郭 琴， 任斌年

(1.陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 陜西 西安 710018； 2.北京斯帝慕信息技術(shù)有限公司， 北京 100039)

產(chǎn)教融合視域下的生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)是新時代職業(yè)教育發(fā)展的重要內(nèi)容，是提升職業(yè)院校辦學(xué)能力的重要依托。職業(yè)教育的實訓(xùn)基地需緊隨產(chǎn)業(yè)的不斷升級而與時俱進(jìn)改造提升。建設(shè)生產(chǎn)性的實訓(xùn)基地，建設(shè)可升級性的實訓(xùn)基地，是深化職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)改革的切入點，同樣是新時代國家職業(yè)教育改革的聚焦點，“以實訓(xùn)基地的‘小切口’，撬動產(chǎn)教融合的‘大改革’”[1]，借實訓(xùn)基地的建設(shè)浪潮，助力校企深度融合，推動高職教育改革。

1 市政工程專業(yè)建設(shè)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地存在的主要問題

據(jù)市政專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊調(diào)研，高職院校市政專業(yè)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)的難題一直以來困擾著甚至阻礙著專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展。市政工程技術(shù)專業(yè)歸屬于土建大類專業(yè)，主要面向市政設(shè)計、施工、監(jiān)理企業(yè)，培養(yǎng)市政道路工程、市政橋梁工程、市政管道工程、城市軌道交通工程、城市園林與綠化工程的施工與技術(shù)管理方面的技術(shù)人才，畢業(yè)生能在市政行業(yè)、企業(yè)從事施工組織、技術(shù)管理、市政設(shè)施維護(hù)等職業(yè)崗位就職[2]。按照專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，畢業(yè)生的初始崗位是“施工員”，其培養(yǎng)技能點多以施工現(xiàn)場實踐操作技能為主，而承載著專業(yè)核心課程實訓(xùn)項目開展的實訓(xùn)條件建設(shè)，卻因為以下原因，難以落成綜合性、生產(chǎn)性實訓(xùn)基地。

1.1 市政建設(shè)工程復(fù)雜龐大，校內(nèi)實訓(xùn)建設(shè)項目難以容下真身

市政專業(yè)的代表性工程主要包括城市道路工程、橋梁工程和管廊管線工程，其主體及附屬構(gòu)筑物體格龐大，或成帶狀、或成立體交叉構(gòu)筑物，在校內(nèi)教學(xué)用地有限的情況下，難以將生產(chǎn)性實體工程置身校內(nèi)。

1.2 市政建設(shè)工程動態(tài)流動，校外工程建設(shè)現(xiàn)場難以連貫展現(xiàn)

考慮到城市交通問題，市政建設(shè)工程項目大多工期緊，工作面窄，施工組織現(xiàn)場隨工程進(jìn)度而不斷遷移變化；施工流程隨不同施工階段而異；同時，施工現(xiàn)場的安全性要求、前往施工現(xiàn)場的交通組織要求，使得工程現(xiàn)場的實踐性教學(xué)開展難以克服此類問題，施工現(xiàn)場的學(xué)習(xí)僅停留在參觀學(xué)習(xí)的層面，無法深入開展專業(yè)課的實訓(xùn)技能教學(xué)。同時，工程施工受到工藝要求、文明施工要求和城市交通限行要求，通常連夜進(jìn)行工程施工，關(guān)鍵工序無法組織學(xué)生現(xiàn)場觀摩，更無法實現(xiàn)學(xué)生參與施工過程，進(jìn)行實踐操作的實訓(xùn)要求。

1.3 市政建設(shè)工程項目繁多，校內(nèi)實訓(xùn)建設(shè)項目難以全盤兼顧

市政專業(yè)工程項目主要包括城市道路、城市橋梁、城市軌道、地下通道、城市管廊及管線、城市園林及廣場工程等。在資金有限，場地有限的情況下，實訓(xùn)基地建設(shè)項目難以全盤考慮，總會顧此失彼，學(xué)生們難以獲得系統(tǒng)性市政全專業(yè)工程項目的職業(yè)能力。

1.4 市政建設(shè)工程推陳出新，校內(nèi)實訓(xùn)建設(shè)項目難以緊跟前沿

海綿城市的建設(shè)、智慧管廊的建設(shè)等新型市政工程的涌現(xiàn)，引發(fā)了一系列的新材料、新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)，隨之“新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范”也依次修訂，校內(nèi)實訓(xùn)基地實體的生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備，難以與新材料、新設(shè)施、新標(biāo)準(zhǔn)匹配，難以緊跟行業(yè)發(fā)展速度，更難以引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展。

生產(chǎn)性實訓(xùn)基地的建設(shè)滯后，使得“學(xué)做一體”課堂，“做”只能停留在 “看一看”教學(xué)視頻、“說一說”施工流程、“寫一寫”施工方案的層面上，實際施工現(xiàn)場的學(xué)習(xí)僅停留在參觀實習(xí)的層面上，學(xué)生的職業(yè)能力難以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

2 探索市政專業(yè)“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地的建設(shè)之路

2019年2月，國務(wù)院印發(fā)的《國家職業(yè)教育改革實施方案》(國發(fā)[2019]4號)中明確提出：“適應(yīng)‘互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育’發(fā)展需求，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)改進(jìn)教學(xué)方式方法，推進(jìn)虛擬工廠等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)和普遍應(yīng)用”[3]。信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是BIM技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，開辟了市政工程專業(yè)實訓(xùn)建設(shè)的新天地，開拓了市政專業(yè)校內(nèi)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)的“虛擬空間”，仿真教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)，開啟了專業(yè)核心課程“虛擬實訓(xùn)”的“學(xué)教-訓(xùn)練-考評”教學(xué)實訓(xùn)環(huán)節(jié)，為培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)核心能力提供了強(qiáng)有力的設(shè)施保障。

通過實踐，市政專業(yè)實訓(xùn)基地開發(fā)團(tuán)隊探索出“多元主體開發(fā)”“多維途徑創(chuàng)設(shè)”的“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)項目。利用三維可視化與BIM相結(jié)合的技術(shù)，實訓(xùn)設(shè)施包括了數(shù)字沙盤、實體沙盤和虛擬仿真教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，構(gòu)造了三者完全一致的市政全專業(yè)場景，建設(shè)了硬件與軟件結(jié)合，實體與虛擬結(jié)合的市政專業(yè)實訓(xùn)基地，解決了校內(nèi)有限空間構(gòu)筑廣闊“虛擬工地”的實訓(xùn)難題。開發(fā)團(tuán)隊總結(jié)了以下市政專業(yè)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地的建設(shè)經(jīng)驗。

2.1 組建“產(chǎn)教融合”的實訓(xùn)基地開發(fā)新主體

遴選市政行業(yè)中具有代表性企業(yè)的一線工程人員、引領(lǐng)市政行業(yè)BIM技術(shù)的信息科技公司一線設(shè)計人員、優(yōu)秀畢業(yè)生以及市政專業(yè)教師團(tuán)隊，在政府相關(guān)政策的支持下，組建實訓(xùn)基地開發(fā)聯(lián)合體。

實訓(xùn)基地開發(fā)聯(lián)合體是實訓(xùn)基地開發(fā)的核心力量，團(tuán)隊人員的專業(yè)背景、素質(zhì)構(gòu)成決定了實訓(xùn)基地開發(fā)的程度與質(zhì)量。將多元主體緊密結(jié)合參與實訓(xùn)基地建設(shè)作為切入點，創(chuàng)新實訓(xùn)基地開發(fā)機(jī)制，吸引社會各方力量參與實訓(xùn)基地開發(fā)建設(shè)。多元主體緊密結(jié)合組建實訓(xùn)基地開發(fā)聯(lián)合體是合作各方以資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)作為前提形成聯(lián)合體，為資源整合、利益者相關(guān)所達(dá)成的分工協(xié)作,共同參與、共享成果，由此達(dá)到“以實訓(xùn)基地 ‘小切口’，撬動產(chǎn)教融合‘大改革’”[1]的功效作用。

2.2 探索“多元合作”的實訓(xùn)基地開發(fā)新路徑

市政專業(yè)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地開發(fā)路徑如圖2所示。

政府制定創(chuàng)新機(jī)制，2018年11月，國家發(fā)展改革委、教育部、人力資源社會保障部、國家開發(fā)銀行聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)實訓(xùn)基地建設(shè)組合投融資支持的實施方案》?！秾嵤┓桨浮肪o扣實訓(xùn)基地特別是生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，聚集產(chǎn)教融合實訓(xùn)基地，引導(dǎo)地方政府、行業(yè)企業(yè)與職業(yè)學(xué)校、高等學(xué)校全面加強(qiáng)合作，大力加強(qiáng)實訓(xùn)平臺載體建設(shè)，切實提升技術(shù)技能人才實訓(xùn)能力[4]。

圖1 組建多元主體實訓(xùn)基地開發(fā)團(tuán)隊

圖2 多元合作實訓(xùn)基地開發(fā)路徑圖

實訓(xùn)基地開發(fā)聯(lián)合體定期召開方案討論會，由企業(yè)提供國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、職業(yè)工作任務(wù)、崗位工作過程、崗位知識和技能要求。校內(nèi)專業(yè)帶頭人及骨干教師依據(jù)以上資料進(jìn)行職業(yè)能力分析、工作任務(wù)分析、工作過程分析、崗位要素分析，提取崗位知識、技能、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，按照人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建職業(yè)能力體系和課程體系；依據(jù)專業(yè)課在課程體系中的定位及課程培養(yǎng)目標(biāo)，教師優(yōu)選專業(yè)核心課程的實訓(xùn)內(nèi)容，根據(jù)企業(yè)提供的建設(shè)工程項目案例，以典型工作任務(wù)為導(dǎo)向重構(gòu)核心課程實訓(xùn)內(nèi)容，明確課程的難點、重點及核心技能，依托實際工程項目為載體，以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為出發(fā)點，設(shè)計若干個教學(xué)、實訓(xùn)、考評項目，由科技公司提供技術(shù)支持，開發(fā)虛擬仿真實訓(xùn)軟件。其中“學(xué)教”可通過微課視頻、三維動畫展示，“訓(xùn)練”通過電腦虛擬仿真實際操作進(jìn)行，“考評”通過信息數(shù)據(jù)處理并評定。教師在實訓(xùn)教學(xué)應(yīng)用中，將實訓(xùn)設(shè)備及虛擬仿真平臺使用情況及時反饋給科技公司，同時，企業(yè)將行業(yè)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新等前沿信息反饋給教師，使實訓(xùn)資源開發(fā)不斷豐富、仿真平臺更加優(yōu)質(zhì)、教學(xué)環(huán)節(jié)不斷優(yōu)化。開發(fā)聯(lián)合體在實訓(xùn)設(shè)備和資源開發(fā)的同時，服務(wù)行業(yè)進(jìn)行工程項目BIM建模，引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)行BIM技術(shù)的研發(fā)，從而實現(xiàn)專業(yè)立足行業(yè)、服務(wù)行業(yè)、支持行業(yè)、引領(lǐng)行業(yè)的職業(yè)教育功能。

2.3 打造“虛擬工地”的實訓(xùn)基地開發(fā)新模式

按照上述生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)路徑，陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院市政實訓(xùn)基地開發(fā)聯(lián)合體歷經(jīng)兩年多的孵化時間，集中合力打造了市政工程專業(yè)綜合實訓(xùn)室，該實訓(xùn)室是市政專業(yè)生產(chǎn)性實訓(xùn)基地的重要建設(shè)內(nèi)容。其建設(shè)項目主要包括了三部分：一、BIM軟件系統(tǒng)構(gòu)建的數(shù)字沙盤；二、融合市政專業(yè)全工程項目的實體沙盤；三、虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)平臺。該建設(shè)項目在設(shè)計理念上具有創(chuàng)新性、應(yīng)用技術(shù)上具有領(lǐng)先性、教學(xué)系統(tǒng)上具有實訓(xùn)性的市政工程綜合實訓(xùn)室。

(1)市政專業(yè)綜合數(shù)字沙盤。市政專業(yè)綜合數(shù)字沙盤，以實際工程項目為基礎(chǔ)，以教學(xué)實訓(xùn)為目的，按照市政各工程項目的屬性和特點，采用專業(yè)的設(shè)計建模軟件，建立城市道路、交通設(shè)施、互通式立交、城市軌道、人行天橋、地下管線、綜合管廊、城市綠化園林等市政專業(yè)全工程綜合體。

圖3 BIM軟件構(gòu)建的數(shù)字沙盤全貌

圖4 數(shù)字沙盤中的管線工程 圖5 地下管網(wǎng)與其他工程相互關(guān)系

圖6 數(shù)字沙盤中的綜合管廊工程 圖7 數(shù)字沙盤中的軌道交通工程

(2)市政專業(yè)綜合實體沙盤。綜合實體沙盤，是數(shù)字沙盤實物形式的表現(xiàn)，重點展現(xiàn)了市政項目綜合體的構(gòu)造和相互關(guān)系，營造出市政專業(yè)全工程場景。數(shù)字沙盤與實體沙盤的匹配對照，實現(xiàn)了虛擬空間向?qū)嵨锟臻g轉(zhuǎn)化，讓每一位學(xué)習(xí)者都能獲得視覺上的沖擊，系統(tǒng)性的認(rèn)知不同市政工程項目的布局及其相互關(guān)系。

實體沙盤的局部采用透明材質(zhì)制作，通過局部沙盤的升降，可查看地下的軌道工程和管廊管線工程。

圖8 綜合實體沙盤全貌

(3)虛擬仿真教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)。虛擬仿真教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，采用視頻、動畫、模型、圖紙等教學(xué)資源，展現(xiàn)市政工程項目設(shè)計、施工組織及施工工藝。開放性的系統(tǒng)資源，將隨著行業(yè)領(lǐng)域的新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)、新材料而不斷升級增加實訓(xùn)項目。每一核心實訓(xùn)技能點，由“學(xué)教-訓(xùn)練-考評”三個模塊組成，其中“學(xué)教”可通過微課視頻、三維動畫展示，“訓(xùn)練”通過電腦虛擬仿真實際操作模擬，“考評”通過信息數(shù)據(jù)處理并評定。

圖9 虛擬仿真平臺施工組織過程展示

以上三項建設(shè)內(nèi)容所包含的市政專業(yè)場景完全一致，實體沙盤中的市政工程構(gòu)筑物的設(shè)計參數(shù)在數(shù)字沙盤中體現(xiàn)，工程建造的施工過程在虛擬仿真教學(xué)平臺上展現(xiàn)。實現(xiàn)了在有限的空間內(nèi)，構(gòu)筑了實體項目的“虛擬工地”，不僅展示出實體的構(gòu)造物，更是在數(shù)字沙盤和仿真實訓(xùn)教學(xué)平臺中虛擬出工程現(xiàn)場的施工過程，通過信息化技術(shù)，學(xué)生身臨其境，沉浸式工作體驗，同時通過虛擬仿真平臺的操作，訓(xùn)練學(xué)生工程項目的施工組織過程及典型施工工藝流程，讓學(xué)生通過動手操作掌握其技術(shù)要領(lǐng)。

2.4 創(chuàng)設(shè)“虛實一體”的實訓(xùn)基地教學(xué)新環(huán)境

綜合實訓(xùn)室可滿足理實一體化課程和實訓(xùn)課程的教學(xué)組織。教學(xué)過程中，教師主導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)“虛實結(jié)合”的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生主體，在“虛實”環(huán)境中進(jìn)行知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練。例如《市政道路工程》核心專業(yè)課程，“實”體教學(xué)組織中，教師結(jié)合實體沙盤介紹道路工程的構(gòu)造，對于道路附屬的隱蔽管道工程，創(chuàng)設(shè)“虛實一體”教學(xué)環(huán)境，利用實體沙盤與數(shù)字沙盤的聯(lián)動性，在數(shù)字沙盤相應(yīng)路面處進(jìn)行開挖，如圖11所示，使得管道隱蔽工程顯性化，數(shù)字沙盤同時顯示開挖處管道的相關(guān)設(shè)計參數(shù)。學(xué)生可以直觀的認(rèn)知隱蔽工程的位置和構(gòu)造，并且數(shù)字沙盤系統(tǒng)中附有與之配套的設(shè)計圖紙和參數(shù)。實體教學(xué)的“實”不僅僅是實體沙盤，更是沙盤中的項目來源于“真實”的工程 。在道路施工學(xué)習(xí)領(lǐng)域，“實體”工程項目施工視頻，“虛擬”仿真教學(xué)實訓(xùn)系統(tǒng)，“虛實”結(jié)合，學(xué)生將觀看到的施工技術(shù)通過上機(jī)“虛擬”施工實操訓(xùn)練，將知識遷移為能力。在專業(yè)綜合實訓(xùn)中，專業(yè)教師和企業(yè)導(dǎo)師引領(lǐng)學(xué)生，載入“真實”工程項目，學(xué)生通過“做中學(xué)、做中練”，掌握市政BIM軟件“鴻業(yè)路易”的建模方法，將“真實”工程項目數(shù)字化，凝縮為“虛擬”工程現(xiàn)場，學(xué)生系統(tǒng)性綜合性增強(qiáng)對市政構(gòu)筑物的識圖繪圖及建模能力。學(xué)生、教師和企業(yè)技術(shù)人員組建市政BIM社團(tuán)，定期開展交流和比武活動，社團(tuán)成員參與企業(yè)實際項目建模任務(wù)，學(xué)生在校進(jìn)行“準(zhǔn)員工”職業(yè)身份轉(zhuǎn)換，企業(yè)選拔優(yōu)秀學(xué)生簽訂就業(yè)協(xié)議。生產(chǎn)性實訓(xùn)基地為校企“雙元”育人搭建了重要平臺。

圖10 實體沙盤與數(shù)字沙盤聯(lián)動 圖11 數(shù)字沙盤中路面開挖查看隱蔽工程

圖12 學(xué)生進(jìn)行道路建模 圖13 “BIM社團(tuán)”開展技能大比武活動

3 市政專業(yè)“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)項目特點

“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地的建設(shè)，解決了市政專業(yè)繁雜的多項工程協(xié)同問題，三維可視化與BIM技術(shù)的結(jié)合，實體沙盤與數(shù)字沙盤的結(jié)合，虛擬仿真系統(tǒng)“學(xué)教-訓(xùn)練-考評”一體化的結(jié)合，體現(xiàn)了市政專業(yè)實訓(xùn)條件的職業(yè)性、實踐性和開放性，同時具備了以下特點：

3.1 市政工程的項目綜合性

市政專業(yè)“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地，集成了市政專業(yè)代表性的工程項目，在實體沙盤和數(shù)字沙盤中，體現(xiàn)不同市政工程項目的相互關(guān)系，尤其體現(xiàn)軌道交通和管廊管線等隱蔽工程項目在城市道路中的相互關(guān)系，綜合性的反映出市政工程城市道路、橋梁、軌道交通、管廊管線、城市園林工程等市政工程項目，涵蓋了市政專業(yè)所有核心課程的實訓(xùn)內(nèi)容。

3.2 虛實沙盤的同源聯(lián)動性

市政工程綜合實體沙盤，內(nèi)容與數(shù)字沙盤采用同一套模型設(shè)計，重點展現(xiàn)市政項目綜合體的構(gòu)造，數(shù)字沙盤與實體沙盤匹配對應(yīng)，點擊數(shù)字沙盤，對應(yīng)實物模型構(gòu)筑物將以燈光集中閃現(xiàn)，實物模型與數(shù)字科技互動，與虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)同源，可視化展示課程實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生深刻的沉浸式學(xué)習(xí)體驗，加深了對市政工程結(jié)構(gòu)的綜合理解。

3.3 數(shù)字系統(tǒng)的改造升級性

“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地建設(shè)的核心技術(shù)是BIM系列軟件，由北京鴻業(yè)同行科技有限公司開發(fā)，該公司開發(fā)的市政BIM相關(guān)軟件在國內(nèi)市場占有率高達(dá)87% ，學(xué)校與公司簽訂了全面戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，鴻業(yè)科技BIM技術(shù)的最新產(chǎn)品和技術(shù)不斷開發(fā)升級，將同步到教育教學(xué)應(yīng)用中，使得“虛擬工地”生產(chǎn)性實訓(xùn)基地具備了與時俱進(jìn)、升級換代的先進(jìn)性，為引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展提供了技術(shù)高地。

3.4 校企實訓(xùn)培訓(xùn)的雙重性

依托生產(chǎn)性實訓(xùn)基地，校企共建實訓(xùn)基地共享合作成果，學(xué)校更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)于產(chǎn)業(yè)，為企業(yè)輸送高質(zhì)量的畢業(yè)生，同時，企業(yè)利用學(xué)校實訓(xùn)基地的平臺，面向職工進(jìn)行深造再教育，面向社會進(jìn)行BIM軟件培訓(xùn)，開展職業(yè)技能鑒定，校企雙方資源共享，優(yōu)勢互補(bǔ)。

以實訓(xùn)基地共建為契機(jī)，需求對接的合作活動，加強(qiáng)了校企的深度融合，從實訓(xùn)基地共建、實訓(xùn)體系共商、指導(dǎo)隊伍共組、實踐過程共管、教學(xué)質(zhì)量共推，共搭平臺，構(gòu)建校企命運(yùn)共同體。以實訓(xùn)基地的‘小切口’，撬動產(chǎn)教融合的‘大改革’！