重庆工业职业技术学院2022年度虚拟仿真建设典型案例报告
一、案例名称
装备制造智能化虚仿基地赋能新能源汽车人才培养
二、建设概况
结合党的二十大报告提出的“科教融汇”培养高素质技术技能人才，我校及时更新虚拟仿真实训基地建设思路，深入推进科教融汇，从三方面对虚仿基地的建设提档升级，一是让教学内容更丰富，打造职业教育数字学习资源库，丰富职业教育教学内容；二是让实训教学更真实，搭建职业教育智能应用场景，有利于营造真实的实训教学环境。三是让学生成长更具象，利用综合实训系统，为职业教育学生个性化成长描摹画像。
2022年度投入1889.17万元，建成虚拟仿真实训资源57个，服务学校31个专业的122门课程，大大解决了实训教学中“三高三难”的突出问题，同时提升了学生学习兴趣，学生获得省级以上虚拟仿真类大赛奖项26项。2020年启动装备制造智能化虚拟仿真实训基地建设，累计投入经费2967.17万元，已完成总计划经费的79.12%，基本构建了以四个专业虚拟仿真实训中心为主体，集教学、实训、培训、科研、竞赛、科普等功能于一体的综合性实训基地，后续将进一步提升资源开发与应用实力，打造虚拟仿真实训教学资源校企协同开发平台和虚拟仿真实训技术成果展示与应用推广平台，最终建成国际水准，国内一流，服务成渝地区建设，辐射全国的具有重庆工业职业技术学院特色的装备制造智能化虚拟仿真实训基地。
三、建设创新点
构建了“三层次、三注重”虚拟仿真教学体系
第一层次，基础性认知与验证性实验层，注重个性培养。依托虚拟仿真基地的体验中心和公共基础实训中心对不同教学对象制定不同的教学内容和教学方法，开展体验教学和基础知识教学，注重培养学生的基础知识，关注制造类基础知识的推广和验证。按教学对象把学员分为三种类型：装备制造类专业学生、非装备制造类专业学生和社会人员。对装备制造类专业学生和专业培训企业员工主要进行验证性实验，对非装备制造类专业学生进行知识推广，激发兴趣。
第二层次，专业技能模拟仿真实验层，注重能力培养。依托四个专业实训中心对专业学生和企业员工加强专业技能方面的教学，注重技能模拟仿真，培养机械零部件加工组装实操能力。在基础知识有提高的基础上，更加注重能力和综合素质的培养。
第三层次，虚拟仿真能力开发实验层，注重创新思想培养。基地研创中心提供师生共创的开发环境，学生根据自身特长和专业知识背景进行创新性学习，与教师组成资源开发团队，利用专业知识对新能源汽车系统、机械加工等虚仿软件系统进行升级改造开发，注重学生资源开发能力的培养，让学生在掌握扎实专业技能的同时多思考多创造，提升学生创新创业的综合能力。
四、自选项
（一）多维度虚实结合，以新技术推动人才培养模式升级
“以虚带实、以虚助实、虚实结合”，以虚实结合的理念，采用数字孪生的新技术新手段，将虚拟仿真与现实信息进行深度互联，将虚拟仿真项目融入专业实践教学体系，打造新能源汽车技术专业资源库，资源库已接入国家智慧教育平台，学习人数近5000人。
《新能源汽车构造与检修》是新能源汽车技术专业资源库的一门核心课程，遵循职业能力形成规律，教学过程将虚拟仿真实训与实操实训交互应用，贯穿于“基础学习-综合实训-创新提升”三个培养阶段，实现职业能力递进提升。
1.思政育人与知识传授融合，重塑“德技双馨、工匠精神”的课程目标
坚持专业核心价值培养目标不动摇，把拥有优良的道德品质、较强的社会责任感、良好的团队协作精神和国际视野作为装备制造专业人才必备的基本素质。在课程中，加入“国家五一劳动奖章”获得者的事迹，重塑“德技双馨、工匠精神”的课程目标，实现知识传授、能力培养和情感价值观养成有机融合，充分发挥课程思政的感染力、价值力、吸引力，解决重知识、轻能力、价值引领不足的问题。
2.虚拟讲解，基础理论不再抽象难懂
枯燥的机械结构与专业理论知识，无实物讲解仅靠抽象的文字图片很难让学生对知识点理解透彻，对加工过程中的技术方法理论知识的讲解，缺乏生动有趣的讲解方式，只会导致学生死记硬背，学完即忘。基于这样的课程内容，采用虚拟现实的教学手段，让学生体验沉浸式的教学方式，通过手柄的交互，系统化的反馈机制，让学生像玩游戏一样轻松领会高深的知识，提升学习积极性。
3.虚拟拆装，实训操作解决“三高三难”
在新能源汽车构造与检修课程中，教师通过沉浸式大班教学的方式，将学生带入到虚拟的环境中，使用zSpace操作，将新能源汽车各部件进行拆装讲解，方便学生了解到新能源汽车的组成及结构，通过软件内置的剖切功能，让学生真切观察到新能源汽车关键部件内部结构并理解其工作原理。
采用虚拟现实的教学模式，对新能源汽车进行模拟拆卸，让学生更真切地学习精密部件的工作原理，更容易地将部件关联，提升了学生专业实训技能水平。在实训教学的过程中，教师也无需担心学生因误操作导致零件及设备的损坏或对人身的伤害。
4.课堂翻转，创新教学模式
在新能源汽车构造与检修课程中，不仅需要学生熟悉新能源汽车各个部件，还需要学生掌握各部件的加工及装配，学生进入到虚拟的环境中，将自己对新能源汽车的认识和装配过程通过操作zSpace展示出来，从以前只是听老师讲变为学生主动向老师展示自己的认知理解，从而提升对专业理论知识的理解和实训操作的能力。课堂翻转的变化，促使学生更好的掌握部件加工及装配的知识和操作要点。
5.自主学习、虚拟实训等多种活动融合，重塑“主动参与”的教学策略
教师精心设计各种教学活动，通过“学习三步法”：线上自主学习+翻转课堂的内化提升+课后的巩固升华，让学生积极参与师生互动、学生与学习内容互动、学生与同伴互动，解决学习参与度、投入度不高，缺乏学习兴趣的问题。教学策略的改变带来了学习成绩的提升，通过同一门课程前后成绩对比，使用虚拟仿真教学后该门课程的平均分数提升了4.7分。
6.学习评价与教学活动融合，重塑“全程嵌套”的评价体系
将学习评价与教学活动有机融合，建立“全程嵌套”的评价体系，实现全过程考核（占比50%，包括观看视频、作业、课堂互动、虚拟现实实训、期中考试等）与期终考核（占比50%）有机融合，达到以训促学、以训促教的目的，全面提升学习效果。开展全新的教学评价模式大大提升了学生对教学的满意度，参与该课程学生的教学满意度达100%。
（二）校企合作强化需求导向，优势互助提升服务能力
依托基地建设，实现社会服务、教学、科研一体化，面向行业企业和社会开展职业培训。与中国汽车工程研究院股份有限公司、长安汽车有限公司、华为技术有限公司、重庆清研理工检测服务有限公司等知名企业开展深度校企合作，整合校企资源，将校企协同育人、产学研结合、课证融合深度融入各个环节，探索“1+X证书”制度的实施，构建“政校企三方共建-立体监管”的产教融合新机制。
以新能源汽车性能检测虚拟仿真实训中心为例，该中心所建设的实训项目与资源模拟企业真实项目和操作。一方面，实训项目直接对接实际工作任务，提高了实训针对性，提高了学生的就业竞争力；另一方面，企业员工的培训可以直接借助学校的资源完成，既节约了时间又减少了试验耗材的浪费，同时也极大的避免了培训过程中因操作不熟练造成的经济损失。为更好向企业用户提供便捷访问的培训服务，新能源汽车性能检测虚拟仿真实训中心打造网络在线实训服务，利用虚拟仿真实训基地设备优势，企业员工只需通过个人电脑端即可进行远程实训，大大解决培训时间无法统一和线下通勤所带来的不便。同时，为企业培训的实际经验又大大提升了老师解决实际生产问题的能力，反哺在校生的实训教学，为学生提供更接近一线的实训教学，提升学生的就业能力，开启虚拟仿真实训新模式下校企合作新篇章。
