“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設研究

郜 源，張 靜，吳飛超

（1.天津渤海職業技術學院，天津 300402；2.天津海關動植物與食品檢測中心，天津 300457；3.河北工業大學，天津 300132）

近年來，越來越多的職業院校響應和參與國家“一帶一路”倡議，積極探索“魯班工坊”建設新模式，為職業教育國際化進程開啟了新窗口?！棒敯喙し弧钡慕ㄔO為中國技術、中國工藝、中國產品在“一帶一路”共建國家的推廣起到了很好的宣傳作用，而且隨著“魯班工坊”建設的不斷深化，中國優秀的職業教育理念、先進的職業教育標準也逐漸為“一帶一路”共建國家提供了很好的借鑒模式和學習路徑。通過“魯班工坊”的建設，中國也在向世界介紹職業教育的優秀案例，為“一帶一路”共建國家實現經濟高速發展提供實踐樣本。［1］

與此同時，隨著虛擬仿真技術的快速發展，我國有越來越多的高職類院校開始注重虛擬仿真實訓基地的建設工作，這主要是由于虛擬仿真實訓基地可以通過其感知性、沉浸性、交互性、構想性、智能性的特點與優勢，很好地解決傳統實訓教學環節中存在的高投入、高損耗、高風險以及難實施、難觀摩、難再現的“三高三難”問題，為新形勢下實訓教學在方法、理念上的提升提供了新的思路和方向。新形勢下虛擬仿真技術在職業教育實訓教學中的應用，可以切實推進虛擬現實技術與職業教育教學的深度融合，為職業教育在新形勢下高質量發展轉型升級賦能增效。［2］［3］

將虛擬仿真技術融入到“魯班工坊”建設中來，可以進一步提升我國職業教育在國際交流合作中的技術水平，加深我國優質職業教育資源同“一帶一路”共建國家的共享交流層次，以滿足“魯班工坊”建設合作國家所需的技術技能人才培養需求，進而推動“魯班工坊”的建設向縱深方向發展。

本文主要從“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的必要性、存在的問題、主要建設內容以及提升途徑四個方面進行闡述，以期為相關同仁提供一些參考與借鑒。

一、“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的必要性

（一）推進“一帶一路”倡議與職業教育相融合

“魯班工坊”建設是我國職業教育響應“一帶一路”倡議的一個成功發展模式?！棒敯喙し弧迸c虛擬仿真實訓基地融合建設對于推廣我國先進的虛擬仿真技術、設備，以及在虛擬仿真領域的優秀教學方式方法具有重要意義。兩者的融合建設將有利于我國虛擬仿真技術領域積累的優秀成果在“一帶一路”共建國家傳播和分享，通過與“一帶一路”共建國家相關兄弟院校共同開展虛擬仿真基地的建設，共享“魯班工坊”建設與虛擬現實技術通過職業教育教學融合所帶來的先進成果。

（二）推動傳統職業教育向數字化轉型升級

新形勢下職業教育正在努力探索數字化轉型新模式以適應職業教育中的新變化與新挑戰，“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設正是順應職業教育數字化轉型升級的一個重要措施。通過將虛擬仿真技術融入“魯班工坊”建設，可以進一步促進職業教育與“一帶一路”共建國家產業需求的對接，提升職業教育為“一帶一路”共建國家培養高質量技術技能人才的水平?！棒敯喙し弧迸c虛擬仿真實訓基地的融合建設對于促進職業教育國際化人才培養模式向數字化轉型發展有著重要意義。

（三）打造產教融合平臺、助力多元化辦學格局

通過六年多的“魯班工坊”建設，我國逐漸構建起了一套成熟的“魯班工坊”制度體系和發展模式，與此同時，伴隨著虛擬仿真技術的深入發展，越來越多的職業院校開始與企業就虛擬仿真技術的應用開展深度合作。職業院?？梢越柚摂M仿真實訓基地提供的產教融合新平臺，探索多元化的“魯班工坊”建設新格局和育人新模式，在走出國門的同時還可以將虛擬仿真實訓基地的產教融合模式推廣到“一帶一路”共建國家，促進虛擬仿真技術在職業教育產教融合國際化進程中的應用。

（四）統一標準打造職業教育國際品牌

隨著“一帶一路”倡議的提出都開啟了國際化的步伐，職業教育這些年雖然以“魯班工坊”為紐帶也開啟了“走出去”的發展模式，但是職業教育相較于很多中資企業，“走出去”的進程較慢。未來借助虛擬仿真技術的發展，通過在“魯班工坊”所在地建設一批示范性虛擬仿真實訓基地，并制定一套具有中國特色的虛擬仿真實訓基地的建設標準，將有助于持續提升我國職業院校的國際影響力，同時“魯班工坊”建設所在國可以熟悉中國虛擬仿真技術，并為其培養一批虛擬仿真技術技能人才。

二、現有“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設面臨的問題

（一）“魯班工坊”建設在推動虛擬技術“走出去”方面上尚有差距

目前我國職業院校的虛擬仿真實訓基地建設工作尚處于起步階段，很多職業院校的虛擬仿真實訓基地才剛剛落成，這就導致當下各個職業院校在虛擬仿真實訓基地建設與應用方面尚未形成一套經得起實踐檢驗的、能復制、可推廣的模式，我國職業教育在國際化進程中少有將虛擬仿真技術與“魯班工坊”建設相融合的案例。加之前幾年全球范圍內受到的疫情的沖擊，“魯班工坊”建設相關學校的師生在出入境方面受到了限制，人員交流頻次大幅度降低，使得我國同“魯班工坊”合作國院校在人文和技術交流等多方面都受到了沖擊，對虛擬仿真技術在“魯班工坊”建設中的推廣產生了不利的影響。

（二）虛擬仿真實訓基地建設的同質性與需求上的多樣性尚有差距

目前在虛擬仿真實訓基地建設的內容和設備方面，各職業院校普遍存在同質性，導致各個院校購置的虛擬仿真類設備種類也基本上是趨同的。如何依托每個職業院校的特色和優勢專業群開展具有針對性的虛擬仿真資源開發建設工作，使各個職業院校建設的虛擬仿真資源具有多樣性、針對性，是目前虛擬仿真技術在職業院校中應用的一大難點。很多職業院校使用的虛擬仿真資源包是市面上已有的，這些資源包本身具有很大的同質性，導致院校在使用的過程中難以體現出自己學校的特色。如果各職業院校致力于打造具有特色的虛擬仿真實訓資源包，前期的資金和人力的投入必將是很大的，這個費用和工時的投入往往會超出一般職業院?？沙惺艿乃?，所以目前虛擬仿真實訓基地建設的同質性與需求上的多樣性的矛盾仍較為突出。

（三）傳統的課程育人體系與現有的數字化育人需求尚有差距

傳統的實訓教學中，課程一般都是相對獨立的，高職院校的教師只需要掌握本專業的相關知識與實訓操作技能即可滿足一般的實訓教學需求。而虛擬仿真技術是一門多學科交叉的技術，虛擬仿真類實訓課程指導老師除了掌握基本的專業知識外，還需要懂得虛擬仿真技術的使用與虛擬仿真資源二次開發的一些基本技能。隨著虛擬仿真技術在職業教育中的普及和應用，參加相關的技術技能大賽也必將是一個發展趨勢，這就要求實訓指導教師對虛擬仿真技術有更深入的理解和認知，唯有如此，才能不斷提升職業教育在數字化育人方面的綜合實力。

三、“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的主要內容

筆者所在的天津渤海職業技術學院（以下簡稱“學院”）建設的中國境外首個“魯班工坊”于2016 年在泰國大城技術學院正式啟用，為泰國及其周邊國家培養了復合型的職業技術技能人才，搭建起了天津職業教育與“一帶一路”共建國家對話交流的平臺，成為中國職業教育走出去的領跑者。學院建成的“魯班工坊”現有機電一體化技術、新能源汽車技術、物聯網技術和數控技術四個國際專業通過了泰國職業技術委員會的認證。

學院于2021 年申報的綠色生態化工虛擬仿真實訓基地被教育部確定為國家級職業教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目。該基地的建設工作與學院“魯班工坊”的建設工作深度融合，將虛擬仿真技術在實訓教學中的應用經驗推廣到泰國大城技術學院，使得“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地建設相輔相成、相得益彰。目前該基地建成后不僅可以服務于學院現有的四個國際專業，還可以服務于學院環境與化工類、機電類、人工智能類、信息技術類、工程建筑類、工商管理類、經濟管理類和思政類等多個專業。

（一）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的環境建設

學院于2023 年3 月建設完成的綠色生態化工虛擬仿真實訓基地主要分為四大功能區：專業虛擬仿真實訓中心、公共虛擬仿真實訓中心、虛擬仿真體驗中心和虛擬仿真研創中心。該實訓基地建在學院現有的工程實踐創新中心內，工程實踐創新中心同樣也是學院與泰國大城技術學院在國內開展工程創新實踐的主要基地。虛擬仿真實訓基地在工程實踐創新中心落成，為學院同泰國大城技術學院的“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設發展提供了環境基礎，同時為我國虛擬仿真技術的海外推廣提供了平臺，為探索學院未來在泰國建設同類虛擬仿真實訓基地創造了可復制、可推廣的經驗。

（二）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的資源建設

目前，學院主要通過引進購置和自主研發兩種模式開展虛擬仿真資源包的建設工作。學院現有的虛擬仿真資源包可以滿足泰國大城技術學院四個國際專業的教學使用需求。同時，學院還加強同泰國大城技術學院的虛擬仿真課程資源共享工作，使得虛擬仿真實訓基地的課程不僅可以在線下的國際交流中使用，還可以通過在線課程的方式讓泰國大城技術學院學生遠程共享。特別是智能制造數字孿生資源，通過數字孿生及虛擬仿真實驗緩解了教學資源短缺，還實現了工業現場、工業數字化、學生實訓三者的有機結合，受到泰國方面的極大歡迎和肯定。通過“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的資源建設，學院的國際影響力和新技術的服務能力得到了拓展。

（三）“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地相融合的師資建設

為提升虛擬仿真技術的教學質量，學院加強對現有的四個國際專業的師資隊伍在虛擬仿真領域的培訓計劃。截至2022 年底，學院教師獲得工信部認證的“VR 開發工程師”證書的有10 人。同時學院為鼓勵一線教師積極探索虛擬仿真技術同國際化教學模式相融合的新路徑，建立了關于師資隊伍在虛擬仿真實訓基地使用方面的激勵機制，鼓勵教師將虛擬仿真技術融入國際化教學中。另外，為保證國際化教學的水平，學院在引進教師時注重對教師隊伍雙語教學能力的培養，力求打造一支專業化的具有雙語教學能力的師資隊伍，為學院在“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設上提供了有力保障。

四、提升“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地融合建設的路徑

（一）因地制宜，圍繞“魯班工坊”合作國家的特點開展虛擬仿真實訓基地的建設

考慮到“魯班工坊”合作國家遍布世界各地，虛擬仿真技術在應用于“魯班工坊”建設的過程中要體現出“一帶一路”共建國家的人文和產業特點，要因地制宜建設符合合作國家的經濟社會和技術發展水平的虛擬仿真實訓基地。筆者所在學院是與泰國合作開展“魯班工坊”的建設工作，結合泰國的國家特點與學院的優勢專業，學院在“魯班工坊”中開展了綠色生態化工虛擬仿真實訓基地的建設工作，希望通過此項工作，為泰國及其周邊國家培養優秀的綠色環保方面的技術技能人才，以服務當地特色產業與經濟發展。

（二）產教融合，緊跟“一帶一路”倡議，推進虛擬仿真實訓技術“走出去”的步伐

隨著“一帶一路”倡議推進的不斷深入，虛擬仿真技術與“魯班工坊”的融合建設在服務“一帶一路”共建國家的企業和“走出去”的中資企業的能力和水平上要持續提升，這就要求找準虛擬仿真技術與“魯班工坊”融合建設的切入點，同時對接“走出去”的中資企業的痛點和難點，確保虛擬仿真實訓教學內容與企業實際需求的一致性，以滿足新形勢下“一帶一路”共建國家的企業對技術技能人才提出的新要求，真正提高虛擬仿真技術在推動職業教育國際化進程中服務企業的實際效力。［4］

（三）設定標準，做“魯班工坊”虛擬仿真技術國際化的先行者

虛擬仿真技術在與“魯班工坊”建設工作融合的過程中應該注重制定建設標準和應用標準。建設標準和應用標準的制定將有利于提升虛擬仿真實訓基地的整體布局水平、建設速度以及項目質量。虛擬仿真教學資源的標準制定過程中還應考慮“一帶一路”共建各國對于教學使用的普遍需求，且要兼顧各個國家的特色產業需求。

（四）加強培訓，加快“魯班工坊”建設中虛擬仿真實訓師資隊伍數字化轉型

教師數字化轉型是當前職業院校教學發展改革的客觀要求，未來虛擬仿真教學也將成為職業教學中的新常態，這就要求教師具備應對教學模式數字化轉型的能力。與此同時，職業院校應該加強師資隊伍虛擬仿真技術的培訓力度，通過提升師資隊伍對數字化技術的理解與應用能力，推動職業教育師資隊伍向數字化轉型，以解決職業教育師資隊伍中存在的數字化能力不足、數字化研究水平不高、數字化發展不均衡等問題。教師數字化培訓主要以虛擬仿真環境設備使用、虛擬仿真發展規律、虛擬仿真研發應用為重點，注重深度挖掘虛擬仿真實訓的教學規律并積極探索虛擬仿真技術應用模式的創新，使得虛擬仿真技術在為師資隊伍數字化轉型上增值賦能。

結 語

“魯班工坊”的建設作為“一帶一路”倡議在職業教育中的一項重要產物，為職業教育“走出去”服務國際化技術技能人才培養奠定了堅實基礎，虛擬仿真技術也逐漸成為職業教育人才培養的新模式，很好地解決了實訓環節中看不到、進不去、成本高、危險大等問題。做好“魯班工坊”與虛擬仿真實訓基地建設在職業教育中的融合與應用工作，對于切實推進職業教育國際合作的進程，打造新形勢下中國特色的職業教育具有重要的意義。