在新時代職業(yè)教育改革與產(chǎn)業(yè)升級深度融合的背景下,“校企合作、產(chǎn)教融合”已成為培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才的關(guān)鍵路徑。一項(xiàng)聚焦于土木工程材料領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)踐引發(fā)了行業(yè)與教育界的廣泛關(guān)注——商品混凝土虛擬生產(chǎn)仿真技術(shù)輔助教學(xué)項(xiàng)目的成功開發(fā)與應(yīng)用,不僅標(biāo)志著校企合作邁向了更深層次、更富實(shí)效的新階段,更在全國范圍內(nèi)開創(chuàng)了該領(lǐng)域教學(xué)模式的先河,實(shí)現(xiàn)了校企雙方的共贏發(fā)展。
傳統(tǒng)土木工程材料,尤其是商品混凝土的教學(xué),長期面臨著一系列挑戰(zhàn)。混凝土生產(chǎn)過程涉及原料檢驗(yàn)、配合比設(shè)計、攪拌生產(chǎn)、質(zhì)量控制、運(yùn)輸調(diào)度、現(xiàn)場澆筑與養(yǎng)護(hù)等多個復(fù)雜環(huán)節(jié),具有連續(xù)性、隱蔽性及不可逆性。在校園環(huán)境中,學(xué)生難以深入真實(shí)生產(chǎn)線進(jìn)行系統(tǒng)性、重復(fù)性的實(shí)操學(xué)習(xí),存在安全風(fēng)險高、成本投入大、教學(xué)效率低等問題。混凝土生產(chǎn)企業(yè)對既懂理論又熟悉現(xiàn)代智能化生產(chǎn)流程的技術(shù)人才需求日益迫切。
正是基于這一現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn),某高等職業(yè)院校與國內(nèi)領(lǐng)先的商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)及軟件技術(shù)公司攜手,啟動了“商品混凝土虛擬生產(chǎn)仿真技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)”的聯(lián)合開發(fā)項(xiàng)目。此次合作并非簡單的設(shè)備捐贈或?qū)嵙?xí)基地掛牌,而是組建了由學(xué)校專業(yè)教師、企業(yè)技術(shù)專家、軟件工程師構(gòu)成的跨界研發(fā)團(tuán)隊,從人才培養(yǎng)方案修訂、核心技能點(diǎn)提取、生產(chǎn)工藝數(shù)字化建模到交互式學(xué)習(xí)場景設(shè)計,進(jìn)行了全過程的深度共建。
該虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的核心在于利用先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、三維建模、物理引擎及人機(jī)交互技術(shù),1:1高精度還原了現(xiàn)代化商品混凝土攪拌站的完整生產(chǎn)環(huán)境與流程。
1. 全景式工藝流程模擬: 系統(tǒng)涵蓋了從砂石料、水泥、摻合料、外加劑等原材料進(jìn)場驗(yàn)收與倉儲管理,到中央控制室的配合比輸入與生產(chǎn)指令下發(fā),再到攪拌主機(jī)的精確投料、攪拌、卸料,直至混凝土攪拌運(yùn)輸車的裝車、調(diào)度與運(yùn)輸全過程。學(xué)生可通過第一人稱視角,在虛擬場景中自由行走、觀察、操作設(shè)備。
2. 交互式實(shí)操訓(xùn)練: 學(xué)生可以親手進(jìn)行虛擬操作,如操作地磅進(jìn)行原材料稱重、在中央控制臺設(shè)定和調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)、處理簡單的設(shè)備故障(如皮帶跑偏、投料口堵塞等)、模擬進(jìn)行坍落度檢測和試塊制作等質(zhì)量檢驗(yàn)步驟。系統(tǒng)內(nèi)置智能評判機(jī)制,能實(shí)時反饋操作的正誤與規(guī)范程度。
3. 多情境故障與應(yīng)急演練: 系統(tǒng)預(yù)設(shè)了數(shù)十種生產(chǎn)中可能遇到的常見故障、質(zhì)量異常(如離析、泌水)及突發(fā)情況(如停電、設(shè)備緊急停機(jī))。學(xué)生需要在虛擬環(huán)境中分析原因、制定并執(zhí)行處置方案,極大地鍛煉了其問題解決能力和應(yīng)急反應(yīng)能力,而這在真實(shí)生產(chǎn)線中是高風(fēng)險且難以實(shí)施的訓(xùn)練。
4. 數(shù)據(jù)驅(qū)動與理論融合: 系統(tǒng)后臺連接了混凝土配合比設(shè)計數(shù)據(jù)庫與材料性能參數(shù)庫,操作過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)(如用水量誤差、攪拌時間、出機(jī)溫度等)會實(shí)時影響最終虛擬混凝土產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo),使學(xué)生深刻理解“過程控制決定產(chǎn)品質(zhì)量”的核心要義,將抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為直觀的實(shí)踐認(rèn)知。
該系統(tǒng)的引入,徹底變革了商品混凝土課程的教學(xué)方法,構(gòu)建了“理論教學(xué)(理)-虛擬仿真(虛)-實(shí)地觀摩/實(shí)操(實(shí))”三位一體的新型教學(xué)模式。
對院校而言:
- 提升了人才培養(yǎng)質(zhì)量: 畢業(yè)生對現(xiàn)代混凝土生產(chǎn)工藝的理解深度和實(shí)操能力顯著增強(qiáng),更加貼合產(chǎn)業(yè)升級對智能生產(chǎn)、質(zhì)量控制崗位的人才需求,就業(yè)競爭力突出。
- 豐富了教學(xué)資源與內(nèi)涵: 打造了國家級/省級虛擬仿真金課,形成了鮮明的專業(yè)特色,增強(qiáng)了專業(yè)吸引力。
- 降低了實(shí)訓(xùn)成本與風(fēng)險: 規(guī)避了真實(shí)生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)中的安全、耗材、設(shè)備損耗等高昂成本。
對企業(yè)而言:
- 獲得了精準(zhǔn)的人才儲備: 參與開發(fā)的過程也是企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝流程向教學(xué)體系滲透的過程,培養(yǎng)的學(xué)生“即插即用”,大幅縮短了新員工入職培訓(xùn)周期。
- 推動了技術(shù)沉淀與傳播: 將企業(yè)先進(jìn)的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)、工藝訣竅(Know-how)通過數(shù)字化形式固化下來,形成了寶貴的知識資產(chǎn),也提升了行業(yè)技術(shù)傳播效率。
- 增強(qiáng)了企業(yè)社會美譽(yù)度: 深度參與教育創(chuàng)新,履行了社會責(zé)任,樹立了良好的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者形象,為吸引優(yōu)秀人才建立了長期管道。
對行業(yè)而言: 此項(xiàng)合作開發(fā)為土木建筑類相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革提供了可復(fù)制、可推廣的范本,推動了整個行業(yè)職業(yè)教育水平的提升,為建筑業(yè)工業(yè)化、智能化發(fā)展注入了新的人才動能。
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“商品混凝土虛擬生產(chǎn)仿真技術(shù)輔助教學(xué)系統(tǒng)”的成功開發(fā)與應(yīng)用,是深化產(chǎn)教融合、校企合作的一次生動實(shí)踐和重大突破。它不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)開發(fā)成果,更是一種教育理念和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新。它打破了校園與工廠的圍墻,彌合了理論與實(shí)踐的鴻溝,真正實(shí)現(xiàn)了教育鏈、人才鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的有機(jī)銜接。這一“全國先河”的創(chuàng)舉,不僅為培養(yǎng)新時代大國工匠提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,也為其他專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐教學(xué)改革照亮了前行的道路,預(yù)示著校企深度協(xié)同、共贏發(fā)展的廣闊未來。
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更新時間:2026-01-07 07:00:23
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