高职机械类虚拟仿真实训中心建设探索

刘强+王温栋+张力文��

摘 要：机械实训教学的过程有很强的实践性，更加侧重对学生实践能力的培养和锻炼，专业化程度较高。目前传统实训过程中存在着一些普遍性问题，实训设备价格高、工位数少，实训练习过程中存在一定的危险性，实训教学环节部分知识点抽象难以理解，使学生实训参与度低，实训效果不理想。本文从机械虚拟仿真实训中心入手，探索适用于高职院校机械类虚拟仿真实训中心的建设之路，以解决目前传统机械实训存在的问题。

关键词：机械；仿真实训；建设探索

一、 目前机械类实训存在的问题和需求

在“互联网+”的信息化背景下，人才结构不够均衡，特别是“双师型”技术人才和专业骨干教师力量不均衡，在数量上还无法满足实习实训教学的需求，特别是虚拟仿真软件应用、虚拟仿真实训项目设计开发及理虚实一体化的应用人才紧缺。

现有的实践教学体系逐渐不适应当前形势下技能型人才的培训，需要不断创新技能人才的培养实践教学体系。逐步实现以国家职业标准为依据、以工作任务为导向、以综合职业能力培养为核心的“教学做” 一体的教学课程体系，实现理论教学与技能训练融通合一、能力培养与岗位需求对接合一、实习实训与顶岗实习学做合一。

目前传统实习实训过程中存在着一些普遍性问题，实训设备价格高、工位数少，实训练习过程中存在一定的危险性，实训教学环节部分知识点抽象难以理解，部分教学项目需要借助虚实结合的方式开展。

二、 机械虚拟仿真实训中心系统设计

以李克强总理提出的“中国制造2025”的规划作为出发点，参考工业互联网、信息云、大数据、个性化定制、柔性制造和全生命周期管理等新一代信息化技术，采用“互联网+”及“虚拟现实+”等先进的技术理念和技术手段，基于真实工业化应用开发的智能制造新一代的教学工具和教学资源。以教学资源的升级换代，支撑并推动教学模式的创新实现教学资源的升级换代，使教学活动更加生动丰富有效，教学管理更加科学规范，教学评估更加客观准确。

虚拟仿真实训中心建设主要围绕： 机械制造虚拟仿真实训中心平台建设、虚拟教学工厂建设、职业文化建设、实践教学体系建设、虚拟仿真教学资源建设、师资队伍建设、社会服务能力建设七个方面。

1. 平台建设

（1）运行环境

校园网络带宽与存储设备满足各虚拟仿真实训系统运行需求；虚拟实训系统终端设备台套数满足实践教学需求；满足虚拟仿真實训教学平台的教学服务。

（2）平台建设

平台支持用户身份管理、认证功能；平台具有网络防病毒、信息过滤和入侵检测等功能，便于管理与维护；平台具有线上线下互动功能，资源共享性。

2. 虚拟教学工厂

虚拟教学工厂指借助软件强大功能，开发一个虚拟的工厂环境，该环境中有多栋建筑物，每栋建筑物中放置各种不同生产设备，应该包括：机械加工虚拟仿真车间、机械装配虚拟仿真车间、电气控制虚拟仿真车间、机械维修虚拟仿真车间、工业机器人虚拟仿真车间、产品虚拟制造岛。

3. 职业文化建设及硬件建设

技能文化氛围建设方面，通过布置学生工件作品、展示柜，学生参加各级各类比赛的荣誉墙等手段，提升良性竞争意识，加强学生的专业素质培养与技能训练，促进和带动学生专业技能提高。

职业素养建设方面，着力培养学生优秀的职业道德品质、敬业精神和奉献意识，使学生认识到自身的社会责任和使命，树立正确的就业观念和创业理念。

4. 实践教学体系建设

建设基于工作过程的理、虚、实一体化智能制造虚拟仿真实训体系。在现有的“理实一体化”教学理念基础上，选取工业真实的典型应用案例，围绕其真实的工作过程，把虚拟仿真实训作为理论教学与实习实训之间过渡的桥梁，构建“理、虚、实一体化”的新一代教学与实训体系。充分利用虚拟仿真软件的强大优势，按照理论学习——虚拟仿真实训——工程实践创新训练螺旋递增的方式，形成系统科学、有利于职业素养培养、有利于职业能力积累的实践教学模块。借鉴企业6S管理理念，融合教学规律，科学规范教学计划、环节、方法、考核标准和评价机制，高效务实的实训教学组织和管理机制。

5. 虚拟仿真教学资源建设

教学资源应包括案例项目、标准数据。案例项目的具体内容包括图纸、装配图、加工要求、工艺单、数控程序、零件模型图、刀具清单、零件毛坯、仿真加工项目、仿真加工视频、质量检验单、评价表、实操指导等。

各类标准数据和参数，包括课程标准、典型厂家刀具参数和相关手册、国家相关技术标准等。

建设虚拟工厂的各类专业教学资源和仿真实训案例项目，进一步向实操端延伸，实现仿真训练与实操练习的有机结合，使得虚拟工厂与学校现有的实训设备相互配合、相互补充，共同构成一个职业素养和专业技能的立体化培养体系。

6. 师资队伍建设

以“双师型”教师队伍为核心，建设一支数量足够、素质优良、相对稳定的实训指导队伍，规划培训师人数与实训指导教师总数比例不小于50%，制订合乎现代职业教育管理体制的实训指导教师的培训管理制度。注重培养项目带头人、骨干教师，并从企业聘请技术专家。

7. 社会服务能力建设

应充分发挥虚拟仿真实训中心软硬件及人才资源优势，成为 “产学研合作中心”的有力推手，拓展对外服务项目，辐射周边企事业单位，实现区域内资源共享。创新培训模式，形成立体式、多元化的职业教育培训体系，服务区域内相关社会职业技能鉴定、培训，为区域内实训项目建设、管理和师资培训提供指导与服务。

同时，虚拟仿真实训中心与企业成立联合开发工作室，共同参与虚拟资源建设全过程，利用合作企业提供的虚拟仿真软件快速开发平台，掌握开发具有自身特色的教学资源技术，从而提高教师理论资源的开发能力和平台的应用能力。

三、 结语

虚拟仿真实训中心应树立“增强专业认识、锻炼实践能力、积累职业技能、塑造工匠精神”的实践教学理念，贴合服务于“强化基础，突出技能，重在素质，面向就业”的高职教育指导方针，遵循高等职业教育发展规律与人才培养的客观规律，主动对接区域支柱产业，深度融入产业链，有效服务区域产业结构优化升级，有效服务区域经济社会发展。通过企业、学校、社会多方位的共同参与，把虚拟仿真实训中心建成“产业契合度高、校企合作紧密、社会服务能力强、管理体制机制完善、实训师资队伍水平高、教学资源丰富、企业文化浓厚”的现代化可持续发展虚拟仿真实训基地。

作者简介：刘强、王温栋、张力文，西安航空职业技术学院。endprint