開展情境化教學(xué)。在工程項(xiàng)目管理類仿真系統(tǒng)中，角色扮演模擬實(shí)際項(xiàng)目管理過(guò)程，包括招投標(biāo)、合同管理、進(jìn)度控制等，以更好地理解項(xiàng)目管理的原則和方法。例如，在電氣系統(tǒng)搭建與調(diào)試、土木工程建模與仿真、汽車設(shè)計(jì)與制造項(xiàng)目中，通過(guò)虛擬仿真軟件模擬現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際工程場(chǎng)景和設(shè)計(jì)、制造、施工、測(cè)試過(guò)程，以掌握工程基本理論和實(shí)踐技能。
遠(yuǎn)程協(xié)同，線上線下開展混合式教學(xué)。在電子信息工程專業(yè)中，開通遠(yuǎn)程實(shí)境實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按需預(yù)約實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)界面實(shí)時(shí)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程將代碼寫入FPGA控制實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，在異地場(chǎng)景中也能在線完成實(shí)物實(shí)驗(yàn)，有效拓展了實(shí)踐教學(xué)的時(shí)空領(lǐng)域。同時(shí)，配置高清攝像機(jī)、拾音器等設(shè)備，提高學(xué)生身臨其境的體驗(yàn)感。由此，工程實(shí)踐教學(xué)形成了線下工程坊項(xiàng)目實(shí)踐、線上“視頻會(huì)議直播平臺(tái)+遠(yuǎn)程實(shí)境平臺(tái)+教學(xué)資源平臺(tái)”并駕齊驅(qū)的混合式教學(xué)新生態(tài)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
推進(jìn)可視化精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)
跟蹤師生信息與教學(xué)行為構(gòu)繪多視域畫像。通過(guò)攝像頭與傳感器等設(shè)備、虛擬實(shí)驗(yàn)室、“暢學(xué)金職”等平臺(tái)，伴隨式采集學(xué)生學(xué)情信息、教師師情信息與教學(xué)行為數(shù)據(jù)，如學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、任務(wù)完成進(jìn)展、協(xié)作學(xué)習(xí)表現(xiàn)等，轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)圖表、視頻動(dòng)畫等可視化形式，形成學(xué)情畫像、學(xué)生成長(zhǎng)歷程畫像、師情畫像、項(xiàng)目生命周期畫像。通過(guò)數(shù)據(jù)的可視化，清晰呈現(xiàn)各階段師生表現(xiàn)和教學(xué)任務(wù)進(jìn)展，為后續(xù)的精準(zhǔn)教學(xué)評(píng)價(jià)提供支撐。
分析教學(xué)過(guò)程和教學(xué)效果開展數(shù)智化評(píng)價(jià)。借助智能化學(xué)習(xí)平臺(tái)和AI工具，結(jié)合肢體行為分析等深度學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)教學(xué)過(guò)程采集的多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理與可持續(xù)化分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生認(rèn)知、能力、情感狀態(tài)的綜合化建模分析與動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。對(duì)教學(xué)過(guò)程中教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)行為、教學(xué)結(jié)果數(shù)據(jù)反饋進(jìn)行全過(guò)程分析，形成教學(xué)過(guò)程質(zhì)量評(píng)價(jià)，為教師開展循證研究驅(qū)動(dòng)教學(xué)改革提供支撐。
基于評(píng)價(jià)結(jié)果和預(yù)測(cè)推進(jìn)教學(xué)持續(xù)性改進(jìn)。根據(jù)師生表現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，推動(dòng)建立動(dòng)態(tài)反饋與教學(xué)策略改進(jìn)機(jī)制。生成線下現(xiàn)場(chǎng)教師、線上虛擬導(dǎo)師的學(xué)習(xí)建議，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。定制個(gè)性化虛擬仿真學(xué)習(xí)資源，實(shí)現(xiàn)在線學(xué)習(xí)內(nèi)容精準(zhǔn)規(guī)劃與推送。通過(guò)持續(xù)實(shí)踐與改進(jìn)，虛擬仿真驅(qū)動(dòng)的電子信息專業(yè)群教學(xué)改革成效顯著，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)獲批國(guó)家職業(yè)教育虛擬仿真項(xiàng)目，“視覺(jué)傳感小車設(shè)計(jì)與裝調(diào)”教師團(tuán)隊(duì)獲2023年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽教學(xué)能力比賽一等獎(jiǎng)，學(xué)生獲2023年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。
信息來(lái)源: 《中國(guó)教育報(bào)》2023年12月19日09版