2022年5月1日,新修訂的職業教育法施行。這是職業教育法近26年來的首次修訂,首次從法律層面明確「職業教育是與普通教育具有同等重要地位的教育類型」,也讓長期被邊緣化的職業教育進入公眾的視野。政府通過提高職業教育的質量,提供更多的受教育選擇,一來緩解教育的競爭及中小學生家長的焦慮情緒。同時也希望提高整個技能型勞動者的素質水平、專業能力,從而推動整個產業的發展,使更多的企業能成長為高端企業甚至是隱形冠軍企業。因此針對職業教育新場景和新需求越來越多。
- MR教學+互動探究,探索師生互動新場景
當前,受限於技術限制,許多教學場景都是通過老師口述描繪、短視頻展示等形式來實現,在教學效果方面往往大打折扣。在《職業教育信息化發展報告(2021版)》中則發現職業院校師生在使用信息化教學平台時,更多使用的是「作業提交」「觀看回放」等功能,在較為關鍵的教學活動與教學步驟上,平台只起到了「輔助」作用,而沒有達到「融合」的程度。也就是說,從教學上來看,信息技術在教學中的深度應用仍有待進一步拓展。
圖為鳳凰創壹MR教學系統
鳳凰創壹公司MR教學系統則是解決第一步教學問題,立體沉浸、身臨其境深度學習的3D-LED MR教學系統,能夠很好解決教室講台展示、實訓教學演示/示範成本昂貴或示範過程中存在一定安全隱患的教學內容無法有效呈現的問題。
這個系統主要通過混合現實MR技術將3D數字孿生虛擬模擬教學內容與老師上課實時空間畫面混合,讓學生通過立體眼鏡沉浸到老師實時操作數字孿生虛擬模擬教學場景中,讓老師的教學內容更加立體形象,讓學生具有跟老師一樣的空間立體想像能力與邏輯思維能力。在3D-LED MR教學系統的支持下,教師可以通過交互手柄與教學場景內容數字孿生模型進行實時互動,如演示教學場景中各種設備數字孿生模擬結構原理、安全操作規範、拆裝等操作,學生則佩戴3D眼鏡,從3D LED環幕中實時看到老師與數字孿生教學模擬場景的交互過程、同時學生也可通過手柄參與協同互動操作。
3D-LED MR教學系統可以幫助學生更快學會老師講授的專業技術知識,身臨其境感受到真實的模擬場景,提高學生學習興趣和理解能力,同時提升老師的教學質量, 沉浸式3D-LED MR教學系統真正解決了課堂專業技術知識傳遞效率低的問題。
- 復刻雙師型教師分身,一對一虛擬專家指導
教育領域存在的一種普遍共識是,相比當下的大班授課模式,由經驗豐富的老師進行一對一個性化教學能夠產生更好的教學效果。但由於教育資源匱乏,一對一授課模式難以進行大面積推廣。尤其針對理工科類專業,在實訓教學中,需要學生掌握具體實訓項目專業技術知識和操作技能,它對學生的動手能力和邏輯思維能力都提出很高的挑戰,因此在實訓環節,都需要有經驗的教師示範操作後會在旁指導學生操作。
實訓項目教學指導不僅要求教師具備過硬的專業知識,同時還需要豐富的實訓指導經驗。但目前具有實訓教學經驗的雙師型教師較少,實訓教學效果不理想。而這方面,鳳凰創壹公司作為一家專註虛擬現實技術開發的科技公司,在開發了機器人、汽修、建築等專業VR數字孿生實訓課程時就同步開發了智能導學系統,這個系統則可以解決實訓指導教師缺少的問題,可以實現一對一輔導。
- 實訓多階段智能導學智能分流,搭建學生個性化實訓通道
僅僅一對一的指導還不夠,讓學生獲得技能提升同樣離不開人手一機練習。
鳳凰創壹針對學生實訓設計了3個階段,數字孿生虛擬模擬實操、數字孿生虛實融合實訓與真機實訓分階段實施,按照熟悉、掌握、運用的步驟,循序漸進、逐步提高。採用數字孿生虛擬模擬訓練、數字孿生虛實融合設備訓練、真機實訓三段式教學模式,以項目為案例、工作任務為內容進行課程教學,在模擬實訓中心一邊將學過的專業知識理論聯繫實踐、一邊實踐操作,在虛擬的數字孿生環境中掌握必要的專業技術知識和一定的實踐技能,通過智能導學、智能評價系統對學生的數字孿生虛擬模擬實訓成果進行自動評分,分流到數字孿生虛實融合設備訓練,通過真實手感、數字孿生虛擬控制對象操作訓練進一步提升崗位技能,再次智能評價後進入真機實訓階段,最後在校外生產性實訓基地或者企業進行上崗實習,全面提升崗位能力。
例如,在以汽車電控系統檢查中,教學過程的第一階段在虛擬模擬實訓室,由師生共同進行數字孿生虛擬拆裝訓練,以3D數字孿生模擬模擬結構原理、VR數字孿生模擬實訓資源等輔助實訓教學,在學生對相關設備的內部結構、工作原理及檢修流程有了充分的認識後進行數字孿生模擬實訓考核,考核通過進入下一個實訓階段。
第二個階段,由教師輔助或在智能導學的指導下,學生在數字孿生虛實融合的設備進行實訓,運用與真機一樣的設備對虛擬的數字孿生機械設備進行檢修操作,再次智能考核評價合格後方能進入第三個真機實操的階段,對真實設備進行拆裝、檢修操作等。
這3個階段的實施,離不開智能評價系統。不同於傳統考試,實訓項目大多依靠人工評價,存在工作量大低水平重複工作效率低下,手段單一且主觀片面等問題,無法判斷學生綜合能力,缺乏對學生專業技術知識和實踐操作技能有效綜合評價。
鳳凰創壹公司智能評價系統能夠實現對過程結果精準評價,通過大數據分析學生實訓操作行為,實現實操過程智能化評價實訓結果自動化評價。該系統能夠對所有專業模擬實驗操作自動進行智能化評價,實現對所有專業中各種實驗項目數字孿生模擬操作如安裝拆卸、加工模擬、電路實驗、裝配檢修、設備操控、故障診斷與排除等根據實驗操作過程與結果進行智能化自動評分,形成客觀的學生技術技能能力分析畫像。實現對學生實操過程全跟蹤、大數據精確分析學習行為、幫助學生快速學會技術技能、幫助老師智能評價學生學習效果、提高教學效率提高教學質量。
真正打破了單純知識講解的教學模式,課堂教學以學生全程參與學習/動手操練為主,不僅培養了學生對設備拆裝、檢修的職業技能,同時也提高了學生的計算機操作能力,為以後的職業發展奠定了基礎。