基于虛擬仿真的通信專業實踐教學體系建設

摘要：在數字化轉型背景下，通信專業的實訓教學面臨設備更新不及時等挑戰。本研究旨在構建基于虛擬仿真技術的現代通信技術專業實踐教學體系，以滿足新時代對信息技術服務人才的需求。通過遵循系統化建設、功能性設計原則和凸顯數字化教學特色，創建“三平臺”，進而打造虛實結合的實訓環境，構建育訓結合的實訓體系，并建設校企協同的虛擬仿真教研團隊，最終形成一個致力于有效提升學生實踐能力的實踐教學系統，為職業教育的發展和產業數字化轉型提供支持。

關鍵詞：虛擬仿真；現代通信技術；實踐教學體系；團隊建設；人才培養

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）28-0169-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

在當前數字化轉型浪潮中，國務院印發的《“十四五”數字經濟發展規劃》及《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》為職業教育指明了方向，明確提出須加快推進數字產業化，推動千兆光纖網絡和5G等數字基礎設施的建設與商用。傳統產業的數字化轉型催生了對大量具備解決工程項目實踐難題能力的信息技術服務人才的需求。在此背景下，為滿足數字化發展對信息技術服務人才的新需求，探索基于虛擬仿真技術的現代通信技術專業實訓教學體系建設，培育具有工程實踐能力的復合型技術技能人才顯得尤為重要。

1 現狀分析

實訓教學是高等職業院校學生掌握專業知識與技能的重要途徑，在培養學生的獨立思考、動手實踐、協作能力及核心職業素養方面具有重要作用。然而，當前的實訓教學模式普遍存在機械式模仿的問題，學生在學習過程中缺乏自我探索和創新；同時，實訓教學受到場地設備臺套數、設備設施更新不及時、教學場景與真實場景存在差異等因素的限制[1]。尤其是在技術快速更新迭代的領域，此種情況尤為嚴重，導致實訓教學在信息通信類人才培養中未能充分發揮其作用。隨著信息技術與教育教學的逐步融合，虛擬仿真、虛擬現實技術在中高職院校中已逐步應用于實訓教學，這為建設虛擬仿真實訓教學平臺、重構實訓教學體系、探索人才培養模式改革、創新教育教學新形態以及強化以能力為先的人才培養理念提供了契機。

1.1 行業背景與專業實訓教學現狀

2020年3月，工業和信息化部印發《關于推動5G加快發展的通知》，指出須加快5G網絡建設部署，具體措施包括加快5G網絡建設進度、加大基站站址資源支持、加強電力和頻率保障以及推進網絡共享和異網漫游。在2022年“數字經濟”發展規劃的政策背景下，5G建設將持續深入，同步拉動光纖寬帶的發展繼續提速[2]。移動數據、固定數據和互聯網業務的迅速發展加速了云計算和大數據等新興技術的進步，從而提升了行業對技術技能型人才的需求。

在行業數字化轉型的背景下，現代通信技術專業面臨著行業快速發展、技術更新迭代過快的現狀。通信設備存在價格昂貴、商業化程度高的問題，導致實訓室建設成本較高，常無法滿足授課學生實操的并發數要求，致使部分學生參與度不足；通信技術的快速迭代，造成了實訓設備與現網設備存在差異、實踐教學環節與技術發展匹配度不夠的現象；通信現網應用場景與實現方式復雜，而實訓室設備環境單一，導致學生對于不同業務在不同場景下的實現方式理解不足。

1.2 虛擬仿真技術在教學中的應用現狀

虛擬仿真技術在國外職業教育中已得到廣泛應用并獲得積極推廣。虛擬仿真實訓教學可在虛擬環境中，根據實際需要，創建出與真實環境基本相同或相似的仿真系統，以完成各種真實環境下的操作，從而開展各領域的實訓教學[3]。虛擬仿真實訓教學具有成本投入低、系統部署簡單、操作安全穩定、技術可實時更新、輔導教學功能強大等優點[4]，目前在全球已得到職業教育界的廣泛認同和積極推廣。

2 現代通信技術專業實踐教學體系建設原則

現代通信技術專業實踐教學體系的建設以崗位需求為核心，遵循系統化建設原則，關注學生的職業個性化發展，開展功能性設計，并利用虛擬仿真等數字化技術開展教學改革，以培育數智化新質人才，實現教育鏈與產業鏈、崗位鏈、人才鏈的有效融合。

2.1 系統化建設原則

系統化建設旨在構建一個全面且循序漸進的學習架構[5]。通過對接產業關鍵環節和核心崗位，分析崗位核心能力，并以知識圖譜為手段構建支撐能力培養的專業知識體系，從而全面覆蓋現代通信技術專業的核心技能與知識，包括移動通信、數據通信、網絡虛擬化等。為對接產業升級與技術迭代帶來的學生職業個性化發展需求，須研究學生認知規律，分析職業成長路徑，分層次設計實訓項目，構建基礎技能、核心技能、拓展技能三種教學模塊類型，從基礎操作技能訓練開始，逐步過渡到綜合應用能力和創新思維的培養，促使學生能力螺旋式上升。同時，打破傳統課程之間的界限，將專業課程有機整合，構建以項目為導向的一體化課程體系。例如，將網絡勘察與設計、工程概預算、網絡搭建、網絡優化等內容整合到“通信工程項目實施”課程中，使學生在完成項目的過程中系統地掌握多門課程的知識及其綜合應用方法。

2.2 功能性設計原則

功能性設計原則聚焦于學生實踐能力、創新能力和團隊協作能力的培養。以培養學生的實踐操作能力為核心，通過真實項目案例和任務驅動，讓學生在實踐中掌握通信技術專業技能。設置開放性、創新性任務，鼓勵學生自主思考、探索新的解決方案。并且，通過分組協作完成項目，培養學生的團隊協作能力和溝通能力。此外，將行業頭部企業的認證體系融入實訓教學體系，把認證標準與課程評價相結合，鼓勵學生以證代評、以證代考，為學生考取相關證書提供支持，增強其就業競爭力。

2.3 數字化教學特色

產業數字化升級推動了專業的數字化改造。2025年修（制） 訂的《現代通信技術專業教學標準（高等職業教育專科） 》提出了推動職業教育專業升級和數字化改造的任務，要求利用先進數字化技術開展實踐教學改革。該體系利用虛擬仿真技術構建逼真的通信網絡環境，開展在線教學、虛擬實驗、遠程實訓等活動，打破時空限制，豐富教學形式，提高效率與靈活性。同時，建立數字化教學管理平臺，用于進行教學管理與評估，并根據評估與反饋情況實時更新教學內容，精準分析學生學習情況，提供個性化的學習支持，從而提高教學質量和學生的學習效果，培養出適應數字化時代需求的高素質通信技術人才。

3 現代通信技術專業實踐教學體系建設實施

為深入實施職業教育改革，培養適應新時代產業發展的現代通信技術專業高技能人才，本研究通過創建“三平臺”，打造虛實結合的高效實訓環境，實現育訓結合的復合型實訓新體系，并強化校企合作以打造虛擬仿真教研團隊，為職業教育發展提供有力支撐，助力產業數字化轉型升級。

3.1 虛實結合，打造高效實訓環境

按照職業教育示范性虛擬仿真實訓基地建設要求，精準對接浙江省地區產業數字化發展需求，聯合信息行業領軍企業，依托5G、云計算、大數據、物聯網等新一代信息技術，創建“云、管、端”架構協同行業新基建應用創新的現代通信技術專業虛擬仿真實訓平臺、校企共建共享平臺、虛擬仿真研創平臺“三平臺”虛擬仿真實訓基地。

3.1.1 現代通信技術專業虛擬仿真實訓平臺

結合新一代信息技術發展趨勢及信息類人才崗位標準，圍繞5G、人工智能、大數據等核心信息技術在行業新基建中的應用，打造專業特色突出的“三個中心”：數智化云實訓中心、數智網絡實訓中心、智能終端集成應用實訓中心，構建“云、網、端”全場景、全業務的立體化多維實訓體系。

數智化云實訓中心聚焦云應用場景，構建多領域融合的實訓體系。云服務部署與開發實訓系統幫助學生學習云環境下的服務部署與開發，掌握核心技能。通信應用開發實訓系統引導學生開展通信應用的編程與測試，強化開發能力。人工智能實訓系統鼓勵學生將人工智能技術與通信領域相融合，開發智能通信應用。

數智網絡實訓中心圍繞通信網絡的搭建與應用，打造多元化實訓系統。學生在此學習5G網絡的規劃、配置與優化，了解其在特定行業中的應用。通信承載網實訓系統幫助學生熟悉承載網的特點與應用場景，掌握性能優化與故障排除技巧。光纖寬帶接入仿真系統使學生理解光纖寬帶接入技術。SDN網絡虛擬化實訓系統介紹軟件定義網絡的概念與應用，提升學生在網絡設計與管理方面的綜合能力。

智能終端應用集成實訓中心著眼于智能終端應用的開發與集成實踐，設立了智慧交通應用實訓平臺和物聯網技術實訓平臺。學生在智慧交通應用實訓平臺上開發與測試智能應用，了解物聯網技術在交通領域的應用，以提升實踐能力。物聯網技術實訓平臺則提供實踐環境，幫助學生掌握物聯網系統的構建與優化，培養創新思維和解決問題的能力。

3.1.2 校企共建共享平臺

圍繞行業數字化轉型需求，打造集“產教融合、職業培訓、技能鑒定”為一體的校企同創虛擬仿真資源共建共享平臺。通過校企合作開發虛擬仿真教學資源，并接入國家職業教育智慧教育平臺，向全國推廣。共同確立人才技能樹、人才培養標準、職業技能認定標準，共建培訓教材與典型案例，開展社會人員培訓與技能鑒定、技能比武，以樹立優質的新基建數智品牌。以兄弟交通院校、海內外工程建設單位、絲路交通學院等為基點，將人才標準在全國范圍內應用，并向國際輸出。

3.1.3 虛擬仿真研創平臺

與信息技術優質企業以及交通建設領域領先企業聯合開展數字技術在交通建設項目的創新應用技術研究，利用數字孿生技術以虛帶實，將其應用于隧道、橋梁、高速公路、道路交叉口等多種典型交通場景，并結合大數據、人工智能等技術開展研究，旨在打造一個在全國交通教育行業內領先、能助力交通建設產業轉型升級的高水平虛擬仿真技術研創平臺。

3.2 育訓結合，打造復合型實訓新體系

依據國家教學標準，堅持以職業需求為導向、以實踐能力培養為重點、以行業數智人才需求為目標，結合新基建復合型人才的技能要求，優化現代通信技術專業人才培養方案。圍繞課程體系，從專業基礎能力、專業核心能力的多個層次教學需求出發，對照專業平臺課程與模塊化課程，從基礎能力實訓到模塊能力實訓構建實訓教學體系。通過分析崗位中的工作任務，并以工作任務為線索確定課程內容；以工作流程為載體進行學習情境設計，并按“基礎認知”“實訓練習”和“實訓考核”的步驟確定及構建實訓教學項目[6]；考慮學生的可持續發展，實訓教學按基礎、進階及拓展三個層次進行設置。定期調研分析行業崗位需求，同時參照國家職業標準、行業標準、國家教學標準，提煉職業核心能力，將華為認證體系、企業培訓內容融入教學，并根據人才培養質量的第三方調研結果動態優化、更新實訓教學內容。

3.3 校企合作，打造虛擬仿真教研團隊

為適應教育數智化轉型需求，須打造高水平教師團隊，開展數智化教師團隊建設工程。以制定科學的能力標準為指引，以強化教師實踐能力為重點，以建設產教融合培訓基地為支撐，旨在培養造就一批既具備扎實數字素養、又能熟練應用數智技術開展教學實踐與創新的高素質、專業化教師隊伍，為教育教學高質量發展提供堅實的人才保障。

制定數智教師能力標準。調研行業數智化崗位的能力特點，結合數字化教學的新模式、新要求，分析各項能力技能，劃分初、中、高三級能力階梯，并建立相關的評價考核機制。

數智化教師團隊能力建設。根據數智化教師能力標準，基于基地軟硬件教學和實訓資源，全面提升教師團隊的綜合能力。實行教師3年企業輪訓制度，定期選派教師到行業領軍企業兼職，參與企業項目，獲取頭部企業認證證書，共同解決工程難題；同時，引進具有3年以上企業一線工作經驗的能工巧匠充實骨干教師隊伍，促使團隊在知識與技能水平、科研與社會服務能力、教學水平等方面得到提升。

教師產教融合培訓基地建設。依據實訓基地優質的教學及實訓資源，基于校企合作優勢，結合校企共建共享平臺，將基地建設成為交通建設數智化教師產教融合培訓基地，以發揮實訓基地的輻射與帶頭作用。

4 結論

在數字化轉型過程中，探索基于虛擬仿真技術的通信專業實訓教學體系建設對于滿足信息技術服務人才的需求至關重要。傳統的實訓教學模式存在諸多限制，而虛擬仿真技術在職業教育中則具有顯著優勢。本研究提出了現代通信技術專業實踐教學體系建設的三大原則：系統化建設、功能性設計和數字化教學特色。通過創建“三平臺”以打造虛實結合的實訓環境，構建育訓結合的實訓體系，以及通過校企合作打造虛擬仿真教研團隊，該體系能夠有效提升學生的實踐能力，為職業教育的發展和產業數字化轉型提供有力支持。

參考文獻：

[1] 蔡亞永，艾散·帕合提，劉曉.“新工科”背景下通信工程專業實踐教學體系改革與研究[J].大學，2021（27）：104-107.

[2] 鄭曉梅.通信技術現狀與發展探討[J].電腦迷，2018（26）：135.

[3] 潘鋒.高職通信類專業虛擬仿真實訓教學研究[J].教育現代化，2017，4（47）：359-360.

[4] 朱昊，宋宇飛，朱大偉.三網融合全網規劃虛擬仿真實訓教學系統設計[J].中國現代教育裝備，2021（21）：19-21.

[5] 孫虎，林偉烜.高職院校實訓教學體系設計與實施路徑研究[J].廣東職業技術教育與研究，2024（6）：87-90，112.

[6] 張燕，董昕.基于CDIO理念的應用型通信實訓教學體系構建[J].閩西職業技術學院學報，2016，18（2）：81-84.

【通聯編輯：王力】