什么是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)？
近年來(lái)，虛擬仿真技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都得到了飛速發(fā)展并且逐步走向成熟，該技術(shù)融合應(yīng)用了多媒體、傳感器、新型顯示、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等多領(lǐng)域技術(shù)，拓展了人類感知能力，改變了產(chǎn)品形態(tài)和服務(wù)模式，在制造、教育、文化、健康、商貿(mào)等行業(yè)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，不僅為用戶帶來(lái)更具感染力及沉浸感的體驗(yàn)，而且也給人們的生活方式帶來(lái)前所未有的變革。
職業(yè)教育具有實(shí)用性、開(kāi)放性、生產(chǎn)性和時(shí)代性等特點(diǎn)。職業(yè)教育要完成技能型、技術(shù)型人才的培養(yǎng)任務(wù)，必須突出職業(yè)教育的“實(shí)用”、“實(shí)訓(xùn)”、“應(yīng)用”等特點(diǎn)，這就要求職業(yè)教育要給學(xué)生充分實(shí)踐的機(jī)會(huì)。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到職業(yè)教育，可促進(jìn)教學(xué)觀念、教學(xué)方式、教學(xué)條件的變化，節(jié)省教育投資、提高教學(xué)效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)情景，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，有效突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、協(xié)作意識(shí)。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)
方案背景
根據(jù)九部門聯(lián)合印發(fā)的《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動(dòng)計(jì)劃（2020-2023）》、《山西省人民政府關(guān)于印發(fā)山西省推進(jìn)職業(yè)教育改革發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃的通知》（晉政發(fā)〔2020〕19號(hào)）、《山西省教育廳 山西省財(cái)政廳關(guān)于實(shí)施山西省高水平高等職業(yè)學(xué)校和專業(yè)群建設(shè)計(jì)劃的通知》（晉教職成 (2021)5號(hào)）、《中共山西省委辦公廳 山西省人民政府辦公廳〈關(guān)于推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)〉的通知》》（晉辦發(fā)〔2023〕3 號(hào)）等文件的指導(dǎo)，結(jié)合學(xué)校實(shí)際，將虛擬仿真技術(shù)融入學(xué)校發(fā)展建設(shè)。提升教學(xué)效果，保證學(xué)生專業(yè)認(rèn)識(shí)和操作技能提高，補(bǔ)齊實(shí)訓(xùn)教學(xué)短板。
依據(jù)山西省教育廳《關(guān)于開(kāi)展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》（晉教職成函〔2023〕41 號(hào)）、《職業(yè)教育示范性虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)指南》（教技發(fā)中心函[2021]17號(hào)）的文件精神，太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極開(kāi)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)
建設(shè)思路
01 虛擬仿真數(shù)據(jù)中心
以統(tǒng)籌統(tǒng)建、開(kāi)放互聯(lián)、共建共享為基本原則，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，基于平臺(tái)底層，建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一權(quán)限管理、統(tǒng)一日志管理、統(tǒng)一消息管理、統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、統(tǒng)一資源服務(wù)、統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的公共基礎(chǔ)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)便捷、精準(zhǔn)、智能的一站式應(yīng)用管理和開(kāi)放共享。
新建信息工程系數(shù)據(jù)中心機(jī)房，完善機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化系統(tǒng)配置，優(yōu)化硬件資源，提高了信息化運(yùn)行效率、運(yùn)行安全及管理效率。建成”私有云”平臺(tái)，有效滿足虛擬仿真基地建設(shè)需求，為后續(xù)應(yīng)用推廣平臺(tái)打好基礎(chǔ)。
利用云計(jì)算管理平臺(tái)，服務(wù)器虛擬化軟件，硬件存儲(chǔ)以及硬件服務(wù)器、前端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，組成數(shù)據(jù)中心框架，同時(shí)通過(guò)云計(jì)算管理，提供一套自主服務(wù)流程，將云數(shù)據(jù)中心資源分配流程化系統(tǒng)化，在大大節(jié)省投入成本的同時(shí)，提高整個(gè)中心利用率。結(jié)合學(xué)院各專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室現(xiàn)狀，充分利用成熟的信息化技術(shù)，建立基于多層體系架構(gòu)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地云計(jì)算應(yīng)用支撐平臺(tái)。按照“自動(dòng)化、虛擬化、可無(wú)縫擴(kuò)展化、服務(wù)化”的建設(shè)模式，滿足按需服務(wù)的業(yè)務(wù)需求，為各專業(yè)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供支撐和保障。
02 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心
虛擬仿真綜合實(shí)訓(xùn)室以通過(guò)構(gòu)建一個(gè)逼真可視化的操作環(huán)境和實(shí)訓(xùn)對(duì)象，使學(xué)生在開(kāi)放的、自主的、交互的、仿真的虛擬環(huán)境中開(kāi)展******、安全且經(jīng)濟(jì)的實(shí)訓(xùn)，進(jìn)而達(dá)到真實(shí)操作不具備或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)等方面有著其它教學(xué)方式所不能替代的獨(dú)特作用。創(chuàng)新立體化教學(xué)，沉浸式、分組式、交互式實(shí)訓(xùn)，引領(lǐng)跨硬件、跨專業(yè)、跨課程的虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)。
實(shí)訓(xùn)室配備高性能工作站，全校各專業(yè)可將現(xiàn)有的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源通過(guò)云數(shù)據(jù)中心鏈接到實(shí)訓(xùn)室，隨時(shí)可開(kāi)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，效果如下：
同時(shí)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室可作為全校各個(gè)專業(yè)提供實(shí)訓(xùn)環(huán)境。后期再引入虛擬仿真虛擬現(xiàn)實(shí)模型素材庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)課件內(nèi)容制作軟件后，實(shí)訓(xùn)室亦將成為全校虛擬仿真研創(chuàng)中心，真正形成以學(xué)生為主體，教師為輔助的教學(xué)模式。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)
價(jià)值體現(xiàn)
通過(guò)本次項(xiàng)目建設(shè)，通過(guò)引入虛擬仿真技術(shù)及配套的教學(xué)資源，搭建高度逼真的全新實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境，為師生帶來(lái)全新的沉浸式教學(xué)體驗(yàn)。破解了專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的“高風(fēng)險(xiǎn)、高難度、高投入、難實(shí)施、難再現(xiàn)、難觀摩”等職業(yè)教育難題，并以此帶動(dòng)學(xué)校其他學(xué)科專業(yè)的虛擬仿真教學(xué)、實(shí)訓(xùn)需求，激發(fā)學(xué)生、教師積極性和創(chuàng)造熱情。
伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)將更加成熟和先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)更加逼真的虛擬場(chǎng)景。同時(shí)，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室將結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)，為學(xué)生提供更智能、更個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室還將成為跨區(qū)域合作的橋梁。學(xué)生可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與******各地的學(xué)生進(jìn)行虛擬培訓(xùn)，開(kāi)闊視野，分享經(jīng)驗(yàn)。
