职业中学“智能+”虚拟现实协同创新中心项目申报书

20**年度**市中职示范性

“智能+”项目申报书

申报项目：虚拟现实创新中心

项目名称：三维创新协同创新中心

申报学校（盖章）：**市**区职业技术学校项目负责人和联系方式：潘***

**市教育局制

20**年9月

为贯彻落实《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》（国办发〔2017〕95号）等精神，根据《**市教育局关于印发新时代职业教育人才培养模式改革工作方案的通知》（**教职〔2018〕20号）,特别是人工智能技术的快速发展，学校通过建设虚拟现实协同创新中心，推进纵向贯通、横向融通,不断深化职业教育人才培养模式改革，精心打造职业教育“升级版”，引领服务区域产业企业转型，促进产业、教育、城市同频共振联动发展。

在职业学校，尤其是机械制造专业，当学生学习某种机械装置，如汽车发动机的结构原理和运行过程时，一般的教学方法都是利用图示或放录像的方式向学生展示，但这些方法难以使学生对这种机械装置的运行过程、状态及内部的各个部件在工作时的相互联系有一个明确的了解。这时，应用虚拟现实技术就可以较为便捷地解决这一问题。它不仅可以向学生展现出发动机的复杂构造、工作原理以及工作时各个零件的运行状态，而且还可以模仿出发动机在出现故障时的表现和原因等。这样就使学习内容非常直观地展现在学生的面前，大大提高学习效果。随着职业学校专业的固化，专业技能训练在中职学生教学中受重视程度越来越高，中职专业技能实训设施设备投入也越来越大。通过建设虚拟仿真平台，打造虚拟实训平台，可以在节省成本的同时，提高学生学习兴趣，完成教学科研任务，实现学校服务社会的责任。

当前，教育正逐渐转向虚拟教学，我校紧跟时代潮流形成具有专业特色的实验实训中心，以实现教学的现代化和创新化。现将我校虚拟现实协同创新中心建设工作汇报如下：

一、基础条件

1、学校与**兄阀业制造有限公司、长江汽车电子有限公司、**市***有限公司、*****科技有限公司、****科技有限公司、**市**有限公司、广州**、**公司等企业在机械、设计、VR建设、教学资源库等方面积极开展协作，与**、**大、**职院、**职院及**职院有多年的合作，并建成多方协作的组织架构。

2、我校建有**省中职学校创新示范实验室－－***实验室，该创新实验室整合了学校**入驻的13家创新创意工作室已有资源，打破专业界限，开设了跨专业、多学科的创客活动和课程，可以运用所学知识将自身想法付诸实践，在碰撞、分享、自主、开放的氛围中，培养学生好学向上的精神信念。同时创新实验室紧紧围绕**区工业大区，积极开展产教融合，促进产业创新、创新人才培育等要素进行，学校制订了与本专业有关的虚拟现实协同创新中心工作方案和计划。

20**年依托创客***13家工作室的资源优势，使用三个集装箱打造了2层共计**平方的***创新联合实验室。在整合创客***13个工作室的资源优势上打造了“微产业

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链”创客教育生态，突破传统课堂教学边界，让学生利用选修课及课余时间，通过利用每一个工作室的资源和指导师，以跨界融合，集成创新的方式去将自己的想法和点子进行创作。它是集智能智造、3D打印、创新发明为一体的创新实验室。***创新联合实验室，基于多学科、跨专业，把它造成为“跨界融合、集成创新”的创新型创客空间。通过“集成匠筑”打造跨专业、多学科的创客活动和课程，学生们可以接触文化创意设计和最前沿的软件、电子、机械等技术。在创新实验室，学生们可以将想法运用所学知识动手实现，在碰撞、分享的自主、开放氛围中，他们的想象力被激发、创新能力被培养、自主学习与思考的能力得到锻炼，培养具有“创新、创造、创业、分享”精神的技能人才。

二、硬件条件

1、VR实验室解决方案将沉浸式虚拟现实技术（VR）与素质教学相融合，以优质教学资源为核心，集终端、应用系统、平台、内容于一体，为学生创设接近真实的学习环境，将虚拟动画与实景空间相结合并且结合学生自主动手创造能力，将抽象概念具象化，为学习者打造高度开放、可交互、沉浸式的三维学习环境。

VR实验室解决方案由VR实验室环境布局、硬件终端、VR软件等组成。学校虚拟现实协同创新中心有集成匠筑创新中心1个（150平方米）、计算机编程室1个（48平方米）、虚拟现实实训室1个（80平方米）。VR实验室实训设备价值50余万元。

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序号实训室名称主要设备

数

量

价值（万元）

1 计算机编程室计算机48台28

2

VR实训室与体验

室

多媒体显示屏2台 1.5

PC主机4台 6 3D主动立体眼镜GDI full HD RF 3D眼镜6副 4 曼恒G-Motion位置追踪系统（4摄像头）1套0.5 曼恒G-Motion位置追踪系统管理软件V3.0 1套 1.2

VR手柄8个 1

音箱系统1套 1.2 智能无线传屏软件系统1套0.2 IdeaVR多人协同虚拟现实软件1套20

视频处理器1套 2

机柜32U1个0.4

VR教师端的硬件终端主要由基础设备（HTCVIVE眼镜设备、高级定制服务器电脑、多媒体显示设备）、管理设备、投影仪、

音响等构成。基于教室局域网，教师可通过分

享VR教学资源，学生使用基础设备开展沉浸式

学习。课后可利用管理设备对全班学生VR眼镜

等设备进行统一管理。

（1）头显设备-HTCVIVE

VR实验室的硬件终端采用的是

HTCVIVE+PC机电脑的配置方案：在PC机上将VR资源存储在PC机本地文件，连接PC 与的VR眼镜盒子即可使用。该方案适合大容量的VR教育资源，方便校方统一安装管理，便于学生快速进入课堂学习状态。VR眼镜

+PC方案适用于所有教室环境，符合多种VR教

学场景的需求，对已配置电脑的多媒体教室，

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可对PC机性能和参数进行考察评估，进行更换和改造升级。

（2）基础设备-PC主机（服务器电脑）

在此方案中，为每个VR项目配备了一台PC主机。在每台PC设备上安装VR软件，即可实现互动。本中心使用高级定制组装的高配台式主机，以配合达到较好的教学和使用效果。

（3）基础设备-多媒体显示设备

配合PC主机，选用三星UA65KUF30EJXXZ，屏幕65寸，达到较好的显示效果。采用了MVA广视角面板，能为用户提供更为准确的色彩显示。而LED背光的设计，拥有十分轻薄的曲线，能够节省更多的能源消耗。

2、利用企业多年的经验，通过本次项目，建立VR智慧创新教育方案设计、课程体系建设、精品课程开发、VR智慧创新教育师资培养、创新创业项目库建设、创新创业教育实践基地等。形成多层级适合不同年级的创新创业教育实践教学体系，突出创新意识培养、创业技能培养、与专业创新结合的实践教学课程体系，加强创新通识课程、创业核心技能课程建设，编写双创指导教材，积累教学资源。

托尔斯泰说过：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的兴趣。”能使学生在愉悦的气氛中学习，唤起学生强烈的求知欲望是教学成功的关键。在职业教育中通过虚拟现实技术使学生在虚拟环境中与计算机环境进行直观交流，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。在职业教育中，学生对于形象的、互动的、生活化的知识和技能极为感兴趣，而在虚拟现实环境中进行直观交流，使教学过程变得生动形象，能最大化的提高学生的感知水平和学习动机，提高教学效果。

3、虚拟现实协同创新中心占地300平方米，根据虚拟现实教学实施流程分为虚拟现实体验区、虚拟仿真及离线编程、基础实训、竞赛实训等四大区域，各区域平面设备布置示意图如下所示。

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虚拟现实体验区由虚拟现实文化技术展示走廊、虚拟现实典型应用及最新技术展示工作站构成，同时在该区域将集中体现协同中心信息化建设成果，所有实训设备的工作状态可通过大屏幕实时监控、当前培训项目的信息及进度查看等。

虚拟仿真及离线编程区域主要是在计算机上虚拟仿真和离线编程，离线编程主要以机械专业及工业机器人离线编程技术为核心，包含工业机械虚拟教学、离线编程及应用等内容，面对对象主要包括具有较高学习能力和技能水平的在校学生、企业高级技术工人，使其深入学习工业机器人离线编程仿真技术，利用RobotArt软件配合工业机器人基础教学实训室中的硬件设备完成应用实践，充分了解离线编程相对于示教编程的优势。

基础操作区以虚拟现实基础教学工作站为主要构成设备，是虚拟基础操作教学的实训场地，采用分组小型化教学模式，充分利用多媒体一体化教学手段，让学生在学习中融入兴趣，寓教于乐。

竞赛实训区结合虚拟现实技能竞赛相关标准，配置竞赛平台，作为我校参加相关虚拟竞赛的训练场所。

4、学校推动人工智能、智慧学习环境等新技术与教师教育课程全方位融合，充分利用虚拟现实、增强现实和混合现实等，建设开发一批交互性、情境化的教师教育课程资源。及时吸收基础教育、职业教育改革发展最新成果，开设模块化的教师教育课程，精选中职教育教学和教师培训优秀案例，建立短小实用的微视频和结构化、能

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够进行深度分析的课例库。建设2门教师教育精品在线开放课程，推广翻转课堂、混合式教学等新型教学模式，形成线上教学与线下教学有机结合、深度融通的自主、合作、探究学习模式。

三、机制制度建设

1、虚拟现实协同中心为充分利用实训教学资源，促进教学管理规范化，切实提高学生实践技能，强化教学内涵建设，提高教学质量，将实训基地教学管理考核模式进行深入改革，探索将原来的过程管理向过程管理、目标管理转变。学校加强创新，建立了新的实训教学考核机制，将考核由过程考核向既要过程又要目标考核转变，在抓落实环节的基础上，继续考核基地总体利用率，重点加强课程、教师的考核，将考核重心落实到实践的班级、课程、教师，充分调动教师的积极性、主动性。

2、为了虚拟现实协同中心的设备日常检修维护管理，加强设备管理基础工作，不断提高设备的运行、维护管理水平，将设备日常维护工作标准化，实现统一的标准管理，并不断完善和提高，制定了相关管理制度。加强虚拟现实协同中心的信息沟通及监管，学校教务处采取数据协同、管理协同、服务协同等三种方式，依托现有工作平台，探索教务处“吹哨”，各职能部门“报到”的协同工作机制；建立部门协同服务工作模式，搭建多方位服务平台，满足企业各类服务需求。

学校注重虚拟现实协同中心的“软环境”建设，实训室营造充分体现人文关怀的环境和氛围，张贴了**馨的警示语、名言；引入企业文化，培养严谨工作态度，按照企业文化精神建设实训基地的制度文化；强化质量意识、安全意识、规范意识、诚信意识。

3、虚拟现实协同创新中心应当建立发展性的成果和人才激励机制。以技能竞赛、发明专利、重点技术项目攻关等为目标建立课题、项目的管理机制和教育、研发成果激励机制，激发个人、团队充分利用创新中心资源产生成果。

4、深入研究协同中心的建设的实施保障机制，提出相应的政策措施，确保中心建设的科学性、可持续性，同时确保与当地工业产业发展基本同步。

四、人才培育

1、我校虚拟现实协同创新中心的负责人潘世培，高级教师，美术专业毕业。本专业组共有专业教师13名，其中高级教师6人，技师及以上6人，职业鉴定考评员2人，专业师资队伍力量雄厚。

虚拟现实协同创新中心专业教师汇总表

2、VR实验室是一间真正将VR技术与课中教学深度结合的VR实验室。VR实验室以中职生身心健康数据测试及统计与综合素质扩展为重点，将沉浸式虚拟现实

技术（VR）与教育相融合。虚拟现实协同创新中心与党十九大代表、全国劳模、省名大师工作室－－张积贵大师工作室协同共创，应当形成多元化、层次化的人才梯度和人才培育机制，形成包括企业、高校、中职学校多方人才在内，结合名师工作室、现代学徒制等形式的一体化人才培育机制。

3、近几年**区未来技能之星评比中，我校学生占据了获奖名单中半壁江山，受到区政府表扬，同时学生也获得大额资金奖励。我校毕业生受到周边企业的高度认可，

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每年毕业季有大批企业来我校设摊招人，据不完全统计，学生到****制造有限公司、***电子有限公司、**市***有限公司、*****科技有限公司、******有限公司、**市****有限公司、**中特机械科技有限公司等一些企业中就业，学生成为企业的技术骨干，在企业里获得优质待遇。

五、课程建设

1、学校加强校企合作，共同研究中职学校创新创业人才能力模型，协同开发中职学校创新创业教育课程体系，建设丰富的面向中职学校的创新创业教育课程资源。

2、根据学校专业建设规划和发展目标，以VR协同创新中心的建设为主线，兼顾教学课程体系建设开展，强化信息技术、科技手段、创新创业意识及创业技能与专业创新的结合，创办有亮点，特色鲜明的一流智慧创新实训基地，教学内容上充分嵌入人工智能与专业结合的内容，充分应用人工智能、虚拟现实的教学手段。

3、学校利用企业多年的经验，通过本次项目，建立VR智慧创新教育方案设计、课程体系建设、精品课程开发、VR智慧创新教育师资培养、创新创业项目库建设、创新创业教育实践基地等。形成多层级适合不同年级的创新创业教育实践教学体系，突出创新意识培养、创业技能培养、与专业创新结合的实践教学课程体系，加强创新通识课程、创业核心技能课程建设，编写双创指导教材，积累教学资源，建立充分利用虚拟现实等技术的现代实训课程体系。

六、创新成果

我校创新创业教育经过几年的探索与推广，学生在省市比赛中取得可喜的成绩。多项学生作品在省创新创业大赛中获奖，其中《***》获得省一等，《****》获得省二等，《***》获得省三等，《***》获得省三等，《幸福花曳》获得省二等。同时多项作品申请专利。**************等同学获得区市创新创业之星。

(一)创新比赛获奖作品

1、学生获奖作品一——称心***鞋

这是一款指导学生所做的鞋子，已获得**省第六届学生创新创业大赛三等奖。

功能一：让穿鞋者能够随时关注体重。功能二：能计算出手上重物的重量，买东西的时候，杜绝缺斤少两。

设计制作过程中，指导学生夸学科交流，融合了三维造型、机械加工、电子技术等学科知识。

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2、学生获奖作品——概念性***汽车

根据比赛文件，指导学生采用指定软件设计的一款未来智慧汽车。它已获得**市中小学电脑制作一等奖。

设计思路和汽车功能如下：

（1）汽车、商店合二为一，辅助商家去各个地方销售产品；也可以辅助企业去空旷的场地设摊宣传。

（2）太阳能驱动，在车棚展开设摊的时候，增加了太阳能的吸收面积，为汽车行驶提供能源。

3、教师创新作品——****功能尺

此作品参加****教师创新比赛获得三等奖。同时获得国家知识产局的外观设计专利——专利号为****，实用新型专利，专利号为*****。

设计思路和功能如下：

（1）解决了当前机械专业高职考用签字笔描圆的难题。

（2）为机械制图中的补画三视图，绘制轴侧图提供了很大便利。

（二）专利获奖情况

我校开展创新创业教育工作以来，还积极申报国家知识产权专利，共申报24项，其中3项获得国家外观设计专利，15项国家实用新型专利，有2项发明专利已进入实质审查阶段。如，*****。

（三）产学研结合

我校机械专业老师与**市****胶体磨厂、*****科技有限公司、**市****有限公司、*****有限公司，展开技术研讨，帮助企业解决技术难题，成功改进了产品的生产工艺。在我校老师的协助下，以上四家企业成为了***省科技型中小企业，已在******省科技厅网站公示。

承接*****科技有限公司委托，我校机械组教研组老师研发双***器、高精度**8

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调节阀、自动化气压***清洗装置、多功能通**调节阀、高密封****抽样阀门等五款产品，以上产品都已通过**市科技局新产品项目的初审，新产品带来技术的更新，也给企业带来更高的经济效益。

（四）虚拟现实协同创新中心建设预期效果

VR技术+教育的深度结合，为师生提供了“构想性、可沉浸、强交互”的独特教学模式。VR实验室常用教学流程以及VR与多学科教学的情景设计，展现了VR课堂的独特魅力，使各个学阶的学习者都能融入到虚拟现实环境下，更激发学生的扩散思维，引导学生主动创新，解决问题，增强动手能力，提供综合素质的全面发展。

1.功能完善，建设一流实训中心

学校已建成120多平方米的标准实训场地，在二年建设期间，除争取上级专项经费外，学校每年计划投入50万元资金，按VR、AR应用全过程，新建及完善核心实训室，力争成为省内中职学校虚拟现实应用的模范基地。

2.考培一体，促进技能人才培养

根据企业VR/AR岗位需求，对不同层次的人员，选择不同难度的培训包，基地教师根据培训包里的的标准、知识、技能、考核等，对培训人员进行针对性培训，考评合格人员可以快速到企业上岗。

3.科技引领，推动基地“智能建设”

加强虚拟现实协同创新中心的实时直播、现场互动等“智能教学”建设，即保障实训安全，又减少能源消耗，提高实训效率和实训安全，提升教学效率和效果。

4.市场运作，提高基地使用效果

虚拟现实协同创新中心将按公益性与市场化相结合的运行机制，寻求实训基地可持续发展路径。设施设备将由政府、学校投资输血，基地的水、电、气、部分耗材等运营经费，通过实训工厂的培训、产学研收益进行不断造血，走入良性循环之路，同时也充分发挥基地示范服务功能和辐射作用，显著提高中心的影响力和知名度。

5.标准管理，营造企业文化氛围

虚拟现实协同创新中心将推行“7S”现代化现场管理，实现管理企业化、环境企业化、设备合理化、人员职业化。让受训人员的实训教学与企业保持一致，尽快熟悉企业的管理文化，实现中心与企业的无缝对接。

6.赛培结合，凸显专业建设成效

通过培训、竞赛等多种手段，提高中心的知名度和VR建设成效。建设完成后，将把VR实训基地打造成**省、**市师生VR、AR技能竞赛的基地、双师型教师培训基地、学术交流基地。

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