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船舶虚拟仿真模拟教学系统,助力航海职业教育突破困境

发布时间:2024-01-05

编辑人:灵图互动

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近年来,受国内外疫情及国际经济大环境影响,航运市场陷入低迷,市场对海员的需求发生变化,实操水平、应急能力和综合素质不足等问题凸显。随着虚拟仿真技术在多学科教育改革中的广泛应用,产教融合、科技驱动产业创新和数字赋能教育高质量发展的理念逐渐成为教育界的共识。为应对全球航运环境的剧变,培养高素质航海人才,推动航海职业教育发展,加强数字化虚拟仿真技术应用成为现代航海职业教育的必然选择。

一、航海职业教育困境

我国航海职业教育主要通过船舶认知实习、校内实践训练、毕业顶岗实习、船校分段的现代学徒制人才培养等形式来提高学生的技能水平。然而,大部分院校无法提供教学实习船,认知实习得不到保障。在顶岗实习阶段又基本脱离学校控制,难以落实人才培养方案。现代学徒制下的船校分段培养是目前较为认可的教育形式,但需要校企高度融合合作,能够制度化开展的学校较少。

因此,整体来看,目前航海职业教育的技能培养部分几乎只有校内的实践训练,而这一部分又有诸多问题。

1.部分教师不能完全胜任实践教学工作

航海教育师资面临着和学员相同的情况,部分教师自身的学历教育、航海资历、船舶实操等的水平不足,难以满足现代航海职业人才培养的需求。

2.实训成本高

对于航海职业教育来说,实训消耗成本高,实训设备贵重、型号单一等是航海职业教育实践教学不可回避的客观事实。船舶造价昂贵,学校很难专门配置实船实训。而少数学校专门配置的实习船也会遇到设备少而学生多、使用的设备型号老旧且单一、部分设备脱离实船环境无法正常操作等问题。学生即使有机会进行实习船的实践学习,也很难取得理想的学习效果。

航海职业教育困境

3.实践教学形式单一

受多种因素影响,航海职业教育不得不拔高理论知识的占比。在得以开展的少数实践实操教学中,依然偏向于教师讲解和操作示范,学生的参与感较低,缺乏学习主动性,学习效果较差。

4.教学评价体系死板

由于能够进行的实践教学有限,对该项教学的考核评价往往是对相关理论知识的书面考核和对演示流程的操作复刻。实践操作程序化、简单化,难以考查学生真正的实践掌握能力。

二、船舶虚拟仿真教学特点

虚拟仿真以计算机技术为核心,结合三维建模、算法研究建立与真实世界高度近似的虚拟场景,实现用户和虚拟场景对象的交互操作,能够有效解决职业教育实训开展过程中的诸多问题。

1.实船实景仿真模拟

虚拟仿真技术能够实现实船运行场景的1:1三维建模,包括船舶、船体设备、航道中的航标、航道附近的建筑和港口等,为用户提供真实、互动的体验并即时反馈。学生和教师只需通过终端设备进入虚拟场景,即可进行高度仿真的实训教学。通过预设的模拟场景,引导学生进行自主实践学习,增强他们的参与感。这种方法无需实际船只场景,不受时间和空间的限制,从而显著降低实训教学的成本。

船舶虚拟仿真模拟教学系统

2.大数据集成智能评价

利用实船岗位的工作任务和实际案例大数据,结合虚拟仿真实训设备,进行深入的案例分析、技能培训和结果论证,全面提升学生解决实际问题的实践动手能力。系统能够自动采集学生的实训过程数据,通过预设标准与大数据对比,即时反馈给学生,帮助他们了解自己的学习状况。同时,教师也可以利用系统对每位学生的数据进行智能分析和整合,为后续的课程规划和教学安排提供精准的数据支持。

3.教学平台资源共享

通过搭建船舶虚拟仿真教学平台,可以实现教育资源的共享。随着全国航海职业教育的数字化发展,推动虚拟仿真课程资源的共享,打破教育资源的壁垒,实现优质教育资源的平台共享。通过网络共享平台,推广航海职业教育和船员培训的相关标准,包括数字化虚拟仿真实训基地建设标准、设施设备和师资标准、教学标准、课程标准和评价标准,从而缩小不同地区和不同院校之间的资源差距,实现以强带弱,提升我国整体航海职业教育水平。

船舶虚拟仿真教学平台优势

现代虚拟仿真实训技术为航海人才培养提供了一种全新的实践思路,为传统船员教育模式的改革、重组、再造和升级提供了有力支持。通过船舶虚拟仿真模拟教学的推广,可以推动职业教育数字化发展,为智慧航海职教注入新的动力,为中国船员队伍的高质量建设贡献数字力量。

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