時間:2021年02月23日 分類:教育論文 次數:
摘要:針對高等院校測繪類專業的實訓模式單一,產教融合運行不暢,實訓資源不能完全開放等問題,根據實際,利用虛擬現實、互聯網等新技術,構建了VR+產教融合平臺,給出了提出了教學資源快速更新、教學質量反饋閉環的校企深度合作新模式,構建了一種“仿真、模擬、實戰”三位一體測繪類專業產教融合實訓模式。經過產教實踐基地的實踐,對同類專業實訓模式和產教融合基地建設有一定的借鑒作用。
關鍵詞:產教融合;虛擬仿真;三位一體;實訓新模式
隨著虛擬現實、人工智能、互聯網、大數據、5G等新興技術的組合創新對社會各個層面的深度滲透,當前的教育生態系統將迎來巨大的歷史性變革。國內外學者在VR應用于實踐教學、產教融合實踐教學模式理論基礎、內容和形式、要素和影響因素等方面進行了理論研究,對產教深度融合式教學的應用產生了深遠的影響。在新工科、雙一流、工程認證等背景下,如何實現特色及一流專業的智慧VR背景下的產教深度融合模式重構和實踐教學體系改革,利用智慧VR彌補產教融合實操應用中的知識點呈現升級、高難度實驗教學場景再現、高危不可逆實驗操作應用等方面,還有很多理論和實踐值得深入探索。
虛擬現實論文范例:基于虛擬現實技術的數字繪本設計特點研究
本文以實踐性要求非常強的測繪類專業為例,對VR為支撐的產教融合實踐新模式進行探索。從而突破現實中技術發展過快、先進儀器高昂、實驗人數規模巨大等瓶頸,解決高校測繪儀器陳舊、短缺、先進技術不夠銜接等現象。學生通過先進的虛擬仿真產教融合資源,彌補短板,培養學生的實際工程應用能力,解決與社會需求、企業需求嚴重脫節問題,符合新工科建設的教學資源打造需求[1]。
1測繪類專業產教融合現狀
1.1缺乏從“產”主體視角的關注
長期以來,產教融合研究主要以高校學者為主,單一的非主角開展研究。產教以高校為主,缺乏從“產”主體視角的關注,以VR技術打通最后一公里。思路和范圍局限,或者是如何打造大學生創新創業實訓中心、培養雙師型教師、購置自己的創新實訓工程中心等途徑解決高校缺“企”短板,夢想把“企業”帶回學校。并且采用三元模式雙螺旋上升結構來迎合這一種面向產教融合的培養模式,貌似解決了人才培養的“瓶頸”問題。但實踐中學校里面的“企業”換血慢,管理運營不到位,加上本科院校重視研究型人才培養,忽視產教融合的作用,帶來的后果是高校“單相思”,企業“盼空空”的成效“虛高”現象,形成“人才培養供給側和產業需求側矛盾”“兩張皮”等問題。
因此要“引企入教”,拓寬企業參與的途徑,完成產教兩個“家長”對以學生為中心的“孩子”的任務分工和全流程實踐模式構建。在新時代背景下,提升企業驅動力,利用VR技術,打造 測繪實景三維等真實場景,從而實現將學生對測繪科學與技術的應用抽象的概念生動化、接受任務、技術選擇和結果展示主動化、多樣化。實現“問技術發展改內容,更新工程人才知識體系”和“落實以學生為中心的理念”的人才教育培養目標和新工科實踐教學體系構建。
1.2缺乏產教融合的紐帶
在測繪類專業實踐教學中我們發現,過去依賴于固定實踐場所的傳統的校企合作模式不能滿足測繪類專業實踐教學空間、時間等不同維度的需求[5]。而由于利益分配失衡、共享制度建設不健全、實驗人才及技術人才缺乏等問題,盡管高校產教深度融合對虛擬仿真實驗教學資源的建設和共享產生的了高度的而且必然的需求,但是虛擬仿真實驗教學資源共享和產教的深層次融合仍然受到了限制。如何引入智慧VR的產教融合實踐教學模式,彌補產教融合的體制和現實短板迫在眉睫。
從產學研轉化的角度,以產帶教,以教促產,積極探索校企合作,共建豐富虛實結合的實踐資源,采用儀器設備、場景案例庫等虛擬仿真資源,作為設備和場景實踐的互補學習環節,可以以彌補設備昂貴、臺套數不足,企業場地不能完全開放,校企時間安排不能協調等缺憾。利用VR這一紐帶和緩沖橋梁,實現傳統教學方法與虛擬仿真、物聯感知、云計算和人工智能等現代信息技術得到了完美的統一,逐步“VR+AI”等產教融合混合式教學模式取代或者更新。從而在在教學理念、教學形態、教學關系方面得到理論提升和升華,有效地促進了測繪類專業的產教融合實踐教學模式構建和實施。
2測繪類專業VR產教融合新模式
2.1構建VR+產教深度融合實踐教學反饋機制
構建反饋與循環實踐模式機制,體現VR和產教融合的優勢互補,構建螺旋式評價和反饋機制。以虛擬仿真資源作為支撐,利用大數據技術,能夠很好地監督實驗過程,對企業和高校產教融合是否無縫,虛擬仿真案例是否適用、實踐教學模式過程是否合理,進行評價與監督。利用獲取的數據,開展實踐模式重構,指導虛擬仿真資源開發,從而打造更接地氣的虛擬仿真和案例資源,變相將企業柔性引入高校,有力保障了高校實踐平臺的先進性和現勢性。高校教師和學生,前期利用虛擬仿真平臺,完成必要的實踐技能儲備和知識點提升,再引導入企業完成企業項目,雙向融合,完善學校培養知識體系,彌補高校在設備更和技術更新中不能快速、及時、準確跟蹤的缺點。
根據行業發展和企業需求,不斷及時、快速地更新構建的產教融合個性化培養模塊和虛擬仿真平臺資源更新調整,實訓項目和實訓得到進一步完善。構建完善自我知識體系和監督反饋機制,為就業和升學奠定良好的基礎。打造產教融合、校企合作的良好生態。配合企業和行業需求,不斷更新人才培養模式。
2.2共建仿真產教融合實訓教學平臺
在一流本科專業建設的雙萬計劃指導下,在工程教育認證體系構建的驅動下[2],產教融合的實踐教學體系構建變得尤為重要,對于工程教育認證指標中畢業要求的設計/開發解決方案等多個指標點具有支撐作用。校企合作,共建高水平的共享型“仿真產教融合實訓教學平臺”。在VR+產教融合背景下,探討“引企入教”的制約因素和可行性條件,利用虛擬共享,解決企業不積極,學校太“重教”,充分利用已有的資源,從VR等信息技術的支持下,拓寬企業參與的途徑,構建VR+產教融合視角下工科院校的實踐教學體系[5]。
通過共建高水平的共享型“仿真產教融合實訓教學平臺”,實訓在通用培養模式中加入個性化培養模塊和實習實踐模塊,構建突出實踐能力培養的模塊化課程體系,使人才培養多樣化,提高人才培養的靈活性,提高人才培養質量和就業質量的產教融合目標。
2.3構建內外業一體的教學資源
針對實踐教學,虛擬技術可以減少測繪類現實教學中某些實訓操作的困難和危險,更能提升學生學習的主動性和創新性。構建內外業一體化的全息測繪創新的實踐教學模式,實習現實和虛擬教學的優勢互補,提高實踐教學的效率和效果,使實踐教學最大限度地發揮高等教育戰斗堡壘作用,實現實踐教學的創新教學改革。通過產教融合,實習企業真實的工作環境模擬、企業文化營造職場氛圍注入,關注內容與崗位相符,與職業標準對接,實現“仿真、模擬、實戰”[3]三位一體教學資源。
2.4構建混合式實踐教學模式
在VR情景下創建“教—學—練”為一體的測繪類專業線上下混合式實踐教學模式,打造“富媒體”實踐課堂。開展虛擬測繪儀器設計、三維實驗場景構建、測繪實驗內外業過能的模擬等技術方案和資源開發,探索VR情景下的測繪類虛擬仿真資源持續更新和建設,構建“教—學—練”為一體的測繪類專業線上下混合式實踐教學平臺。該平臺有線上虛擬資源和線下企業生產場景共同構成。線上虛擬資源采取三維實景能技術,搭建逼真的虛擬實踐場景,為測繪類專業學生提供直觀形象的實踐場景。
一方面學生根據自身特征,采取搭積木的方式,在虛擬場景中開展自主開展實踐,完成對相關理論知識和技能的理解和掌握。另一方面,學生也利用計算機、手機等設備,訪問產教融合虛擬仿真實踐平臺,完成數字測圖、三維分析、景觀規劃等一些仿真實驗。該類資源對測繪類專業的必要實驗環節進行了高度逼真還原和實踐,破解了傳統實踐教學模式設備昂貴、高危、無法重復等不足,達到良好的實踐教學效果。此外,學生在虛擬場景中進行充分實踐后,再到線下企業場景,開展實戰,提升加強學習實踐效果。
2.5打造產教融合賽工坊
選取“互聯網+”大賽、測繪技能大賽、生態與節能技能大賽[4]等作為競賽培訓與成果產出重點任務,選擇1—2項競賽作品為突破點,形成產教融合的創新創業協同指導機制,加強競賽作品質量的提升方法研究,同步形成固定教師指導團隊、共育人才機制,在基地中形成創新創業共育人才的“賽工坊”。以通過具體場景化的數字孿生環境,進行直觀呈現,尤其結合測繪地理信息方面的研究,包括涉礦、非礦環境的勘察測繪、地質分析、人員定位、環境監測、安監應急、大數據算法等課題,可以通過測繪地信技術與其他技術融合進行科學實驗,并進一步形成實踐教學模式。
3結語
通過實踐基地實踐,該模式實現了對于目前測繪、環境、地信等“跨專業”能力培養,完美地解決了人才培養供給側和產業需求側嚴重失衡問題。以自然資源管理中的感知生態環境為結合點,構建了VR+產教融合實踐模式,相互合作,建立供求對接、資源共享、優勢互補的全流程實踐教學軟硬件資源。讓學生按照學習過程中的課程實習、創新創業學分要求、畢業設計要求,構建了VR背景下的產教融合一體化實踐 教學體系,讓學生從學會觀測實習基地數據,到能進一步運用實習基地數據開展深入的研究,提升專業能力,實現企業生產與高校教育一體化的合作關系和育人機制,并引領示范。
參考文獻:
[1]蔡天元.智能化時代測繪工程應用型人才培養模式探究[J].發明與創新(職業教育),2020(09):149.
[2]韓志芳.測繪專業群校企產教深度融合探索與實踐[J].湖北農機化,2020(01):32.
[3]莊明星.“仿真模擬+技能競賽+實境實戰”的實踐教學模式探討———以國際商務專業為例[J].現代經濟信息,2019(18):429.
[4]趙欣.產教深度融合背景下虛擬仿真教學資源建設探索[J].中國新通信,2020,22(12):222-223.
[5]張穎,李孟歆,許可.產教融合視角下實踐教學體系構建研究[J].科技與創新,2020(12):123-124.
作者:楊敏趙華馬昌忠趙華亮