设备更新|虚拟仿真重塑职业院校实训教学模式 - 南京恒点信息技术有限公司

设备更新|虚拟仿真重塑职业院校实训教学模式

近年来,数字技术所蕴含的巨大潜力正在充分释放,尤其是人工智能技术的进步,为重塑教育形态、推动创新发展带来了新的机遇和挑战。

2025年1月发布的《教育强国建设规划纲要(2024-2035年)》,首次将人工智能定位为“教育强国建设战略性技术”。文件提出,到2035年要全面建成“人机共教、虚实融合”的新型教育生态。

到2035年要全面建成“人机共教、虚实融合”的新型教育生态。

以高科技、高效能、高质量为特征的新质生产力正引领发展新趋势,AI大模型、虚拟仿真等技术日益成为核心驱动力。这些快速迭代的创新技术不仅深刻改变着人们的日常生活,也对高素质新型人才培养提出了更高标准,同时推动着教育模式和培训体系的全面革新。

职业院校传统实训痛点

实训是职业教育的重要环节,但是职业教育在实训教学过程中,一直面临着高投入、高损耗、高风险和难实施、难观摩、难再现的“三高三难”痛点。

“三高”即成本高、损耗高、风险高。实训设备、场地建设和维护需要大量资金投入,尤其是一些高端设备和技术更新速度快,院校难以持续承担高昂费用;学生在实训过程中因操作不熟练或失误易导致设备损坏,增加了维护和更换成本;部分实训项目涉及高危操作(如机械加工、化工实验等),存在安全隐患,对学生的安全管理和教师的指导能力提出了更高要求。

“三难”即资源调配难、技术更新难、效果评估难。实训设备和场地有限,难以满足大量学生同时实训的需求,导致学生实践机会不足;行业技术迭代速度快,但院校实训设备和技术往往滞后于行业发展,难以让学生接触最新技术和工艺;传统实训效果评估多依赖教师主观判断,缺乏科学、量化的评价体系,难以全面、客观地反映学生的实际技能水平。

职业教育实训面临“三高三难”困扰

职业院校传统实训“三高三难”问题,制约了实践教学效果的提升和学生技能的培养。如何利用人工智能、虚拟现实等新一代信息技术,融入新时代、服务新发展,实现从职业院校到新业态的精准对接,是职业教育面临的一个新挑战。

虚拟仿真技术

赋能职业院校实训教学

在职业教育领域,虚拟仿真实训作为一种利用虚拟现实和人工智能技术进行实训模拟的教学工具,能够有效解决“三高三难”问题,正逐渐成为职业教育领域创新教育方式之一。

以虚助实,解决高风险、高难度、不可触及痛点。学生通过前置的虚拟操作后进行实物实训,避免设备损坏和人员伤亡;虚拟环境引导下自学自练、减轻老师教学压力;虚拟操作结合原理展示,让操作的微观细节得以清晰呈现,便于透过现象看本质,理解原理。

以虚补实,解决高投入、不可达到、不可重现、不可逆转痛点。通过虚拟仿真实训,能够解决实物台套数严重不足的问题,对无法开展、组织难度大的实物实体实训,进行纯虚拟训练练习,在降低实验与实操门槛、素材消耗量以及风险性的同时,压缩准备环节;让实操过程可以反复进行。

虚拟仿真逐渐成为职业教育领域创新教育方式之一

近年来,随着教育数字化发展,不少职业院校借助虚拟仿真、增强现实、全息影像等新型数字技术,构建出基于真实岗位情境的虚拟仿真实训基地,大大推进了职业院校虚拟仿真的建设与转型。

恒点助力职业院校

打造虚拟仿真产品生态链

根据《职业教育虚拟仿真实训基地建设指南》的要求,要不断提升虚拟现实和人工智能等新一代信息技术在实训教学中的应用水平,将信息技术和实训设施深度融合,构建具有感知性、沉浸性、交互性、构想性、智能性的虚拟仿真实训教学场所,搭建“以实带虚、以虚助实、虚实结合”的虚拟仿真实训系统,配置相应的虚拟仿真实训设备,有效解决传统实践教学中存在“三高三难”问题。

职业院校的虚拟仿真实训基地建设,正为教育领域发展促进产教融合、锻造新质生产力注入新的生命力。

恒点经过多年的研发,致力于职业教育虚拟仿真实训基地的软硬件一体化装备建设,打造虚拟仿真产品生态链,赋能实训教学。

恒点支持建设的虚拟仿真实训室

恒点虚拟仿真实训基地建设主要包括硬件设施建设、软件平台搭建和虚拟仿真内容资源建设三个部分。

硬件设施建设包括配备高性能的XR数字融合工作站和智慧交互指挥官(服务器),以确保虚拟仿真软件能够流畅运行。配置沉浸式虚拟现实设备,如VR头盔、位置追踪器、手柄等,以提供深度沉浸的学习体验。同时,多功能交互式显示设备,如3D-LED交互显示系统、MR智能互动沙盘、红外大空间协同交互系统以及MR大空间协同系统等也是重要的辅助设备。

虚拟仿真共享平台用于对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校、跨地域的统筹管理。包含公共信息管理、实训应用管理、实训资源管理、虚拟仿真实训教学系统等核心功能模块。

内容资源建设主要包括通过VRC-Editor虚拟仿真编辑器,老师能够自主开发各类虚拟仿真课程资源,为优质虚拟仿真资源的建设与共享提供了低成本、高效率、系统化的解决方案。

恒点XR数字融合工作站

结语

教育部部长怀进鹏曾说:“人工智能是把金钥匙,不仅影响未来的教育,也影响教育的未来。”

未来,恒点还将进一步探索将人工智能和虚拟仿真与传统实训教学的有机结合,发掘虚拟仿真在当前趋势下具备的巨大潜力,为职业教育事业提供更多的有力支持。


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