职业院校虚拟仿真实训基地丨湖南铁道职业技术学院：虚拟仿真实训助力轨道交通专业人才培养
文/《在线学习》撰稿人 何曼
虚拟现实是新一代信息技术的重要前沿方向，是数字经济的重大前瞻领域，将深刻改变人类的生产生活方式。近日，工信部联合教育部等五部门发布《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026 年）》，提出加速虚拟现实多行业、多场景应用落地的重点任务，必将给教育带来新的变革。
虚拟现实技术不仅能逐步实现过去教育教学理论提出的设想，更可能创造全新的教育实践生态，从新的教育现实中生发出新的理念和理论，拓展我们对教育的理解和想象。
当下，虚拟现实技术在教育中已经有了诸多探索。本刊选取高校、职业院校代表，呈现这些教育应用探索，期待在《行动计划》的推动下诞生更多、更具代表性的实践成果。当然，虚拟现实教育应用也面临着许多挑战，围绕教育哲学、教学伦理、技术改进等多个层面，还有许多问题等待进一步理清。释放虚拟现实在教育领域的应用潜能，激发教育教学的创新活力，还需要我们更了解“虚拟”，更认清“现实”。
职业院校虚拟仿真实训基地丨湖南铁道职业技术学院：虚拟仿真实训助力轨道交通专业人才培养
国家职业教育虚拟仿真示范实训基地的建设，能有效缓解技术技能人才培养与实训条件间的结构性矛盾，推动职业教育创新变革。
《中国教育现代化2035》《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》《关于开展职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设的通知》等文件，对虚拟仿真实训基地以及智能化教学、管理与服务平台建设提出了明确要求，期望通过虚拟仿真实训基地建设，有效解决职业教育实训中看不到、进不去、成本高、危险性大等特殊困难。
在理顺示范性虚拟仿真实训基地的建设背景与建设可行性基础上，湖南铁道职业技术学院遵循“装备先进、技术一流，育训一体、虚实结合，校企合作、资源共享，智慧管理、个性提升”的总体原则，以满足专业人才培养的实际需求为主要目标，提出“轨道交通装备制造与运用虚拟仿真实训基地建设方案”，并于2021年成功立项为国家示范性虚拟仿真实训基地。目前已基本完成了基地建设任务。
“虚拟仿真实训正在成为中国职业教育创新发展的新引擎。”学院轨道交通机车车辆学院院长莫坚表示，VR技术的沉浸式体验、模拟现实、交互性和许多其他教育功能，为教育信息化建设提供了新的思路和方法，并加速了教育改革的进程。而国家职业教育示范性虚拟仿真示范实训基地的建设，能有效缓解技术技能人才培养与实训条件间的结构性矛盾，推动职业教育创新变革。
形成可示范推广的基地模式和标准
莫坚表示，基地的建设目标是，形成可示范推广的虚拟仿真实训基地建设与运行的模式和标准。以虚实结合的线上线下实训平台为载体，建成一批可推广示范的、以虚拟仿真形式为主体的系列教学资源，形成可推广示范的、线上线下混合式教学的智慧课堂建设范例及教学标准，探索出可推广示范的信息化教学能力师资培养培训标准和途径。具体建设内容包括以下几个方面。
一是搭建“1+1+4+N”的虚拟仿真实训基地构架。对接轨道交通装备制造、运用、控制、管理服务企业和专业群，以1个“智慧实训云平台”作为虚拟仿真实训基地总统筹中心，以1个现有“5G+AR/VR云平台”链接企业生产现场，通过N个虚拟仿真教学硬件设备和软件资源的搭建，建成虚拟展示体验、智慧教学实训、虚拟工厂（场、段）、虚拟协同创新等四大功能空间，构建轨道交通装备制造与运用虚拟仿真实训基地构架。二是科学规划虚拟仿真实训基地功能布局。遵循学生认知规律和职业成长规律，基地按照桌面仿真实训区、沉浸式仿真区、虚实结合实操或真机实操实训区功能布局。三是建成集资源汇集与管理等功能的智慧实训云平台。汇集校企海量优质资源，统筹教、学、考、评、管，实现智能化教学与管理，智慧化实训统筹与决策。四是建设虚拟仿真实训资源。在整合已有虚拟仿真实训资源基础上，新建铁路安全育训馆、职业启蒙体验馆、轨道交通数字博览馆等所需的各种虚拟仿真实训资源。五是优化专业实践教学体系。系统设计“专业群基础实训+专业群技能等级专项实训+专业综合（岗位）实训+专业实习（系统仿真、体系联调）”的四层次、模块化实践教学体系，创新智慧化、个性化、定制式的实训教学组织模式。六是依托基地推进三教改革。七是实现实训基地区域共享。与区域合作企业、同类院校及社区建立共享机制。
虚拟仿真实训破解轨道车辆教学难题
“基地已投入学校教学应用。”莫坚介绍，根据项目建设总体进度，目前已基本完成了基地建设任务。建成了LabVIEW虚拟仿真实训室、工业控制虚拟仿真实训室、机车车辆总体与机械虚拟仿真交互实训室、机车车辆整车调试仿真虚拟交互实训室、机车车辆虚拟仿真实训室、5G技术的轨道交通专业虚拟实训平台、轨道交通在线虚拟实训平台等仿真实训室（平台）。“这些实训平台在实习和课堂教学中都有应用，教师和学生会结合自己的需要使用平台。例如，在线虚拟实训平台的虚拟检修实训软件，学生实习时用来进行巩固练习，教师课堂上利用它给学生进行检修作业的演示。”
莫坚以城市轨道车辆应用技术专业为例，分享了虚拟仿真技术在教学中的具体应用。目前，该专业建设了模拟驾驶实训室、基于PC端的虚拟驾驶实训室、虚拟检修实训室、基于5G技术的虚拟实训平台等多种虚拟仿真实训资源。
他说，对于专业的驾驶类课程，学生可以先在虚拟驾驶实训室利用计算机进行虚拟驾驶，对驾驶流程熟练操作以后，再根据熟练程度，分批次利用模拟驾驶实训室开展模拟驾驶；对于检修类课程，学生可以在虚拟检修实训室利用计算机开展虚拟检修实训，熟练设备检修流程和工艺要求后，再到真实的实训设备上开展检修实训操作。课余时间，学生可以随时随地利用在线虚拟实训平台，进行实训课程内容的巩固。
“由于轨道交通行业实训设备昂贵、企业现场保密性强、危险性高等行业特点，实训教学的实施难度较大，而虚拟仿真实训基地的建设，为专业解决了实训教学难题。”莫坚称，就目前应用情况来看，虚拟仿真实训基地实现了三个方面的应用成效：一是让远程互动教学成为现实；二是实训环境更加安全和健康；三是实训效果与效益大幅提升。
谈及虚拟仿真实训基地对职业教育未来发展的影响，莫坚认为，首先，它会影响未来职业教育实训教学的实施模式，从现行主流的实训室真实操作，转变为虚实结合的实训模式；其次，能够远程为一些缺少实训设备的职业院校提供支教服务，促进教育资源再分配、教育资源共享。“从国家层面，虚拟仿真实训基地的建设，将为教育公平提供有利保障，同时，对资源建设和使用单位而言，虚拟仿真实训基地建设将为多单位教育资源共建共享提供一个新的合作点。”
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