廈門理工學(xué)院劉利釗團(tuán)隊(duì)率先在面向碩士研究生的高等教育中進(jìn)行了基于虛擬仿真的實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)嘗試和高水平教學(xué)改革，在全國范圍內(nèi)推出首個(gè)基于虛擬仿真技術(shù)的研究生《智能信息技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化》課程產(chǎn)教融合教育咨詢報(bào)告、全國首個(gè)基于虛擬仿真技術(shù)的研究生《智能信息技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化》課程產(chǎn)教融合教改報(bào)告。

　　世界發(fā)達(dá)國家重振制造業(yè)為核心的“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，以發(fā)展智能制造為著力點(diǎn)，不斷強(qiáng)化在先進(jìn)制造領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。我國同樣高度重視，在《中國制造2025》的背景下，為加快制造強(qiáng)國建設(shè)步伐，自2016年，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展被寫入“十三五”規(guī)劃以來，中央以及地方密集出臺(tái)了各種機(jī)器人相關(guān)政策，鼓勵(lì)和推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將機(jī)器人高端人才隊(duì)伍的培育確定為需要進(jìn)一步重點(diǎn)發(fā)力的一個(gè)方面；2021年12月28日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會(huì)等多個(gè)部委聯(lián)合對外發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》。其中，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃明確提出，到2025年，中國將成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入年均增長超過20%，制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。 工業(yè)機(jī)器人作為國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一，是國家從制造大國發(fā)展為制造強(qiáng)國的重要抓手，也是智能制造的重要單元。

　　劉利釗項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)助理工程師蔡建航（編號(hào)2310908108土木）表示：智能類課程在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，理論課與實(shí)驗(yàn)課是分離的，這就導(dǎo)致技能訓(xùn)練得不到及時(shí)的理論指導(dǎo)，而理論課也沒有結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，導(dǎo)致了學(xué)生的技能掌握不深入。在該課程前幾年的研究生教學(xué)實(shí)踐中，嘗試了“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做、產(chǎn)”一體化等新型的產(chǎn)教融合教學(xué)模式，在這些新的教學(xué)模式下采用的技能訓(xùn)練通常有兩種：第一種是僅限于開發(fā)包提供的幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按圖索驥、按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書輸入程序就可完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，不能真正地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中；第二種是通過制作一些實(shí)際的產(chǎn)品或?qū)嵨?，然后在上面進(jìn)行開發(fā)、試驗(yàn)和調(diào)試，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力，但是實(shí)際操作時(shí)要受到課堂上的條件、設(shè)備數(shù)量、品種等方面的限制，而且耗時(shí)大，占用課時(shí)太多，耗材的消耗量也很大，成本高。虛擬仿真教學(xué)則有高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢，因此應(yīng)該將“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做、產(chǎn)”一體化和虛擬仿真教學(xué)的方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，使學(xué)生可以不受場地與、軟件、設(shè)備的限制，掌握更多的技能，在智能類課程的產(chǎn)教融合教學(xué)中具有重要的意義。

　　作為研究生的《智能技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化》課程，其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)出面向研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)一線需要的高端知識(shí)型、技能型的復(fù)合型人才，面向的工作崗位主要有算法、軟件、硬件、裝備，解決方案或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、編碼、制造、操作、調(diào)試、維護(hù)技術(shù)等，智能類范圍很大、智能產(chǎn)品種類很多，而且對應(yīng)工種也很多，因此在教學(xué)過程中需要學(xué)生掌握很多知識(shí)與技能。但是，研究生所能使用的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備畢竟是有限的，這就需要探索新的面向研究生的智能技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化教學(xué)方法。

　　仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗(yàn)之后認(rèn)識(shí)世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法。虛擬仿真教學(xué)是指利用實(shí)物、智能算法和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境與條件，讓學(xué)生在模擬的情境和條件下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法接近現(xiàn)實(shí)工作場景，有利于提高學(xué)生興趣的同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入情境，真實(shí)的體驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活或工作中進(jìn)行實(shí)踐的感覺，以達(dá)到更快掌握綜合技能的目的，這種教學(xué)方法可以利用智能算法和計(jì)算機(jī)軟件的優(yōu)勢創(chuàng)造出靈活多樣的工作場景，使學(xué)生掌握更多的技能。

　　虛擬仿真技術(shù)為人們提供了一個(gè)理想的智能類課程教學(xué)手段，美國是虛擬仿真技術(shù)的起源地，現(xiàn)在美國虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展水平也比較高，在這個(gè)領(lǐng)域代表了國際先進(jìn)水平，也是第一個(gè)把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在智能類課程的產(chǎn)教融合中的，其目前在感知、用戶界面、后臺(tái)軟件算法和硬件等幾個(gè)方面，形成了比較系統(tǒng)的虛擬仿真教學(xué)架構(gòu)。美國的卡羅萊納州立大學(xué)利用Java技術(shù)建立了基于Web的探索式虛擬智能實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，主要有以下幾個(gè)模塊：基于JavaApplet的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)設(shè)施、相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程模塊、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果評價(jià)模塊、協(xié)作學(xué)習(xí)模塊、實(shí)踐模塊、產(chǎn)品化模塊，基于該系統(tǒng)將企業(yè)的實(shí)際需求、案例和真實(shí)工作流程納入到了高校的產(chǎn)教融合教學(xué)中。     英國在虛擬仿真技術(shù)產(chǎn)教融合相關(guān)領(lǐng)域處于歐洲領(lǐng)先地位，研究出了虛擬仿真軟件包，并應(yīng)用在教學(xué)軟硬件和工業(yè)實(shí)踐、培訓(xùn)等方面。英國諾丁漢大學(xué)在人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)研究方面對虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行了深入開發(fā)與探索，其目標(biāo)主要在于探索產(chǎn)業(yè)型的桌面虛擬仿真輸入設(shè)備和智能算法產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上，并以該系統(tǒng)將企業(yè)的實(shí)際需求、案例和真實(shí)工作流程納入到了高校的產(chǎn)教融合教學(xué)流程中。

　　教育部從2013年開始推動(dòng)全國高校探索虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)；2018年上線了“實(shí)驗(yàn)空間”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，為全國高校提供了虛擬仿真課程開放共享服務(wù)；2020年,教育部認(rèn)定了5118門課程為首批國家級(jí)一流本科課程，其中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程728門。

　　本次廈門理工學(xué)院劉利釗團(tuán)隊(duì)在全國范圍內(nèi)、率先在面向碩士研究生的高等教育中進(jìn)行了基于虛擬仿真的實(shí)戰(zhàn)化教學(xué)嘗試和高水平教學(xué)改革，在全國范圍內(nèi)推出首個(gè)基于虛擬仿真技術(shù)的研究生《智能信息技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化》課程產(chǎn)教融合教育咨詢報(bào)告、全國首個(gè)基于虛擬仿真技術(shù)的研究生《智能信息技術(shù)實(shí)戰(zhàn)與產(chǎn)品化》課程產(chǎn)教融合教改報(bào)告，必將為教育強(qiáng)國、高水平高素質(zhì)的新型研究生高等教育帶來新的佳音。