虚拟仿真实训黑灯工厂助力职业院校数字化转型

发布时间:2022-07-29

编辑人:灵图互动

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“嘟嘟嘟,嘟嘟嘟!”一艘万吨级油轮的分油机间着火了,只见狭小的机舱内,火苗迅速往上“窜”。坐在集中控制室的船长通过远程控制,打开喷淋装置,及时灭火。

而这一幕统统发生在偌大的电视屏幕上。原来,这是江南造船集团职业技术学校(简称“江南技校”)的虚拟仿真实训室

虚拟仿真实训、数字化试卷、5G+智能实训黑灯工厂……越来越多的数字化教学应用在上海职业教育中出现。

虚拟仿真实训应用于教育中

1.【虚拟仿真实训】

“现在的船舶越造越大,如果从船头走到船尾,没有一天是走不完的。即使进入船舱,内部结构‘看不到’,整体布局‘难看到’,军舰涉密‘进不去’,实训消耗‘成本高’,船厂环境‘危险性大’,无法满足实船实景实岗的培养要求。”江南技校校长韦方方介绍说,在这种情况下,建设真实实训场地面临着“高投入、高难度、高风险,难实施、难观摩、难再现”的问题。

为此,学校围绕船舶制造全产业链搭建六大虚拟仿真工厂。在焊接仿真实训室,学生们戴上专业眼镜,手拿设备,正在对两块钢板“模拟焊接”。有所不同的是,现场并没有焊接时四溅的火花。而在一旁的监控设备上,不仅同步记录下焊接轨迹,还有其他各项指标,从而考查学生是否真正掌握焊接技术。学校通过纵向分解船舶建造流程设计教学项目,模拟各生产阶段的真实工作场景,构建沉浸式教学环境。现在,同学们戴上VR眼镜,就可以“全船漫游”,无论是远望号,还是雪龙号,每一个内部结构都可以一览无遗。

工业机器人技术应用实训室

工业机器人技术应用实训室,可以开展工业机器人应用编程1+X技能等级证书培训与鉴定。

无独有偶。上海电子信息职业技术学院依托智能制造技术虚拟仿真实训中心,建设完成了工业机器人虚拟仿真实训室、电子技术仿真实训室、工业机器人仿真与离线编程实训室的建设。上海市工业技术学校携手上海航天、上海联通等企业共同探索“互联网+”“智能+”虚拟仿真实训教育新形态,打造“5G+智能实训黑灯工厂”。

上海市教委立足职业院校教学实训现状,先后立项15个上海市中等职业学校示范性虚拟仿真实训室项目、18个上海市高等职业院校示范性虚拟仿真实训基地,通过开发基于职场环境与工作过程的虚拟仿真实训资源,进一步缓解职业院校开展实训教学过程中高投入、高损耗、高风险及难实施、难观摩、难再现的痛点难点。2021年,上海共5所中职学校、2所高职院校成功入围教育部示范性虚拟仿真实训基地建设培育项目。

船舶起重驾驶仿真实训

2.【无纸化应用教学场景】

图纸是造船行业各岗位工种交流的语言。但是,在江南技校,学生查看的图纸不再是二维纸质图纸,取而代之的是三维数字化图纸。

记者在现场看到,在屏幕上,学生用操作键盘可以将三维图纸全方位移动旋转,看到的不仅仅是平面图形,更是三维立体图形。“现在,调取一张图纸,平均只要几秒钟。”点击某个零件,不仅能对零部件进行拆分,还可以查看零件工艺信息和生产上的下道工序。“以前,一个零件造好了,学生只能看到外形,但内部结构没法看到。”韦方方介绍:“现在,引入三维图纸教学,能更好地无缝衔接企业需求。”

无纸化应用教学场景

《船体识图》授课教师喻兴文正在借助工具讲解。

在上海市工业技术学校程序编制中心,学员根据工艺分析中心的工艺单运用专业编程软件完成零件的程序编制和仿真调试,输出准确、高效的程序代码。通过虚拟仿真的投入使用,能够进行刀具轨迹的模拟、三维工件的模拟切削等,直观、快速的检查因程序编制错误引起的机床碰撞、零件损坏、加工参数不合理等,有效提高后续零件加工的质量和效率。

自2019年起,上海5所中等职业学校、2所高等职业院校已被市教委立项为上海市教育信息化应用标杆培育校,在教育体系、教育内容、教育形式、教育方法、教育评价等方面不断实践探索与创新。未来,上海市教委将依托数字学校建设,持续探索更多职业教育数字化转型应用场景。通过标杆效应,推动本市整体职业院校信息化建设以及职业教育数字化转型进程,提升院校教育治理能力。

职业教育示范性虚拟仿真实训基地

智慧学习工场无人驾驶主题区学生研创活动。

3.【大数据分析短板,精准教学】

“刚上完课,学生们在课堂的小组讨论情况,课堂操作情况等,在信息化系统中都一目了然。”老师通过大数据的分析,了解班级同学的知识短板,有针对性地完成精炼、准确、有效的精准教学,关注每一位学生的成长。

有了大数据,不仅老师教学“有的放矢”,同学们使用的也是数字化的电子习题册,能结合数字化课程资源的个性化推送,学生可根据之前的错题,进行更有针对性的复习。

上海电子信息职业技术学院围绕集成电路布局从微电子到智能硬件+面向行业应用的学习场景,设置集成电路封装测试、智能硬件开发、无人驾驶(Apollo)等主题区,服务学生多样及个性需求。运用智能技术建立能够感知环境、记录行为、联通学生学习组群、链接行业标准的智慧学习工场。

的智慧学习工场

《语文》授课教师顾淑华与同学探讨素材。

上海电子信息职业技术学院院长赵坚介绍,学校借助智慧教学系统,打通人才培养方案评审平台、教务管理平台、在线教学平台和顶岗实习管理平台等多个平台“数据孤岛”。实施教师线上线下教学、师生进行互动、专家线上+线下联合督导、考核过程化监控、顶岗实习全程管理,打造了一条完整的全过程化教学质量监控管理链。

像这样的数学化教学资源还有很多。截至目前,上海共计立项课程239门,课程覆盖17大类专业;已上线开放支持教学实地应用课程178门。2020年以来,上海中职完成思想政治、语文、数学、英语四门公共基础课共1114节“空中课堂”视频课建设任务,助推线上线下混合式教学实践。2020年,本市共开展31节“匠心匠艺”优质课建设研究,有效推进职业教育信息化教学改革,提升课程教学质量。

虚拟仿真焊接实训

虚拟仿真焊接实训。

上海市教委职教处处长马建超表示,未来,上海职业教育将整体推进数字校园基础设施建设,推进5G应用进校园,探索开展基于5G的应用场景建设。在“十四五”期间,上海职业教育将重点围绕优化校园数字化环境、强化数字化应用、整合职业实训数据、完善素养能力提升、打造优质教育应用场景全方位推进教育数字化转型工作。

补充阅读:什么是黑灯工厂?

黑灯工厂是Dark Factory的直译,即智慧工厂,因为从原材料到最终成品,所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的“黑灯工厂”内完成,无需人工操作,把工厂交给机器,工业机器人最直接的目的就是取代工厂人力,降低生产成本提高生产效率。所以可以关灯或者无灯光的情况下运行,故得名。

黑灯工厂

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