一、案例背景

扬州工业职业技术学院作为全国石油和化工职业教育教学指导委员会分析检验类专业委员会主任委员单位，专业群建设紧贴石化上下游产业链，在目前江苏石化产业智能化转型升级和高质量发展的背景下，学校在推进“工学交替”人才培养模式时受限于企业生产安全准入要求，导致专业教学环境与真实生产场景间存在显著差距，形成了所谓的“场景代差”。此外，传统教学资源库难以满足学生全时全域智慧学习的需求，现有教学评价体系也无法实现即评即导的全过程精准诊改。这些问题共同制约了高素质技术技能人才的培养质量，使其难以完全匹配石化产业“智改数转”的需求。为此，本校积极探索基于工业互联网平台的产教融合新生态，通过运用虚拟仿真、大数据、人工智能等新一代信息技术，按照“建、用、评”一体化思路，构建互联互通的“智慧学习环境”，推行基于工程教学理念的PRO-CDIO“智慧学习法”，并建立校企双元“智慧评价”体系，以创新方式服务于石化类高素质技术技能人才的培养。（图1）

 

图1 实训基地智慧教育逻辑框图

二、创新举措

（一）构建“建、用、评”一体化的资源体系，实现建设内容创新

学校紧密结合企业实际生产需求，以真实生产工艺和设备为原型，建成央财支持的石油化工实体仿真实训装置和诺氟沙星制药实体仿真实训装置，同时引入MES生产管控系统、SIS安全仪表系统、APC先进控制系统和MR混合现实预防性维护系统等智能生产执行管控系统，建成车间级“智能石化工厂”（图2）。

 

图2 车间级“智能石化工厂”

学校充分利用三维建模、虚拟现实和增强现实等前沿技术，结合三维投影仪、动作捕捉仪、虚拟现实眼镜和VR头盔等先进设备，成功将化工生产过程及设备进行虚拟化与可视化呈现。基于这一技术支撑，学校建设了化工安全体验馆和石油化工虚拟仿真中心（图3），为学习者打造了一个多维度的沉浸式学习与体验空间。

 

图3 化工安全体验馆和石油化工虚仿中心

学校依托先进的云服务技术，全面整合各类教学资源，成功搭建石油化工教学资源云共享平台（图4）。该平台面向在校学生、企业职工以及社会人员开放共享，打破了传统教学资源的时间与空间限制，营造“互联互通”的智慧学习环境。

 

图4 石油化工教学资源云共享平台

通过系统性资源建设，从氛围呈现、工艺内容和交互特性等多个维度实现教学资源的高度逼真化，规避复杂且高危操作环境，有效地解决传统化工实训教学过程中的“三高三难”痛点和难点。学校开发了基于教学资源与不同学习对象之间高度融合互动的云共享平台，辅以大数据技术的智能评价与反馈系统，构建“建、用、评”一体的石化类教学资源体系。

（二）完善专业课程体系，创新PRO-CDIO智慧学习法，实现学习方法创新

学校对接行业标准，应对企业智改数转下的岗位能力变化，绘制目标岗位技能图谱，研究吸收CDIO工程教育理念，选取具有启发性、综合性的企业真实项目，按照构思-设计-实施-运行的流程，实施项目驱动教学（Project）；依托多元化虚仿教学资源（Resource），围绕“教、学、训、赛”实际教学活动开发虚仿实训课程，修订实训课程标准、实训指导书、教学评价标准；创设“线上+线下”（Online-merge-offline）混合式教学场景，打通了线上与线下融合渠道；以此创新PRO-CDIO智慧学习法（图5），推动虚仿环境下的实训教法、学法创新。

图5 PRO-CDIO智慧学习法示例

（三）建立校企双元“智慧评价”体系，开发全过程智能评价与诊断系统，实现资源评价的手段创新

学校基于校企双向远程视频实时传输系统，创新性地设立了校企“在线双导师”机制，为学生提供在线点评与远程指导，打破时空限制。在利用新一代信息技术对学校实体实训装置进行“在线化”改造的基础上，开发针对实训装置操作和数字化教学素材学习的智能评价与诊断系统，建立学习者的学习画像，针对薄弱环节进行精准推送和强化训练，实现动态监测、即时预警和及时改进。平台基于大数据挖掘数据内部关系，以数据大屏等形式向老师展示，实现技能点教学的精准诊断和改进。

三、主要成效

（一）构建优质教学资源体系

学校开发建成2个国家级数字化专业教学资源库，孵化国家级精品在线开放课程1门、国家在线精品课程4门和教育部“十四五”规划教材5部。校企共研共建53套“高保真”的大型实体装置、中试生产装置和3D仿真软件，获全国石化行业“大学生实习示范基地”。

（二）有效提升人才培养质量

学校获国家化工类技能竞赛一、二等奖12项，石化类专业学生累计申请专利48件，先后获“互联网+”大学生创新创业大赛国赛金奖4项、全国“发明杯”大学生创新创业大赛一等奖5项和省优秀毕业论文一等奖2项。学校与众多企业合作开设订单班，是区域石化类人才培养的重要基地。

（三）扩展引领示范效应

相关智能化实训基地建设研究先后获批省级以上教改课题4项，在《中国化工报》《中国职业技术教育》《化工职业技术教育》等重要媒体和核心刊物上刊载交流8次。学校教师应邀在中国化工教育年会、湖南化工、昆明冶金等高职院校作教学资源开发经验交流10余次。