彭 敏,周 旺,楊 清
(南寧職業技術學院 廣西 南寧 530008)
虛擬仿真技術(Virtual Reality)是20 世紀80 年代美國拉尼爾率先提出的,主要由仿真模擬技術和虛擬現實技術兩大部分組成,其中仿真模擬技術是借助儀器設備、模型、計算機等實現真實環境的模擬,而虛擬現實技術是以計算機為核心,為學習者搭建起一種特殊的環境,通過人機交互實現虛實結合[1]。伴隨著信息技術的快速發展,虛擬仿真技術在教育領域被用來模擬難實施、難觀摩、難再現的復雜情境,解決高投入、高損耗、高風險等難題,極大提高了教學效果。近年來,隨著全球教育數字化進程加快以及職業教育的蓬勃發展,職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享成為大勢所趨。
2018 年,教育部印發《教育信息化2.0 行動計劃》,提出要不斷加強“一帶一路”合作伙伴的教育信息化國際交流與合作,“推動我國教育信息化整體水平走在世界前列,真正走出一條中國特色的教育信息化發展路子”[2]。從《教育信息化十年發展規劃(2011—2020 年)》到《教育信息化2.0 行動計劃》,我國教育信息化取得了歷史性突破。隨著經濟全球化進程加快,新一輪科技革命和產業變革突飛猛進,職業教育信息化發展面臨新變化、新方式。職業教育虛擬仿真教學資源是將數字技術與職業教育教學融合創新的成果,是適應新形勢下科技變革和社會變革需求的重要舉措,通過職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享,推進“互聯網+職業教育”,能進一步提升職業教育信息化水平,以數字職業教育推動教育強國建設。
中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于推動現代職業教育高質量發展的意見》和教育部、財政部發布《關于實施中國特色高水平高職學校和專業建設計劃的意見》都明確提出打造中國特色職業教育國際品牌的目標。加強職業教育虛擬仿真教學資源國際化建設,推進數字資源和教育數據共建共享,既是落實“提升信息化水平”任務的具體舉措,也是落實“提升國際化水平”任務的需要。通過國際化共建共享,制訂職業教育虛擬仿真教學資源建設標準,推進虛擬仿真技術標準化規范化,有助于形成并推廣職業教育“中國方案”,推動中國職業教育與世界高水平職業教育并軌,將有力提升中國職業教育品牌的世界影響力。
2021 年,國務院印發的《“十四五”數字經濟發展規劃》指出,要“有效拓展數字經濟國際合作”,并提出“加快研究制定符合我國國情的數字經濟相關標準和治理規則”等具體舉措[3]。在數字經濟時代,職業教育面臨產業數字化和數字產業化等新形勢新變革,自身也必須進行數字化轉型。黨的二十大報告也提出“推進教育數字化”,既明確了教育數字化的關鍵地位,也為職業教育加快數字化轉型、實現高質量發展提出了緊迫任務。推動現代職業教育高質量發展,既需要改進教學內容與教材,融入新技術、新工藝、新規范,創新教學模式與方法,也需要拓展中外合作交流平臺,推動職業教育走出去,幫助中資企業“走出去”,提高國際競爭力。推進職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享,是以教育數字化轉型為理念,推進信息化技術手段和數字化教學改革,實現數字經濟和職業教育高質量發展的重要途徑。
虛擬仿真教學通過一個虛擬系統模仿另一個真實系統的技術,運用VR/AR 等技術創設逼真的虛擬學習場景,給人帶來沉浸式真實體驗,能滿足人們的游戲心理,幫助人們在游戲中學習,實現寓教于樂,易于被人們接受,適合進行國際化推廣。同時,在情景體驗式的虛擬現實環境中,通過程序設計和身臨其境的場景體驗,一定程度上可以突破語言障礙,幫助不同語種的學習者輕松開展模擬訓練,便于進行國際化推廣。此外,通過虛擬仿真技術進行實訓教學,能突破時空限制,拓展學習寬度和廣度,降低教學成本,適合開展遠程教育培訓,實現國際交流與跨境培訓無障礙開展。
近十年來,虛擬仿真技術在我國職業教育領域得到高度重視和充分發展。2012 年,教育部頒布的《教育信息化十年發展規劃(2011—2020 年)》提出了遴選和開發“1500套虛擬仿真實訓實驗系統”的發展目標[4]。2015 年,教育部編制《高等職業教育創新發展行動計劃(2015—2018 年)》,明確要求“在現場實習安排困難或危險性高的專業領域,開發替代性虛擬仿真實訓系統;針對教學中難以理解的復雜結構復雜運動等,開發仿真教學軟件。”[5]經過兩年的建設,全國范圍內的虛擬仿真實訓中心啟動項目實際布點數量達到1287 個。2018 年,教育部發布的《教育信息化2.0行動計劃》指出,要“加強職業院校、高等學校虛擬仿真實訓教學環境建設,服務信息化教學需要。”2021 年,教育部科技發展中心發布《職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設指南》,推進虛擬現實技術與職業教育教學的深度融合,賦能職業教育高質量發展。2022 年11 月,教育部舉辦職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設工作推進會,發布并解讀《職業教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目2021 年度建設效能報告》,推介典型案例項目建設成果,就虛擬仿真技術發展現狀、虛擬仿真教學資源開發及成效評價、虛擬仿真實訓管理平臺建設、虛擬仿真教學資源共建共享路徑等進行講解,并現場展演“虛實課堂”,體驗VR技術與教育教學的融合創新。2022 年11 月,工業和信息化部、教育部等五部門聯合發布《虛擬現實與行業應用融合發展行動計劃(2022—2026 年)》,提出要“深化虛擬現實在行業領域的有機融合”,推進“虛擬現實+教育培訓”,“在中小學校、高等教育、職業學校建設一批虛擬現實課堂、教研室、實驗室、虛擬仿真實訓基地”[6]。在國家的大力推動下,職業教育領域對于虛擬仿真技術的研究與應用得到空前發展。
自啟動“雙高計劃”以來,我國職業院校紛紛伴隨中國企業和產品“走出去”,服務“一帶一路”,探索建立“魯班工坊”“熊貓學院”等國際化品牌,踐行“國際化交流”。隨著對外開放的不斷提升,我國職業教育正在從“單向引進借鑒”向“雙向共建共享”發展,成立了“中國—中東歐國家職業院校產教聯盟”“中非職教合作聯合會”以及金磚國家職業教育聯盟等,推動技術和文化交流,積極打造具有中國特色的職業教育國際化發展模式,形成了開放合作的職業教育國際化發展格局。2021 年,教育部確定了職業教育示范性虛擬仿真實訓基地培育項目215 個,各地也紛紛開展了虛擬仿真實訓基地建設,隨著基地建設而發展的是大量優質虛擬仿真教學資源的產出。2022 年,國家職業教育智慧教育平臺正式上線運行,匯聚數字教育資源654 萬條,提供在線課程近兩萬門,覆蓋600 個職業教育專業。可以說,我國職業教育在智慧教育的軟硬件建設方面都取得了顯著成效,為推進職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享打下了堅實的基礎。此外,社會力量也紛紛投入虛擬仿真教學軟件的研發之中,專門開發虛擬仿真教學資源的企業日漸增多,為虛擬仿真資源國際化提供了技術支持。
從研究領域來看,當前對虛擬仿真教學資源建設的原理、方式、案例研究較多,國內外學者提出行業、企業、學校共建共享虛擬仿真教學資源,但僅局限于國內或省內共建共享,研究跨國共建共享虛擬仿真教學資源的成果不多,職業院校在國際交流與合作的過程中對這方面的內容也鮮有涉及。從實踐領域來看,對虛擬仿真教學資源協同中資企業“走出去”研究不深,專門研究利用虛擬仿真實訓資源培訓國外中資企業員工,提升中資企業競爭力,助力中資企業走上產業中高端的成果不多且不深。
2014 年,教育部印發了《國際合作聯合實驗室計劃》《高校國際合作聯合實驗室建設與管理辦法》等文件,推進本科高校國際合作聯合實驗室的建設和培育,已經在本科院校立項建設51 個國際合作聯合實驗室[7],但在職業教育領域,還沒有類似的國際化共建共享平臺。虛擬仿真技術在職業教育領域的應用對硬件設施、網絡等要求比較高,虛擬仿真實訓室和教學資源建設需要投入大量的經費,由于缺少共建共享的平臺和機制,產業鏈、教學鏈和技術鏈結合不夠緊密,導致虛擬仿真教學資源重復建設,無法較好地進行國際化推廣應用,造成資源的極大浪費,技術優勢未能充分發揮,也不利于我國職業教育技術的發展。
我國職業教育虛擬仿真教學資源建設還處在快速發展階段,呈現專業化、碎片化、模塊化特征,虛擬仿真教學資源建設的國際化標準和規范還未形成。由于缺乏統一的標準和規范,不同國家和地區之間的技術壁壘難以打通,增加了技術交流和應用的難度,這也影響了職業教育國際化和數字化的進程。當前,構建中國特色的職業教育品牌與標準已經成為我國職業教育界的共識,但大多數學者將職業教育品牌與標準局限于人才培養模式、課程標準、考核標準、職業資格等級標準,將虛擬仿真與中國特色職業教育品牌建設相提并論的研究成果微乎其微。
虛擬仿真技術的研究和應用是一個跨學科、跨領域的工作,需要有相應的人才支撐,然而目前職業教育領域虛擬仿真技術人才還十分匱乏,教學資源開發能力普遍不足。虛擬仿真教學資源建設需要系統分析產業鏈崗位需求,“將專業群與產業鏈、課程內容與職業標準、教學過程與生產過程進行全要素對接”[8],開發技術含量高,對開發人員的素質要求比較高,教學資源要做到國際化共建共享,還需要研發人員有較強的語言能力。
由于不同經濟水平地區之間的發展差異性,導致區域產業和新信息技術發展不平衡,不同區域職業教育的辦學條件、資源投入、師資水平存在較大差異,這客觀上造成了職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享的困難。
深入推進“雙高計劃”,構建中國特色職業教育體系,擴大職業教育開放合作,研究開發一批國際化專業建設標準和核心課程體系,有針對性地開發和輸出優質的職業教育數字化教學資源。有關部門應及時總結我國虛擬仿真教學資源建設成果和經驗,組織制訂職業教育虛擬仿真實訓課程標準、實訓室建設標準等虛擬仿真教學標準和規范,以便于在國內外推廣。各相關行業、企業、職業院校應積極開展虛擬仿真教學資源開發和建設,參與制訂行業標準、地方標準、專業標準或課程標準,共同推進職業教育虛擬仿真教學資源建設標準化規范化。
加強校園信息化基礎設施建設,建立信息化協同創新中心、信息技術重點實驗室以及各級各類虛擬仿真技術研創平臺,成立外專引智基地和國際聯合研究中心等,整合政、行、企、校的優勢資源,降低虛擬仿真教學資源的研發成本,發揮其最大功效,從而更好地促進虛擬仿真技術在職業教育教學和技能培訓等方面的應用和推廣。深化產教融合和教學數字化轉型,構建生態型虛擬仿真教學資源庫。加大政、行、企、校多元主體協同,建立“產學研用創服”深度合作機制,按照“平臺+教育”服務模式,整合虛擬仿真教學公共服務平臺和支持系統,構建互通、銜接、開放的數字教育資源公共服務體系,搭建有利于職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享的平臺。職業院校可以與信息技術企業或研發機構、國外高校、企業共同探索建立開放式虛擬仿真平臺。
拓展職業教育虛擬仿真技術研究的范圍,加強產業鏈、教育鏈與虛擬仿真教學資源適配度研究,緊密對接區域經濟發展需求,推進校企合作和產教融合,建設一批優質的可復制可推廣的職業教育虛擬仿真教學資源。支持信息技術專家和教師參與國際學術和技術交流與合作,學習借鑒國外虛擬仿真研究的優秀成果和先進經驗,通過“走出去”與“請進來”,推動虛擬仿真技術的進步及其在職業教育領域的應用。鼓勵職業院校伴隨中資企業“走出去”,開發利用職業教育虛擬仿真教學資源,幫助中資企業實現技術技能型人才本土化,走上產業中高端。“在資金許可的條件下,開發虛擬仿真實訓資源的專屬國際版,或者發布配套的多國語言包,保證交互界面的文字、語音等能在多語種間便捷轉換,使優質虛擬仿真實訓資源能更好地服務于“一帶一路”合作伙伴和地區,優化國際化開放共享環境。”
在高校增設虛擬仿真技術相關專業,進行專業人才培養,同時加大職教師資信息技術培訓力度,舉辦虛擬仿真創新應用大賽或虛擬仿真設計大賽,提高師生的信息化素養和虛擬仿真技術創新應用意識,提升教師的數字化教育教學能力。通過建設虛擬教研室、舉辦國際學術論壇等形式,以線上線下相結合的方式引導教師廣泛開展虛擬仿真技術研究和教學研究,提升數字化理論水平。引進企業信息技術人才擔任兼職教師、選派專業教師到信息技術企業掛職鍛煉、組建校企混編團隊,不斷壯大虛擬仿真技術人才隊伍。
職業教育虛擬仿真教學資源國際化共建共享需要政、行、企、校、研通力配合,積極行動。研究發現,要實現職業教育虛擬仿真數字化資源的國際化共建共享,比較有效的做法是職業院校協同企業“走出去”,其重大意義除了有效服務國家開放發展戰略,在服務產能輸出,為世界貢獻中國職業教育方案,提升中國職業教育的國際影響力,同時也促進了我國職業教育的高質量發展。因此,高職院校要主動擔當作為,在新時代教育數字化發展中領先一步,贏得先機,為推動形成中國特色職業教育品牌做出應有貢獻。