摘要：文章探討了職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的路徑與實踐。以虛擬仿真實訓基地在實踐教學中的應用為切入點，分析其在提升教學質(zhì)量和效率中的作用。探討了基于多源數(shù)據(jù)的學生大數(shù)據(jù)分析在教學指導中的應用，強調(diào)了全過程、多維度、全方位綜合評價的重要性。提出了以學生能力提升和全面發(fā)展為核心的評價指標體系，包含資源評價、過程評價和結(jié)果評價。聚焦過程性評價的應用實踐，介紹了跨數(shù)據(jù)源軌跡與業(yè)務數(shù)據(jù)融合、異構(gòu)數(shù)據(jù)源集成、時空數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的應用。討論了這些技術(shù)對學生個性化分析、基準化教學和數(shù)據(jù)化管理的促進作用，以及持續(xù)改進和評估過程性評價模型的必要性。通過應用實踐，闡明了虛仿基地在推動教育現(xiàn)代化、實現(xiàn)教育數(shù)字化賦能中的重要作用，以及在培養(yǎng)高技能人才方面的潛力。

關(guān)鍵詞：職業(yè)教育；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；虛擬仿真技術(shù)；實踐教學評價；學生大數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）32-0150-03 開放科學（資源服務）標識碼（OSID） ：

0 引言

《中國教育現(xiàn)代化2035》提出推進教育現(xiàn)代化的指導思想、戰(zhàn)略任務和保障措施，強調(diào)利用智能技術(shù)加快推動人才培養(yǎng)模式和教學方法改革，構(gòu)建包含智慧學習、交互式學習的新型教育體系。各級政策文件的出臺為職業(yè)教育數(shù)字化指明了方向?！堵殬I(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》要求信息技術(shù)與教育教學深度融合，大力推進“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”教育形態(tài)。倡導聯(lián)合企業(yè)打造智能化、仿真化實訓基地，提高實訓效率與水平，實現(xiàn)教育的數(shù)字化賦能。各高職院校積極參與國家職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓基地（以下簡稱虛仿基地）培育項目，促進現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學的深度融合，推動職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)需求對接，提升技術(shù)技能人才培養(yǎng)質(zhì)量。

傳統(tǒng)實踐教學評價主要依據(jù)學生的考勤、實踐結(jié)果、實踐報告等內(nèi)容，針對人才培養(yǎng)所需的創(chuàng)新能力、思考能力、自主學習能力、職業(yè)意識等沒有涉獵，評價內(nèi)容較為表面而且滯后，缺乏根據(jù)學生學習進度和能力發(fā)展動態(tài)調(diào)整評價策略的機制，容易忽視教學過程中的動態(tài)化評價，導致評價與學生實際能力發(fā)展不同步。

隨著融媒體、數(shù)據(jù)庫、5G網(wǎng)絡以及虛擬仿真技術(shù)的成熟，虛仿基地在教育領(lǐng)域的應用價值日益凸顯，憑借其高效率、高拓展性、高安全性、高開放性、高資源共享性以及低成本等優(yōu)點逐步應用于高職院校實踐教學[1]。目前虛擬仿真教學建設與運行主要解決專業(yè)實驗和實踐教學中“三高三難”等問題，探索高職層次職業(yè)教育虛擬現(xiàn)實實踐體系的研究與實踐，尤其對于構(gòu)建與之適應的實踐教學評價體系少有涉及。為進一步促進對學生的綜合評價，引導價值觀，強化學生管理，提高對學生學業(yè)的指導性、預見性，提高學生培養(yǎng)質(zhì)量，項目組提出利用基于多源數(shù)據(jù)的學生大數(shù)據(jù)分析，精準診斷學情進行教學指導，全過程、多維度、全方位實施綜合評價，賦能教育教學?；诖?，本文將探討虛仿基地在實踐教學中的應用，構(gòu)建實踐教學評價體系，以期為職業(yè)教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供借鑒。

1 虛仿基地構(gòu)建的理論與實踐

1.1 虛仿基地的概念及特點

在職業(yè)院校的教學改革中，虛仿基地的建設已成為提升教學質(zhì)量和效率的有效策略。虛仿基地通常包含實訓場地、數(shù)字化教學資源、管理云平臺以及虛擬仿真軟件開發(fā)平臺等內(nèi)容，依托虛擬現(xiàn)實（VR） 和分布式交互仿真（DIS） 等先進信息技術(shù)，旨在創(chuàng)建與真實工作場景高度相似的虛擬環(huán)境，使學生能夠在一個安全、可控的環(huán)境中進行實踐操作，從而提高其實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)。這樣的虛擬環(huán)境不僅與專業(yè)群的特點緊密結(jié)合，而且能夠為學生提供與實際操作無異的項目體驗，有效補充了傳統(tǒng)教學中難以實現(xiàn)的實訓條件，如無法觀察、無法進入、成本高昂以及高風險等。此外，虛仿基地建設還促進了高校教學模式的創(chuàng)新，推動線上線下教學相結(jié)合，實現(xiàn)個性化、智能化和泛在化的實驗教學。這種模式適應了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級和人才培養(yǎng)目標的變化，通過與企業(yè)的緊密合作，共同開發(fā)符合行業(yè)需求的實踐課程和教學資源，保持教學內(nèi)容與市場需求同步，從而培養(yǎng)出更符合未來職場需求的高技能人才。

為構(gòu)建虛仿基地應用基礎，學校需要與專注于虛擬仿真、前端開發(fā)、大數(shù)據(jù)處理、云渲染等領(lǐng)域的企業(yè)建立了深度合作。結(jié)合自身的教學需求，開放API接口以實現(xiàn)系統(tǒng)間的交互，在確保數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡安全性的前提下，共同探索開發(fā)一套高度集成的虛擬仿真實驗實訓平臺。通過收集和分析學生的學習數(shù)據(jù)，精確地把握學生的學習進度和需求，實施更加個性化的教學策略。構(gòu)建這樣一個科學的虛擬仿真實驗實訓平臺，是提升教育資源利用效率、確保教學質(zhì)量的重要措施。

核心技術(shù)是基于云渲染的VR管理平臺，這樣的技術(shù)從根本上簡化了資源管理流程，提高了課程共享的效率，優(yōu)化了線上體驗，提升了資源的利用率，并簡化了課程操作與維護管理。通過云重塑的XR教學模式，模擬真實的實驗和教學環(huán)境，允許用戶通過人機交互方式進行虛擬操作，高度匹配真實環(huán)境中難以實現(xiàn)的場景，從而完成實驗和教學任務。XR實時云渲染技術(shù)實現(xiàn)了對所有VR課程資源和IT資源的集中管理、統(tǒng)一運維和共享使用，實現(xiàn)了終端的輕量化，解決了課程資源的碎片化問題。使用戶無需特定的設備配置，任何支持視頻流播放的設備，如電腦、手機、平板或VR眼鏡，都能夠通過網(wǎng)頁訪問并進行交互操作，使得優(yōu)質(zhì)教育資源更加易于獲取。

1.2 虛仿平臺在實踐教學中的應用

結(jié)合學校專業(yè)特色，綜合運用虛擬現(xiàn)實、分布式交互仿真等現(xiàn)代信息技術(shù)，以化工產(chǎn)業(yè)鏈為基礎，學校打造了虛擬仿真實訓基地的VR資源及內(nèi)容共享協(xié)作云平臺。建設了覆蓋化工全產(chǎn)業(yè)鏈的虛擬仿真教學資源，積極融入行業(yè)發(fā)展，更新產(chǎn)業(yè)鏈資源，幫助學生全面了解產(chǎn)業(yè)，提高學習效率和學習動力，降低教學成本，培養(yǎng)實踐能力，并促進化工產(chǎn)業(yè)鏈上下游技術(shù)人才的交流與合作，提升產(chǎn)業(yè)鏈專業(yè)群實力。

通過對接學校的開放接口，統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，并建立數(shù)據(jù)交換中心，降低了訪問難度，消除了信息孤島，實現(xiàn)虛擬仿真實踐教學的全面資源共享。平臺集成了虛擬現(xiàn)實資源、仿真軟件、試題庫、教學課件以及學員信息等資源，實現(xiàn)了對這些資源的集中管理與統(tǒng)籌。同時，平臺還負責收集學生的成績和實踐行為數(shù)據(jù)，并能夠監(jiān)測特定采集區(qū)域的安全違規(guī)行為及人員操作規(guī)范行為。通過對操作數(shù)據(jù)的教學分析，匯總基地的綜合數(shù)據(jù)和實訓數(shù)據(jù)，包括實訓科目的完成情況等，來構(gòu)建用戶畫像。這一過程實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、分析和反饋的自動化，從而提高了評價的全面性、實時性和準確性。平臺引入5G+云渲染技術(shù)，打破了時間和空間的限制，擺脫了操作終端的軟硬件依賴，實現(xiàn)了多設備隨時隨地的虛擬仿真資源訪問，顯著提升了虛擬仿真資源的使用率和學習效果。

虛仿平臺在基地建設方面，實現(xiàn)了對虛擬仿真實訓室和設備的有效管理，并促進了優(yōu)質(zhì)資源的開放共享。在虛擬仿真教學管理方面，實現(xiàn)了對各院系專業(yè)建設的零散仿真資源的集中化管理，解決了信息孤島問題，并為后續(xù)的仿真資源建設提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交互接口。這有助于形成具有分析價值的數(shù)據(jù)，為仿真資源建設的決策提供數(shù)據(jù)支持。

2 實踐教學評價體系的構(gòu)建

學校本身涉及學生的相關(guān)業(yè)務系統(tǒng)以及AI識別業(yè)務，產(chǎn)生和積累了大量的結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，已具備極強的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性和挖掘價值，可以進一步對學校學生學情分析與教師教學發(fā)展能力進行深入分析挖掘。將虛仿實踐數(shù)據(jù)引入后，進一步完善已有評價體系，借助學生大數(shù)據(jù)分析平臺對學生全方位行為數(shù)據(jù)分析，以便更全面地理解學生的學習和生活狀況，綜合性地評價學生成長發(fā)展態(tài)勢，為學生提供積極的、個性化的教育支持和干預措施，促進學生個性化發(fā)展。

2.1 評價指標的構(gòu)建

評價體系設計以學生能力提升和全面發(fā)展為核心。評價指標基于專業(yè)特點和人才培養(yǎng)目標，圍繞學生在實踐教學活動中獲得的知識、技能和素養(yǎng)進行構(gòu)建[2]。結(jié)合線上平臺和線下活動，提高評價的全面性和互動性，構(gòu)建線上與線下相結(jié)合的評價方式。平臺采集的數(shù)據(jù)中，重視實踐教學的過程數(shù)據(jù)采集，包括學生的參與度和教師的指導情況等。通過學生反饋、討論和互評等方式，提高學生在實踐教學中的參與度和對教學效果的滿意度。評價引入多元化的評價主體，包括教師、學生、企業(yè)導師和行業(yè)專家等，從不同角度和層面對學生的實踐能力進行評價，使評價結(jié)果更加全面和客觀。

2.2 評價體系的實施

評價體系是過程與結(jié)果的結(jié)合，不僅關(guān)注學生的學習成果，也重視學習過程。通過設置多個監(jiān)控點，實時跟蹤學生的學習進展和教師的教學過程，確保教學活動的有效性和針對性[3]。結(jié)合線上虛擬仿真實踐和線下實際操作，能夠適應不同學習場景，提高評價的靈活性和適應性。這種混合式評價方式能夠更好地適應現(xiàn)代教育的需要。

由于高職院校的人才培養(yǎng)方案是基于自身特色和地區(qū)發(fā)展需求制定的，因此評價體系也需根據(jù)各專業(yè)特點進行定制。評價體系結(jié)合了化工專業(yè)的特點，如化工實踐操作安全意識的增強和過程性考核指標的強化。評價體系側(cè)重理論知識應用能力、行業(yè)新技術(shù)融合能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，這些都是針對專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的特點定制的。

2.3 過程性評價的應用實踐

評價體系分為資源評價、過程評價和結(jié)果評價三方面，包括實踐教學條件、教學內(nèi)容完善度、教師實踐教學能力、教師素養(yǎng)、學生學習效果、學習滿意度、認知和定位提升、理論知識轉(zhuǎn)化應用、社會服務能力、協(xié)調(diào)組織能力、個人素養(yǎng)等。尤其是在過程性評價中，根據(jù)虛仿實驗實訓自身特點和專業(yè)特色分解實訓操作步驟，對每步操作的正確性、規(guī)范性、安全性進行自動記錄、評估、計分、計時，并輸出詳細的考核記錄單[4]。從管理員、教師、學生角度進行數(shù)據(jù)的分析，形成針對性的數(shù)據(jù)集。根據(jù)分析結(jié)果，向?qū)W生提供有針對性的反饋和建議，幫助他們改進學習方法、克服困難并取得更好的成績，教師可以調(diào)整教學策略，采取更適合學生的教學方法和教學資源。分析應該綜合考慮學生的個人情況、學習需求和學習表現(xiàn)，以提供個性化的支持和指導，促進更有效的學習過程。再通過組織各類競賽和項目，鼓勵學生積極參與實踐，以實際操作和成果來展示學習效果，納入增值評價，激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。

想要完成過程性評價的分析，數(shù)據(jù)是實現(xiàn)研究目標的關(guān)鍵，平臺首先對接收集和整合多源的學生行為數(shù)據(jù)，以便進行全面的分析。依托于“大數(shù)據(jù)技術(shù)+人工智能”算法的大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)資源進行管理，實現(xiàn)對不同源頭原始數(shù)據(jù)的治理和標準統(tǒng)一。

2.3.1 跨數(shù)據(jù)源軌跡和業(yè)務數(shù)據(jù)融合

利用數(shù)據(jù)中心將虛仿平臺與多個數(shù)據(jù)源和平臺無縫對接，例如教務系統(tǒng)、教學過程管理系統(tǒng)、學工系統(tǒng)、二課系統(tǒng)等，實現(xiàn)全面的數(shù)據(jù)收集和分析，這樣的集成能力可以從不同系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)學生在?；顒訑?shù)據(jù)的全方位記錄，通過數(shù)據(jù)中心，將跨數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一融合流轉(zhuǎn)。

2.3.2 異構(gòu)數(shù)據(jù)源的集成

通過采集學生信息數(shù)據(jù)、學習行為數(shù)據(jù)、活動數(shù)據(jù)、硬件設備數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、清洗和合并，促進了不同系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和整合，確保數(shù)據(jù)的一致性和準確性，以供分析使用。例如對全部數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)視圖、數(shù)據(jù)表、字段進行全量異步抽取，基于國家的數(shù)據(jù)標準和教育部的數(shù)據(jù)標準制定校級數(shù)據(jù)標準確源，再根據(jù)各類原生數(shù)據(jù)處理加工后構(gòu)建不同維度的精細化數(shù)據(jù)模型，深入研究學生學習效果的影響因素。

2.3.3 時空數(shù)據(jù)挖掘

應用機器學習和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從學生數(shù)據(jù)（例如開始時間、結(jié)束時間、實訓項目累計時長、實訓成績、綜合分、過程步驟得分）中發(fā)現(xiàn)隱藏的時空模式和關(guān)聯(lián)規(guī)律，為決策提供更深入的洞察。運用算法分析模型，展現(xiàn)不同學生的個性化特點，幫助教師對學生培養(yǎng)和管理。

著重通過學生多維數(shù)據(jù)管理標記，生成學生各維度的原生及衍生信息，便于管理人員洞悉影響學生學業(yè)的負面因素，通過對影響因素的層層數(shù)據(jù)分析與挖掘，直達學生的問題根源，實現(xiàn)學生個性化分析、基準化教學、數(shù)據(jù)化管理的實踐教學新模式。

3 過程性評價的應用效果

3.1 能力固化不斷增強

虛仿基地借助于虛擬仿真手段使化工生產(chǎn)高危險、高風險、不可及、不可視等操作過程變得直觀、形象，更具可操作性，實現(xiàn)了化工實訓教學“過程虛擬化、環(huán)境真實化、設備生產(chǎn)化”的功能，提高了學生實踐動手能力，幫助兩個專業(yè)實現(xiàn)了學生國家級技能大賽獲獎的突破。實踐教學過程性評價幫助教師了解實踐教學中的問題，促使教師不斷提升自身的教學能力和專業(yè)素養(yǎng)，促進了教學方法的改進。學生通過評價體系更清晰地認識到自己的不足，促進了自主學習能力的發(fā)展，評價體系的實施，提高了學生的實踐操作能力和創(chuàng)新思維。企業(yè)參與評價標準的制定，加強了校企合作，提高了教育的適應性和靈活性。

3.2 “ 理、虛、實”得以融通

利用虛仿平臺搭建虛擬工作場景，完成綜合性實訓項目，實現(xiàn)信息發(fā)布、數(shù)據(jù)收集分析、互動交流、成績評定、成果展示等功能為過程性評價提供了可能。以技術(shù)驅(qū)動教學變革，引入虛擬現(xiàn)實實現(xiàn)“理、虛、實”一體化的教學，做到了維度、真實、交互三個方面的升級。通過案例流程化的操作步驟，學生熟悉掌握專業(yè)實驗的操作步驟和要點；同時采用提示、自動化記錄的考查方式，以保證學生操作練習的無限性和結(jié)果的可追溯性[5]。學院實施實驗實訓準入制度，將平臺作為實驗實訓準入學習、考核的入口，覆蓋率已達100%。

3.3 自研實現(xiàn)良性教學生態(tài)

通過虛擬仿真平臺，培養(yǎng)雙創(chuàng)團隊，參與專業(yè)研究，以虛擬仿真的技術(shù)手段解決實際技術(shù)難題。借助“虛擬現(xiàn)實+”技術(shù)，實現(xiàn)教學內(nèi)容的具象化、直觀化、立體化，增強了趣味性和實用性，激發(fā)學生學習熱情；同時，通過VR軟件自我開發(fā)與更新，學院已自研了7 個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的VR應用項目，創(chuàng)收二十余萬。以創(chuàng)促教、以創(chuàng)促學，比做中學更加深刻，實現(xiàn)產(chǎn)教共建、自我造血、持續(xù)升級。學生在深度的學習和作品開發(fā)過程中鞏固技能，達到了解一個行業(yè)，愛上一個專業(yè)的效果。

4 結(jié)束語

虛仿基地的實踐教學中，過程性評價模型仍需持續(xù)改進和評估，以確保其緊密跟隨教育環(huán)境的動態(tài)變化和學生需求的不斷更新。一是不斷豐富和完善數(shù)據(jù)的多樣性。例如，通過將部分教師頻繁使用的公共在線學習平臺數(shù)據(jù)無縫接入系統(tǒng)，就可以填補數(shù)據(jù)拼圖的空白，進而形成更為全面、細致的數(shù)據(jù)集合。二是在現(xiàn)有的原始數(shù)據(jù)基礎上進行深入挖掘，以提取更多具有價值的新特征值。以學生的在線行為為例，可以將其進一步精細劃分為公共學習相關(guān)和專業(yè)學習相關(guān)兩大類別，從而更精確地把握學生的線上活動習慣與偏好。三是對評估指標進行細致的梳理與分析，根據(jù)虛仿基地實踐教學的具體實際情況，不斷調(diào)整和優(yōu)化指標的合理性、準確性以及權(quán)重分配，確保評估體系能夠真實反映學生實踐環(huán)節(jié)學習的實際情況與發(fā)展態(tài)勢。

參考文獻：

[1] 王忠，康東，王麒霽.高等職業(yè)教育虛擬仿真實訓基地建設研究[J].計算機時代，2022（11）：134-136，140.

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[4] 武芳，呂利霞.化工單元操作過程性考核評價改革與實踐[J]. 內(nèi)蒙古石油化工，2024，50（4）：56-59.

[5] 郜源，王金友.化工虛擬仿真實訓基地建設探究[J].天津化工，2023，37（3）：146-149.

【通聯(lián)編輯：光文玲】

基金項目：四川省教育廳2022-2024 年職業(yè)教育人才培養(yǎng)和教育教學改革研究重點項目“高職院?，F(xiàn)代化工虛擬現(xiàn)實實踐教學新模式的探索與研究”（項目編號：GZJG2022-442）