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青岛工学院:探索“三维·四阶·五融”虚拟仿真实验教学模式

2025

/ 09/01
来源:

大众网

作者:

袁贝贝 周晓东 窦磊

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  大众网记者 张明明 通讯员 袁贝贝 周晓东 窦磊报道

  青岛工学院深耕虚拟仿真实验教学改革领域,始终以提升学生实践能力与创新素养为核心,以推动虚拟仿真技术与专业教学深度融合为重点,以培育契合产业需求的应用型人才为目标,创新构建“三维·四阶·五融”协同育人体系,打造出特色鲜明的虚拟仿真实验教学新模式。

  截至目前,该模式已助力学校斩获国家级、省级各类教学成果与荣誉百余项,覆盖教学项目、课程建设、竞赛奖项、知识产权等多个维度,累计惠及学生超1.5万人次,带动教师开展相关教学研究项目30余项,显著提升了应用型人才培养质量与学校教育教学影响力。

  聚焦“三维架构”,筑牢虚拟仿真教学根基

  青岛工学院以“情境沉浸层、能力进阶层、评价数据层”三维架构为核心,构建起层次分明、衔接紧密的虚拟仿真实验教学体系,为教学改革落地提供坚实支撑。

  打造高仿真教学场景。依托国家级“高等学校虚拟仿真教学创新实验室项目”,青岛工学院投入资源开发《黄河非遗认知与再造虚拟仿真实验》《光影重构:摄影灯光智能布控三维虚拟仿真实验》等系列高还原度虚拟实验场景。其中,《黄河非遗认知与再造虚拟仿真实验》入选山东省一流课程,借助图文影像、三维模型、全景VR等技术,全方位呈现黄河流域非遗技艺,每年吸引超2000名学生参与沉浸式学习。

  设计阶梯式培养路径。结合不同专业人才培养目标,青岛工学院搭建从基础操作到综合创新的能力进阶体系。以数字媒体技术专业为例,依托“基于VR技术的摄影摄像虚拟实验教学应用研究”“基于应用型人才培养的数字媒体专业群‘三环四阶五融’课堂教学模式探索”等山东省教育厅面上项目,设计从虚拟建模、VR产品开发到项目实战的进阶课程,累计培养具备高级VR开发能力的学生108人,2人凭借VR开发技能成功入职头部科技企业。

  构建智能化评价体系。研发“基于大数据教学评价系统V1.0”“教学质量诊断与改进系统V1.0”“教学质量持续改进系统V1.0”等3项软件著作权成果,运用大数据技术对学生实验操作过程、成果质量、团队协作等维度进行量化评价。系统上线以来,累计生成学生实验评价报告超8000份,为教师调整教学策略提供精准数据支撑,推动相关课程学生实验考核通过率提升至95%以上,学生对实验教学的满意度达92%。

  夯实“四阶路径”,推动能力培养循序渐进

  围绕“认知探索→模拟训练→创新设计→实战应用”四阶进阶路径,青岛工学院将虚拟仿真技术贯穿教学全流程,实现从知识输入到能力输出的闭环培养,累计带动学生在各类竞赛中斩获国家级奖项20余项、省级奖项300余项。

  激发学习兴趣。依托“虚拟仿真资源库系列”“数字思政元素库”等校级资源库,整合视频教程、电子案例、虚拟演示动画等学习资料超2000条,供学生自主查阅学习。同时,以《摄影与摄像》山东省一流课程,及“沿黄非遗——山东拾遗记”“神工意匠:家具设计”2门山东省继续教育数字化共享课程精品课为载体,采用“线上+线下”结合模式,每年开展认知类教学活动超100场,覆盖学生超3000人次,助力学生快速搭建专业知识框架。

  强化实操能力。借助“虚拟摄影实验室仿真系统V1.0”等软件著作权成果搭建虚拟实训平台,让学生在零风险、低成本的虚拟环境中反复练习专业操作。以摄影摄像课程为例,学生通过虚拟系统模拟不同光线、场景下的拍摄操作,累计完成模拟实训任务超5000次,实操失误率从初始的35%降至10%以下;在机械设计相关专业,学生依托虚拟仿真系统完成复杂部件装配模拟训练,人均节约实训耗材成本超800元,实训效率提升40%。

  培育创新思维。以获省级二等奖的“山东省高校创新创业类精品微课”为载体,开设创新设计专题课程,鼓励学生结合虚拟仿真技术开展创意项目研发。近年来,学生依托该阶段培养成果,获批大学生创新创业训练项目58项,开发“虚拟环境互动体验系统”等5项软件著作权,获得外观专利10项、实用新型专利4项。

  衔接产业需求。依托国家级“信息化支撑职业院校校企合作专业共建项目”、省级“山东省数字媒体行业产教融合共同体”,推动学生深度参与企业真实项目。例如,数字媒体专业学生参与《数字胶州》数字博物馆(市级项目)建设,承担虚拟场景搭建、数字内容制作等核心工作;与山东师范大学教育学部签订省级“资源共享协议”,合作开展虚拟教学资源开发项目,累计输送学生参与实战项目超300人次,其中80%的学生通过项目实践获得企业实习邀约。

  深化“五融模式”,构建协同育人新格局

  通过“产、学、研、创、评”深度融合,青岛工学院打破传统教学壁垒,整合多方资源形成育人合力,相关改革经验获省级以上评价改革类荣誉4项,成为应用型本科教学改革的典型范例。

  对接产业发展需求。与头部企业共建“虚拟仿真产业学院”,引入企业真实项目案例超100个,邀请企业技术专家参与课程设计与教学指导,每年开展企业导师授课超50课时。依托省级“山东电子学会数字教材创新发展工作委员会”,参与制定数字媒体行业教学标准,推动教学内容与产业技术同步更新。近三年,为数字媒体、虚拟现实等行业输送毕业生超500人,毕业生就业率稳定保持在96%以上,企业满意度达90%。

  推动科研反哺教学。开展虚拟仿真相关科研项目15项。其中,“应用型人才培养导向的‘六维一体’育人创新机制研究”“基于职业胜任力目标导向的应用实践小学期研究——以青岛工学院为例”“应用型本科高校指向核心素养的项目式(PBL)教学方法研究与实践”“基于OBE理念的应用型本科高校‘五位一体’大学生创新创业能力培养体系构建与实践”等5项获山东省教育厅面上项目立项,“基于OBE理念的‘一核五维’教学质量监控和保障体系研究与实践”获山东省教育厅重点项目立项。科研团队将研究成果转化为教学案例超80个,开发虚拟仿真实验项目20余项,显著提升课程的前沿性与实用性。

  搭建创新创业平台。建设校级“创新创业孵化中心”,配套虚拟仿真创新实验室,为学生提供创意研发、项目孵化等一站式服务。近年来,学生依托平台开展创新创业项目120余项,在各类赛事中表现亮眼。

  完善多元评价体系。创新构建“过程性评价+成果性评价+行业评价”相结合的多元评价模式,相关改革经验获“山东省教育评价改革典型经验及案例”(省级二等奖)、“山东省新时代教育评价改革典型案例”(省级二等奖),学校亦获批“‘OBE+课程思政’理念下的大学生德育与综合素质评价研究与实践——以青岛工学院‘1145’育人模式改革为例”山东省教育评价改革试点单位。在评价实践中,引入企业专家参与学生成果评审,将竞赛获奖、专利申请、项目实践等纳入评价指标,近三年有30%的学生凭借创新成果获得课程加分,有效激发了学生的学习与创新积极性。

  实现“四大突破”,彰显教学改革成效

  经过持续探索,青岛工学院在虚拟仿真实验教学领域实现资源建设、师资队伍、人才质量、社会服务四大突破,形成可复制、可推广的改革经验。

  教学资源建设突破:累计建成国家级虚拟仿真教学项目2项、省级一流课程3项、省级继续教育精品课3项,开发校级虚拟仿真资源库2个,获得相关软件著作权11项、专利14项,构建起覆盖数字媒体、艺术设计、机械工程等8个专业的虚拟仿真教学资源体系,资源总量达5000余条,为教学改革提供充足资源保障。

  师资队伍建设突破:打造“技术+教学”双优的师资团队,80%的专业教师参与过虚拟仿真相关教学研究项目或企业实践。教师团队在“智慧树思政示范教学大赛”中获省级二等奖,在“山东省全民数字素养提升技能大赛”中获省级一等奖,发表相关教学研究论文30余篇,获“省级论文优秀成果奖”(省级二等奖)。

  人才培养质量突破:近三年,相关专业学生参与虚拟仿真实验课程学习率达100%,实践能力显著提升。在各类专业竞赛中,学生获国家级奖项22项、省级奖项363项;毕业生平均起薪较改革前提升18%,进入华为、海尔、海信等知名企业就业的学生占比显著持续提升,用人单位对毕业生实践能力的评价得分提升显著。

  社会服务能力突破:依托虚拟仿真教学资源与技术优势,为青岛及周边地区企业开展VR技术培训、数字内容制作等服务超50次,培训企业员工超1000人次;面向中小学开展“非遗数字文化进校园”活动20余场,覆盖学生超3000人次;与39所高校共享虚拟仿真教学资源,推动优质教育资源辐射共享。相关经验在全国虚拟仿真教学创新论坛上作交流发言,获同行高度认可,改革成果亦入选“2024年全国师生信息素养提升实践活动高校教育专项展示作品”。

  健全“五项机制”,保障教学改革可持续发展

  为确保“三维·四阶·五融”模式长期有效运行,学校构建“顶层规划、课程迭代、师资保障、社会协同、宣传推广”五项机制,形成闭环管理体系,为教学改革提供长效支撑。不仅提高了学生的专业素养和实践能力,也为我国应用型本科教育的改革与发展提供了有益借鉴。

  未来,青岛工学院将继续深化虚拟仿真实验教学模式的探索,推动更多学科和领域的协同创新,为培养符合社会需求的高素质人才贡献力量。

责编:刘佳琦


审签:路时川

责编:刘佳琦


审签:路时川

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