“互联网+虚拟仿真教学”的先锋践行者
——记湖南高铁职院天佑名师李培锁
华声在线9月19日讯(通讯员 邓娴)VR(虚拟现实)、AR(增强现实)、MR(混合现实)能做什么?概念很新颖,但实际用途普通人了解得很少。湖南高速铁路职业技术学院李培锁教授正是一位将交通运输与教育教学、虚拟仿真技术融为一体的先锋者、践行者。
积极探索虚拟仿真技术,复现真实生产场景
职业教育是培育工匠人才的沃土,对于服务产业转型升级、培育发展新质生产力、助力推动经济社会高质量发展具有重要意义。
2015年,湖南高铁职院开设了高速铁路客运乘务专业(现为高速铁路客运服务专业)。如何将学生培养为企业需求的人才?通过什么教学资源培养?需要建设哪些实训设备?需要多少资金投入……
若建设传统的实训室,资金投入巨大,且培训效果一般。给学生创造逼真而灵活的实训环境的难题摆在了面前。作为客运教研室主任,李培锁带领专业教师深入广州客运段、广九客运段、长沙客运段等铁路运输企业以及相关兄弟院校、研发企业等单位,通过研讨及论证分析,团队与湖南通软创智有限公司联合开发一套高铁动车组应急处置技能VR虚拟实训系统。
经过无数次企业专家指导、下现场采集数据,他与团队编制出一套10万余字的高铁动车组应急处置技能VR虚拟实训方案。该系统包含“动车组服务设施设备认知”“列车员专业技能训练”等基础模块及“动车组火灾应急处置”“动车组空调故障应急处置”等10余个非正常训练模块。
“学习体验太好了,安全又直观!”同学们惊呼。2017年底,该系统研发成功,实现利用VR技术对列车员技能培训系统的新突破,所需费用却仅为建设传统实训室的1/5。在虚拟仿真实训基地,同学们在接近真实的工作环境中进行技能训练,更快速地接触到产品、工艺、流程的更新迭代。实训基地还突破了传统实训实操设备投入资金多、占地面积大、耗材成本高等教学瓶颈,助力学校“金基地”建设。
(授课中的李培锁。)
2023年,在“2022一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛”之城市轨道交通运营管理技术赛项全国总决赛中,由李培锁等教师指导的城运21级文洁、杨林凯等6名同学,从全国90所院校164支队伍的492名晋级选手中脱颖而出,荣获全国一等奖、三等奖,学院荣获最佳组织奖。
虚拟仿真,推动教法改革
在尝到了建设虚拟仿真实训基地带来的喜悦后,李培锁开始思考如何推广虚拟仿真教学理念,惠及更多的学生、企业。
在原有基础上,李培锁带领团队分别与郑州捷安高科股份有限公司、河北信成发科技有限公司联合开发了调车演练实训系统、城市轨道交通行车值班员仿真实训系统、城轨站务仿真系统、铁路车站应急处置系统,不仅提高了团队的教学及研发能力,并且为学校实训室建设节约了大量成本。
2021年,湖南高铁职院建设的轨道交通运营管理虚拟仿真实训基地评选为湖南省虚拟仿真实训基地,并入选教育部虚拟仿真实训基地建设单位。
他不断将鲜活的生产案例纳入教学过程,将技术规章和操作规范融入日常教学,通过对虚拟仿真教学的深入研究,积累了大量的理论与实践经验,他推行的“班组教学法”“案例教学法”得到师生和铁路企业一致好评,已在10余所兄弟院校推广及应用。融入仿真资源的《高速铁路客运乘务实物》课程,2023年被评为湖南省线下一流核心课程,受邀参与铁道交通运营管理专业国家级课程资源库建设。
基地也吸引了大量市民、中小学生慕名而来。在湖南高铁职院城轨仿真实训室、高乘VR实训室,李培锁等老师带领参观者通过虚拟场景、虚拟技术身临其境、亲身感受各种职业场景,沉浸式探索轨道交通的奥秘,体验中国铁路从“追赶”到“并跑”再到“领跑”的巨大变化。
(小学生来校体验VR技术。)
利用虚拟仿真技术,为企业排忧解难
2023年10月,在学院与中国铁路广州局集团有限公司货运部与交流会上,货运部相关负责人提出在铁路危险货物培训中“应急演练”模块中,参培人员通过“桌面演练”方式,难以身临其境,积极性不高。若采用实境演练,需要车务段、消防、公安、卫生防疫、医院等部门联合演习,所需资金投入过大。希望与湖南高铁职院联合优化培训方案。
危险货物运输是铁路运输代理服务中要求十分严格、安全隐患大的一个项目,对培训资质和师资要求十分严谨。湖南高铁职院自2000年起深耕该领域培训,2007年1月被原铁道部正式认定为铁路危险货物运输技术咨询与培训机构,是中南五省唯一一家。同年3月成为全国地方铁路协会培训基地,具备承担局管内铁路危险货物运输业务的培训资质。李培锁组织相关专业教师研讨并提出利用虚拟仿真技术研发一套培训系统的设想。利用周末及寒假,团队编制出“铁路危险货物运输员应急演练”方案,并获得货运部肯定。
目前,李培锁及团队成员正在积极与河北信成发科技有限公司、通软创智科技有限公司等企业对接,对各模块进行设计与优化。该应急演练仿真软件的应用,将会惠及全路及各地方企业危险货物运输运输员技能提升。
回望虚拟仿真教学带来的经历收获,李培锁如数家珍,参与完成广铁集团货运比赛、专业教学团队验收、全国样板党支部验收等重大工作,立项湖南省职业教育一流核心课程2门,参与制定几内亚铁路职业教育教学装备、铁路运输专业标准,指导学生参加湖南省交通厅、金砖国家技能赛项获团体一等奖、三等奖,发表核心论文2篇……
“职业教育中的‘匠心’,就是一个梦想、一生追求、一份挚爱、终身奋斗。”从事职业教育17年的李培锁说道。在他看来,充分利用人工智能、虚拟仿真等新技术,助力职业教育产教融合,使职业教育更加贴近社会需求,更加符合学生发展需求,在祖国职业教育和铁路事业的轨道上持续传播知识和希望、传递关爱和感动,是一生追求。
(一审:谢振华 二审:刘乐 三审:石伟)