示范性虚拟仿真实训基地项目建设方案
（海安中专智能制造虚拟仿真实训基地）
2022年8月
目录
一、建设基础.............................3
1.1政策背景3
1.2行业发展4
1.3人才需求4
二、建设思路.............................6
三、建设目标.............................7
3.1创新专业人才培养模式7
3.2推动智能制造专业群建设7
3.3建设满足专业教学的课程体系8
3.4打造以职业能力本位为核心的课堂教学新模式8
3.5借助企业资源深入“双师”培养8
3.6打造“岗课赛证创研服”实训示范基地9
3.7对接职业技能大赛9
3.8打造1+X职业技能考核基地9
3.9建设智能制造社会化服务中心10
3.10建设高水平产教融合智慧实训基地10
四、建设内容............................11
4.1虚拟仿真教学共享资源建设11
4.2教学与管理团队建设12
4.3共享平台建设12
4.4可持续发展机制13
五、进度计划............................14
六、预期成效............................15
七、保障措施............................15
7.1组织保障16
7.2制度保障16
7.3经费保障16
7.4技术保障16
八、特色创新............................16
九、经费预算....................................................18
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。十八世纪中叶开启工业文明以来，世界强国的兴衰史和中华民族的奋斗史一再证明，没有强大的制造业，就没有国家和民族的强盛。打造具有国际竞争力的制造业，是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。
“中国制造2025”中提出加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向；着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。
加快发展现代职业教育，是党中央、国务院做出的重大战略部署，对于深入实施创新驱动发展战略，创造更大人才红利，加快转方式、调结构、促升级具有十分重要的意义。
国务院印发《国家职业教育改革实施方案》（职教20条）中提出，坚持知行合一、工学结合。借鉴“双元制”等模式，总结现代学徒制和企业新型学徒制试点经验，校企共同研究制定人才培养方案，及时将新技术、新工艺、新规范纳入教学标准和教学内容，强化学生实习实训。健全专业设置定期评估机制，强化地方引导本区域职业院校优化专业设置的职责，原则上每5年修订1次职业院校专业目录，学校依据目录灵活自主设置专业，每年调整1次专业。健全专业教学资源库，建立共建共享平台的资源认证标准和交易机制，进一步扩大优质资源覆盖面。遴选认定一大批职业教育在线精品课程，建设一大批校企“双元”合作开发的国家规划教材，倡导使用新型活页式、工作手册式教材并配套开发信息化资源。每3年修订1次教材，其中专业教材随信息技术发展和产业升级情况及时动态更新。适应“互联网+职业教育”发展需求，运用现代信息技术改进教学方式方法，推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用。
教育部等九部门印发《职业教育提质培优行动计划（2020—2023年）》的通知中要求，主动适应科技革命和产业革命要求，以“信息技术+”升级传统专业，及时发展数字经济催生的新兴专业。鼓励职业学校利用现代信息技术推动人才培养模式改革，满足学生的多样化学习需求，大力推进“互联网+”“智能+”教育新形态，推动教育教学变革创新。探索建设政府引导、市场参与的职业教育资源共建共享机制，服务课程开发、教学设计、教学实施、教学评价。建立健全共建共享的资源认证标准和交易机制，推进国家、省、校三级专业教学资源库建设应用，进一步扩大优质资源覆盖面。遴选100个左右示范性虚拟仿真实训基地；面向公共基础课和量大面广的专业（技能）课，分级遴选5000门左右职业教育在线精品课程。引导职业学校开展信息化全员培训，提升教师和管理人员的信息化能力，以及学生利用网络信息技术和优质在线资源进行自主学习的能力。
当前，5G、物联网、人工智能等新兴技术正逐渐渗透到企业生产经营的各个方面。智能制造装备在未来发展中，将充分整合新兴技术到各个功能模块，以适应企业复杂的生产和管理需求，提高生产效率，提升产品质量，保证生产活动的可靠性。
智能制造具有复杂性及系统性等特点，实现智能制造的转型升级是长期持续的过程，下游客户对智能制造的需求亦呈现多样化、差异性等特征，不仅需要智能制造装备企业持续保持技术创新，也对智能制造装备企业的产品供给能力提出更高要求。因此，具备智能制造装备解决方案而非单一产品的企业将更具竞争力。
目前，我国智能制造装备的复杂程度不断提升，未来仍将朝自动化、集成化、信息化方向发展，具体表现为：智能制造装备将实现生产过程的高度自动化，对生产对象和生产环境具有一定的适应性，从而实现生产过程优化；硬件、软件与应用技术将实现深度集成，生产设备与智能网络实现高度互联，并通过人工智能技术赋能，使智能制造装备性能不断升级；信息技术与先进制造技术实现深度融合，提升装备功能复杂度，增强装备信息交互、自我学习的能力，使智能制造装备胜任大型、复杂生产场景的操作和信息整合。
传统生产制造与智能制造在生产过程中存在着巨大的差别，智能制造过程决定了对人才的要求更高，企业要推进智能制造的规划、实施与落地，需要更多拥有跨学科背景的复合型人才，即更多具备通用性、专业性、融合性技能的人才。
第一，智能制造改变了传统生产过程中对人的要求，对从业人员的专业性、能动性、灵活性、协作性等通用技能提出更高的要求。例如，现在都在谈机器换人，在一些机械化、低技能的操作环节完全可以实现。但实现之后，智能化生产线和大数据系统的指挥、操作和运营需要更具专业能力的人才，这都是机器替代不了的领域。从业人员需要能够将所学的知识和技能应用于构建真实的工业系统，以应对自动化系统故障。此外，智能制造工作内容的变化要求从业人员兼具多种工作技能，以能动性地应变复杂性的工作要求。要求能够迅速根据市场需求调整其生产适应能力，以及实现人机协作”。在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里一般沟通协作，相互配合，重塑传统制造模式下人与设备之间的机械关系。
第二，在推进智能制造过程中很多专家都意识到一个问题，即企业无法明确需求，对自身的流程、内部业务关系无法理清。在传统的制造业里，有CIO或首席信息官，这些CIO可能是IT出身，但是对于如何将底层数据融合并进行智能分析缺乏足够的理解，技能的缺乏将影响了智能制造工作推进的进程。因此，企业需重点搜寻或培养既对上层的信息化系统有深刻理解，又对自动化技术和方案有深刻理解的专业人才。
此外，自动化衔接了机器控制与数据采集，需要基于PLCopen的标准化编程、OPCUA、机器人应用与集成系统的规划与开发等技术人才。随着机器的智能性、集成性的提高，对于自动化本身的人才需求也与以往更加不同，对于软件工程的能力，包括软件开发、软件质量与进度控制这些综合能力的要求较之以往更高。
第三，企业需要能够深度理解IT与OT融合的规划型人才。这类人才主要负责智能制造体系的设计和规划，具有统筹全局的运作和规划能力。由于层次架构，对人才的技能要求也十分苛刻。这类人才首要要懂得精益生产，了解生产过程与工艺，能够将信息通过组织分类来设定企业的制造目标，并能够统筹自动化、信息化与通信规划流程、制定执行路线图，推动项目的进度并持续推进设计的改善。同时还能进行资源的整合，包括内部各个部门之间的沟通、外部力量的协调，类似于一个中央节点来协调各方，对各方设定目标、提出需求，并定义标准接口，设计流程与检查，以及进行阶段性的目标监视。
虚拟仿真实训基地首要需要通过分析岗位能力需求，构建工艺分析、智能加工、虚拟仿真、机械手编程操作能力等岗位的核心能力培养模型，并通过以下几个方面不断优化调整人才培养方案，构建“岗、课、赛、证、创、研、服”相融通的人才培养新模式：
一、瞄准岗位需求，对接职业标准和工作过程设置课程学习标准和内容，利用虚拟仿真实训资源解决实训教学过程中的“三高三难”问题；
二、坚持“立德树人”和“三全育人”要求，融入课程思政，充分利用虚拟资源沉浸式、交互式、智能性等特点提高学生学习兴趣。
三、通过课程改革，推动“课堂革命”，适应生源多样化特点，利用信息化手段完善以学习者为中心的专业和课程教学评价体系；
四、通过开发、融通多类职业技能鉴定证书、资格证书和等级证书，对接各类技能竞赛，将职业活动和个人职业生涯发展所需要的综合能力融入证书与大赛，探索符合职业教育特点的评价办法；
五、健全多元办学格局，细化产教融合、校企合作政策，提高学生实践能力，为学生升学、就业、创业打下基础。
智能制造虚拟仿真实训基地以智能制造专业群为切入点，对接新技术岗位、新职业岗位、新业态岗位、市场化需求、数据化应用、数字化技能，重点突出数字经济时代下新技术的发展和应用，瞄准企业智能制造类人才的转型发展方向，分析典型岗位的核心能力，调整、设计、融入新技术手段，使智能制造专业群的人才培养更加符合新材料、新技术、新工艺的需求，展现智能制造背景下人才的全新培养模式。
围绕“岗课赛证创服研”一体化目标，建设开放共享实践基地。深化产教融合改革主线，以智能制造产业高规格、高质量和复合型的人才培养为导向，产教融合，优化“分阶段多循环动态能力集”的人才培养模式，构建学校、用人企业、教育服务企业多元一体的“1+1+N”协同育人生态体系，真正建立以学校为主导，面向多家合作企业的有效管理机制，充分利用企业经验，提升课程质量，带动教师成长，同时更好的服务于企业。
专业升级和数字化改造，是职业教育“一盘大棋”中的关键落子，具有重要里程碑意义。在党中央国务院坚强领导下，我们进一步确立了职业教育的类型教育地位，并通过专业升级和数字化改造进一步增强职业教育适应性，为培养大批制造产业高级化和供应链现代化的高端技术技能人才创设良好条件和环境。
“十四五”时期，要按照高质量发展要求优化人才结构、专业结构，实现教育体系与经济体系、科技体系、产业体系、社会体系有机衔接。数字经济、信息化转型等产业先进元素纳入教学标准和教学内容，建设开放共享的智能制造教学资源，开展相应的实践教学活动。
本项目以层级化的岗位实践为导向，围绕“岗课赛证创研服”综合育人的实践教学改革思路，依托专业实训平台，以真实项目为载体，形成立体化多层次的实践教学体系和人才培养方案，能够提高学生工艺分析、智能加工、虚拟仿真、机械手编程操作及教师实训教学能力，推动智能制造专业群建设。
紧扣学校发展战略和人才培养目标，突出地域特色，彰显学校文化。面对数字化、智能化、全球化的大变局，构建专业教学的基础课程、专业核心课程、专业拓展课程，并涵盖有关实践性教学环节，建设满足专业教学的课程体系。
以职业能力本位为逻辑主线重建课堂教学的基本生态，课程学习的标准，课程设置内容要瞄准岗位需求，对接职业标准和工作过程，吸收行业发展的新知识、新技术、新工艺、新方法。以职业知识的习得与掌握为目标，让学生在实践情境之中建构完整的职业知识，让学生体会知识的意义，同时教师教学还需要按照“工作”的项目、任务逻辑将知识进行序化，从而让学生在完成工作任务的过程之中，体验任务的逻辑，从而高效地建构职业知识。在具体的教学实践中，教师应着眼于学生成长，积极采用情景教学法、案例教学法、项目教学法等有助于激发学生积极性的教学方法。以信息技术的深度应用为抓手推动课堂效能的提升，新的信息技术手段可以帮助教师更为精准地了解学生的学习状况，帮助教师进行教学辅助决策。
建设“双师型”师资团队，建设社会化师资库，建立学校教师和企业能工巧匠多渠道、多形式参与机制，吸纳区域内、行业内专业拔尖人才担任专兼职教师，吸引技能大师、首席技师、产业导师等设立工作室，培育一批优质实训项目指导教师，聚集大批高端技术技能人才，形成专兼结合的实训骨干教师队伍。通过本项目的建设，借助行业企业的资源和教育服务企业在专业教学领域的积累，共同为院校教师成为真正的双师打开一扇通畅的大门。让广大院校的老师们可以真正接触真实企业的运营和先进的教学活动设计理念，达到“能教、能做”的双师型教师标准。
通过不断完善学校专业建设，逐渐把行业、产业先进技术进行分解并内化到专业教学核心，逐渐实现生产性教学，构建成果为导向的教学模式，培养学生解决实际问题的能力。同时，将企业实际案例、企业工作技巧、企业培训内容、教师教学经验、学生实习实训心得、技能竞赛体会等同步转化为教学资源，使技术技能积累转化为教学积累，推动教育教学创新改革，锻炼并提升教师教育教学能力，以支撑各类科研课题以及项目申报。
通过建设，持续打造人才培养共同体，促进实训资源、设施设备等方面的专业间合作共享。同时借助本项目可面向社会人群、合作企业开展相应职业培训和参与智能制造行业，增加社会紧缺人才供给。做好省级重点建设专业、特色专业建设，承担省级教师培训任务的省级重点建设专业的建设工作，提升学校在业界的知名度。
打造技能竞赛中心，聚焦全国职业技能大赛/江苏省职业院校技能大赛智能制造类技能赛项（含中职组、高职组）在加强学生知识技能学习的同时，提供竞赛训练场地，提高技能竞赛水平。
以岗位职业能力培养为导向，坚持工学结合、知行合一，加强学生认知能力、合作能力、创新能力和职业能力培养。培育和传承工匠精神，引导学生养成严谨专注、敬业专业、精益求精和追求卓越的品质。深化复合型技术技能人才培养培训模式改革，对标职业技能等级认定和1+X技能等级证书。在全面提高质量的基础上，着力培养一批产业急需、技艺高超的高素质技术技能人才。
与合作公司，开展教育部1+X证书的师资、学生认证培训；与公司共建人才认证培训基地，面向社会开展智能制造人才培训服务。
坚持工学结合、知行合一，加强学生认知能力、合作能力、创新能力和职业能力培养，培育和传承工匠精神，引导学生养成严谨专注、敬业专业、精益求精和追求卓越的品质，与多家用人企业合作，实践教学与虚拟仿真训练相结合，全面提升学生的工艺分析、智能加工、虚拟仿真、机械手编程操作能力，着力培养一批产业急需、技艺高超的高素质技术技能人才，打造智能制造人才培养高地。
4.1虚拟仿真教学共享资源建设
（一）完善虚拟仿真实训条件建设，提升智能制造实训中心功能
1.场地布局
智能制造虚拟仿真实训室位于该功能中心四楼，功能区采用全景VR实训模式。这个功能区可实现以虚助实、以实带虚、虚实结合、数据联动。
2.硬件建设
序号
内容
单位
数量
配套设施
1
全景教室系统
套
中控系统、视频采集系统、显示系统（主屏、辅控屏、全景环幕屏，主屏为86英寸触控一体机，辅控屏为55英寸触控一体机）、拾音系统、放音系统、网络系统（网络或者SDI视频采集系统）和直播互动系统（配备至少4台高清云台摄像机）
2
VR教室系统
VR训练终端套件、1套VR观摩套件
3
桌椅
六角桌6张、椅子45把
4
交互设备
45
手持iPad或电脑
5
辅助设备
机柜和交换机
3.软件建设
①建成3套虚拟仿真实训软件；
②配备虚拟现实课堂教学管理系统对VR教室内共计45套实训终端套件进行统一管控，支持VR课件的上载、安装、启动/关闭、状态监控及管理；
③VR观摩套件需支持通过专业定位器可以多角度观看VR资源的细节；
④VR观摩套件需配套多块大尺寸液晶屏幕，实时向教室内学生展示VR操控流程；
⑤VR观摩套件需配套高性能PC电脑，可接入英特网上的VR资源平台进行资源的获取与管理等。
（二）完善虚拟仿真实训条件建设，提升智能制造实训中心功能
该中心主要用专业主干课程虚拟仿真实训软件项目的运行。
主要用于专业主干课程虚拟仿真实训软件项目的运行，这个功能区实训项目可以对应到数控实训室、钳工实训室、电气控制实训室、液压气动实训室的实训项目。学生或社会培训人员均可在该虚拟仿真实训基地和相应的实训室进行仿真、交互式场景化学习和培训等任务。
①智能制造系统离线编程及虚拟仿真软件；
②装配与维护3D虚拟仿真软件；
③电气控制VR虚拟仿真软件；
④互联网教学平台及教学资源库。
4.2教学和管理队伍建设
1.课程教学创新团队建设
围绕专业群课程体系，依托智能制造专业群职业教育示范性虚拟仿真实训基地，校企合作组建一个高水平、模块化课程教学创新团队，在学校教学团队建设和管理办法指导下，实施课程教学创新团队提升计划，通过教师信息化技能培训，全面提升教师的信息化教学设计能力、信息化教学资源建设能力、信息化教学应用能力，开展分工协作的线上线下混合的模块化教学模式，提高人才培养的针对性、适应性和职业性。
2.专业教学创新团队建设
按照共融共享、和谐发展的理念，以国家级教师教学创新团队建设为契机，以师德建设、团队建设、教学研究、应用技术研发能力提升为重点，校企共建在国内具有广泛影响、引领专业发展、具有国际视野、交叉互补的一个专业教学创新团队。
4.3共享平台建设
以信息化实验实训室和信息化教室等教学场所的智能化改造和教学、学习、考试、管理四个信息化中心建设为基础，建设基于学习过程的教育教学一体化共享平台，创建师生原创资源库和公共服务资源库，实现专业课程教学资源线上与线下、近程与远程、动态与静态相结合；以平台为支撑，将信息技术融入教学全过程，推动“课堂革命”和“学习革命”，实现“互联网+”信息技术与教育教学的深度融合。
4.4可持续发展机制
本项目拟建设一个周期,所有调研、采购、投入使用等程序一次性完成。具体分为四个阶段:
第一阶段（2022年8月—2022年9月)：项目申报。
第二阶段（2022年10月—2022年12月)：建设项目调研、论证、设备选型比较为后期建设做准备。
第三阶段（2023年1月—2023年6月)：根据批复的建设资金额度进行招标建设。
第四阶段（2023年7月—2023年9月)：建设项目试运行及验收，起草管理文件,投入使用。
1.建成虚实一体、引领全国智能制造虚拟仿真实训中心
基于跨平台3D虚拟仿真软件开发工具，以行业企业的真实案例为切入口，引入“互联网+”和“5G”新技术，建成以“四中心，一平台”为主要建设内容的智能制造专业群虚拟仿真实训中心，使教育教学场景向可视化、立体化、可交互和可定制方向发展，发挥基地对区域产业新技术应用的示范、引领作用。
2.建成“五聚合、泛在化、全场景”虚拟仿真教学管理云平台
根据教学管理需求，运用计算机网络技术、数据存储技术、快速数据处理技术等，构建虚拟端的云平台，实现虚拟仿真实训的教学运行和教学管理信息化。通过对实训理论教学管理、虚拟仿真管理、线下实训教学管理和在线实训教学评价体系的建设，形成“理论教学-虚拟仿真-实物实训”各环节教学场景的闭环控制和形成性评价。建立健全共建共享平台的资源标准和推广机制，进一步扩大优质资源覆盖面，强化优质资源在教育教学中的实际应用。为虚拟仿真教学管理提供可参考方案。
3.解决真实实验条件不具备或实际运行困难的问题
通过虚拟仿真实训项目解决智能制造行业生产，高成本、高消耗、不可逆操作、大型设备综合实训等问题，形成专业布局合理、教学效果优良、开发共享有效的高等职业教育信息化实验教学体系。
4.建成培养共建共享、面向区域行业企业的服务新高地
向社会为行业企业、学校提供教学、培训和服务，虚拟仿真教学资源年访问量不少于30万人次，承接虚拟现实体验、虚拟仿真实训教学培训等，打造一支既懂专业又懂虚拟仿真技术的师资团队，逐步成为服务智能制造、乡村振兴等重要领域技术技能人才培养的新高地，得到企业和社会的高度认可和广泛支持。
2．制度保障：制订一整套规范的制度，通过科学的运行管理，确保软硬件环境建设顺利进行。建立并执行内部质量保障机制，成立内部质量保证体系诊断与改进工作领导小组，党委书记、校长亲自抓，形成一级抓一级，一级对一级负责的诊改工作机制，为整个项目提供良好的制度保障和运行环境。建立专业群管理机制，根据项目建设任务成立项目组，负责项目实施组织、推进和反馈工作，确保任务清晰、责任到位、考核到位。同时构建第三方评价体系，建立学院-系部-专业校企合作交流三级机制，定期跟踪评价，接受社会监督。
3．经费保障：学校每年安排专项资金，向重点建设的虚拟仿真实训软硬件环境项目倾斜。同时，积极与行业企业合作，建立多渠道、多形式的筹资模式，实现我校智能制造专业群虚拟仿真软硬件环境建设投入的多元化和可持续发展。
仿真基地依托专业群优势，逐步形成基地建设与专业群建设和发展相长、实践教学与技能培训结合的教学特色，在人才培养、综合素质教育、服务地方经济等方面示范辐射作用强。
1．虚实结合，理论与实践教学不断线
仿真基地虚实结合，从基础认知、专业技能、综合实训和协同创新四个层面，让学生直观地观察到实验现象和结果，提高学生的学习兴趣，同时也降低了实物实验的损耗及失败率；对不易现场实施的实验在虚拟仿真环境中可以不断反复修正、重组、创新，提高了实验的灵活性和实验效率，同时又极大地减少了实验成本和资源消耗。通过这样的教学模式可以极大地调动学生学习的主动性、积极性和创造性，培养学生的创新思维和创新意识。
2．管理信息化，共享网络化
仿真基地通过数据分析更加丰富、详实、客观地展示学生在实验教学各环节的参与情况，从而为科学地开展实践教学评估及教学改革提供了数据支持，同时大大减轻了实验管理员和实践教学指导教师的工作负担。
3．立足行业，面向区域，服务社会
仿真基地坚持实践教学与区域经济发展实际结合，课程实验与技能训练结合，实现由基础验证实验向综合应用实训转变，由规定性实验向自主性实验转变，由传统型实验向开放型实验转变，培养适应区域经济社会发展需要的创新型技术技能应用人才。依托基地教师的科研优势，可形成“立足行业，面向区域，服务社会”的实践教学特色，专业群的示范作用和辐射能力可得到进一步提升。