自新冠肺炎疫情發(fā)生，北京歐倍爾軟件技術(shù)開發(fā)有限公司積極響應(yīng)“停課不停學(xué)”的號召，免費開放線上學(xué)習(xí)資源供高校、職校等客戶使用，服務(wù)于學(xué)校、教師的教學(xué)。同時，也一直在思考在后疫情時代，如何讓線上教學(xué)資源以及線上線下混合式教學(xué)模式更好的服務(wù)于教學(xué)。

1 歐倍爾集團虛擬仿真資源和智慧實訓(xùn)基地

目前歐倍爾集團包括北京歐倍爾軟件技術(shù)開發(fā)有限公司（以下簡稱“公司”）、北京歐倍爾科學(xué)儀器有限公司、山東歐倍爾軟件科技有限責任公司。

公司的主要產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)方向包括虛擬仿真資源和智慧實訓(xùn)基地。其中，智慧實訓(xùn)是在天津大學(xué)化工基礎(chǔ)實驗中心帶領(lǐng)下，打造的集教學(xué)、培訓(xùn)于一體的智慧系統(tǒng)，而虛擬仿真資源則是在中科大陳宗海教授指導(dǎo)下進行設(shè)計和研發(fā)。

公司產(chǎn)品和技術(shù)涵蓋化學(xué)化工、食品工程、環(huán)境工程、生物制藥、工程力學(xué)、材料工程、能源電力和分析鑒定等多個專業(yè)領(lǐng)域。開發(fā)了實驗、實訓(xùn)、生產(chǎn)實習(xí)、半實物仿真工廠等專業(yè)化仿真教學(xué)平臺，同時應(yīng)用了3D技術(shù)、AR 增強現(xiàn)實技術(shù)和VR 虛擬現(xiàn)實技術(shù)，并實現(xiàn)了PC 端、移動端和網(wǎng)絡(luò)化等多維度操作，豐富了教學(xué)應(yīng)用模式和應(yīng)用場景，有效解決了教學(xué)過程中受時間、空間和教學(xué)資源等限制而造成的困擾和問題，為教育教學(xué)和人才培養(yǎng)提供了技術(shù)支持和保障，創(chuàng)造了條件和優(yōu)勢。

2017—2020年，公司在化學(xué)化工、食品、環(huán)境和分析鑒定等專業(yè)領(lǐng)域，應(yīng)用相關(guān)仿真產(chǎn)品以及相關(guān)設(shè)備支持教育部高等學(xué)校化工類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、教育部高等學(xué)校食品科學(xué)與工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會、全國石油和化工行指委、中國化工教育協(xié)會、全國煤炭行指委、中國煤炭教育協(xié)會、中國化學(xué)會以及各省市化學(xué)化工學(xué)會開展省級、國家級大賽共計五十余場（圖1）。在近五年的比賽組織中，為全國院校參賽選手免費提供練習(xí)軟件，并進行全程免費技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)。

圖1 山東省職業(yè)院?；どa(chǎn)技術(shù)技能大賽

在化工行業(yè)企業(yè)智慧實訓(xùn)基地建設(shè)方面，公司積極響應(yīng)相關(guān)政策，并嚴格執(zhí)行各省化工專項行動辦的建設(shè)標準，協(xié)助各化工園區(qū)營造建設(shè)集化工、機械、儀器儀表、自動化控制和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)于一體的員工實訓(xùn)基地?；毓δ芎w科研、實驗、實訓(xùn)、仿真、鑒定、競賽以及線上與線下培訓(xùn)，實現(xiàn)科技研發(fā)、人才培養(yǎng)與企業(yè)實際需求的零距離對接（圖2）。

圖2 實訓(xùn)基地效果圖

圖3 線上資源開放模式

2 線上線下混合式教學(xué)的思考

自疫情以來，公司一直積極響應(yīng)“停課不停學(xué)”，通過自主研發(fā)的線上智慧平臺，將線上的虛擬仿真教學(xué)資源以及其他線上學(xué)習(xí)資源免費開放給院校使用。同時，公司的售后部門針對每所院校設(shè)立答疑群，實時指導(dǎo)在線使用。所開放的產(chǎn)品也都能夠完成在線考試和成績收取，方便教師的教學(xué)。目前，平臺免費試用人數(shù)已經(jīng)突破百萬。疫情期間，歐倍爾線上資源免費開放模式如圖3所示。

2.1 線上線下混合式教學(xué)模式

盡管免費開放使用線上學(xué)習(xí)資源能夠促進公司產(chǎn)品的發(fā)展，但是隨著后疫情時代的到來，實現(xiàn)線上學(xué)習(xí)資源以及線上線下混合式教學(xué)，才能適應(yīng)于職業(yè)教育的需要。伴隨著相關(guān)政策的出臺，公司有了明確的發(fā)展方向。首先是《國家職業(yè)教育改革實施方案》中提出“啟動1+X 證書制度試點工作”，在2020年第四批X 證書申報工作中，公司積極參與化工精餾安全控制、煤炭清潔高效利用和環(huán)境專業(yè)方向的智能水廠運行與調(diào)控、水環(huán)境監(jiān)測與治理等多個方向。另外，依據(jù)教育部等九部門印發(fā)的《職業(yè)教育提質(zhì)培優(yōu)行動計劃（2020—2023年）》（教職成〔2020〕7號）和《關(guān)于開展職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)工作的通知》（教職成廳函〔2020〕26號），公司積極與相關(guān)院校教師和行業(yè)專家溝通，結(jié)合技術(shù)產(chǎn)品和公司發(fā)展，設(shè)計研發(fā)了線上線下混合式智慧實訓(xùn)模式（圖4）。

圖4 線上線下混合式智慧實訓(xùn)模式

2.2 線上虛擬仿真資源建設(shè)

公司自主研發(fā)的線上智慧平臺，擁有豐富的教學(xué)資源和科學(xué)的課程體系。錄入學(xué)生的信息后，可以按照課程分類在線完成知識點、理論試題以及虛擬仿真資源的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)、培訓(xùn)和考核?？己送P(guān)后頒發(fā)通關(guān)證書，獲得進入實訓(xùn)室實際操作的資格。線下則是通過智慧平臺預(yù)約進入實訓(xùn)室，設(shè)備的開啟可以通過智能人臉識別和智能門禁系統(tǒng)完成，同時設(shè)備是和線上虛擬仿真相結(jié)合，可以實現(xiàn)遠程操作指導(dǎo)，自動評判操作等功能。歐倍爾線上智慧平臺仿真資源如圖5所示。

圖5 平臺仿真資源

公司緊跟職業(yè)教育人才培養(yǎng)需求設(shè)計和研發(fā)虛擬仿真資源：一是人性化設(shè)計的仿DCS控制數(shù)據(jù)系統(tǒng)，參數(shù)可自主調(diào)節(jié)，可以手動輸入變量值，實現(xiàn)手動控制功能，也自動控制調(diào)節(jié)；二是擁有強大的后臺數(shù)據(jù)模型，能夠基于實時數(shù)據(jù)庫，建立遵循反應(yīng)動力學(xué)和自動控制等基本原理的數(shù)學(xué)機理模型；三是科學(xué)的智能評分系統(tǒng)，可以根據(jù)廠家提供操作規(guī)程、設(shè)備操作要求、工藝參數(shù)要求定制開發(fā)，可按操作步驟和過程對學(xué)員的操作進行綜合評價；四是友好的3D操作場景，中控室、構(gòu)筑物、設(shè)備、閥門、綠化、房間等按實際工廠1:1 還原，設(shè)備、閥門開關(guān)等可以進行參數(shù)調(diào)節(jié)和設(shè)備啟停，還具備設(shè)備運行效果展示，如運行動畫、氣體探測器等，3D拆分或半透展示設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理等功能。

2.3 線下實訓(xùn)設(shè)備設(shè)計和研發(fā)

在設(shè)計和研發(fā)線下實訓(xùn)設(shè)備時，充分聽取了相關(guān)院校專家和教師的建議，已經(jīng)實現(xiàn)了線下線上的有機融合。目前，線下實訓(xùn)設(shè)備具備以下功能及特點：

⑴ 智能準入系統(tǒng)（圖6）采集圖像數(shù)據(jù)，與人臉識別系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)共享，學(xué)員完成課程任務(wù)，獲得設(shè)備預(yù)約資格，通過人臉識別系統(tǒng)啟動設(shè)備，進行操作。

⑵ 遠程視頻指導(dǎo)（圖7）與設(shè)備視頻終端實時聯(lián)通，實現(xiàn)在線視頻通話功能，教師遠程視頻答疑指導(dǎo)學(xué)員操作，高效互動。

⑶ 全方位實驗監(jiān)控（圖8）搭載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過視頻信號傳輸，實時監(jiān)控學(xué)員實驗操作現(xiàn)場，全方位了解學(xué)員操作過程。

⑷ 遠程操作設(shè)備（圖9）實時展示設(shè)備表盤數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)小組成員遠程協(xié)作完成團隊操作練習(xí)。

圖6 智能準入系統(tǒng)

圖7 遠程視頻指導(dǎo)

圖8 全方位實驗監(jiān)控

圖9 遠程操作設(shè)備

3 線上線下混合式教學(xué)的融合案例

3.1 線上線下混合式教學(xué)建設(shè)

積極與高校以及相關(guān)企業(yè)合作，建設(shè)了一大批適合當前行業(yè)人才培養(yǎng)的實訓(xùn)基地。尤其是在化工行業(yè)，合作單位既包括本科和職業(yè)院校，還包括很多化工企業(yè)和化工工業(yè)園等單位。對于前者，主要是建設(shè)用于提升學(xué)生職業(yè)技能、創(chuàng)新實踐能力的實訓(xùn)設(shè)備；而對于后者則是共同設(shè)計研發(fā)用于員工崗前培訓(xùn)及崗位技能提升的培訓(xùn)與考核實訓(xùn)基地。

3.2 線上線下混合式實訓(xùn)基地建設(shè)

在建設(shè)過程中始終堅持以學(xué)生為中心的基本建設(shè)原則，兼顧方便教師教學(xué)和企業(yè)培訓(xùn)，因此在線上線下混合式實訓(xùn)基地建設(shè)中堅持以下原則：

⑴ 先進性與成熟性相結(jié)合

將先進的工業(yè)仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于化工及化工安全培訓(xùn)考核系統(tǒng)。

⑵ 前瞻性與實用性相結(jié)合

能針對項目定制要求，滿足實用性需求，又能兼顧未來訓(xùn)練考核需求的發(fā)展方向。

⑶ 安全性與開放性相結(jié)合

系統(tǒng)本質(zhì)安全可靠，同時也有具備開放性和可拓展性，滿足后期模塊及業(yè)務(wù)拓展。

⑷ 模擬與真實應(yīng)用相結(jié)合

一方面，利用模擬培訓(xùn)系統(tǒng)實現(xiàn)培訓(xùn)與演練；另一方面，需要還原現(xiàn)實，達到高度仿真效果。

⑸ 硬件與軟件相結(jié)合

發(fā)揮硬件的展示操作效果，同時利用行業(yè)領(lǐng)先的軟件技術(shù)，將二者進行深層次有機融合，提高系統(tǒng)應(yīng)用效果。

依托于以上五大建設(shè)原則，公司建設(shè)的實訓(xùn)基地取得了客戶的好評。部分建設(shè)案例如下：

2020年9月，與湖北興發(fā)化工集團股份有限公司合作，共同建設(shè)興發(fā)集團技能實訓(xùn)中心建設(shè)項目。該實訓(xùn)中心項目將建設(shè)一個集化工工藝實訓(xùn)、設(shè)備維修實訓(xùn)、電氣操作實訓(xùn)、儀表操作實訓(xùn)、安全操作實訓(xùn)等多方向的綜合實訓(xùn)基地。目前，該項目已正式開工建設(shè)。

另外，在企業(yè)合作建設(shè)中，積累了大量的建設(shè)經(jīng)驗。合作建設(shè)單位包括山東濱安科技有限公司、魯西化工集團（圖10）、山西陽煤集團、湖北三寧化工、魯北化工、萬華化學(xué)集團、中海油安全技術(shù)公司等知名企業(yè)。

圖10 魯西化工建設(shè)項目

在院校合作建設(shè)中，始終堅持以促進就業(yè)和適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向，建設(shè)項目致力于培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技術(shù)技能人才，在本科院校和職業(yè)院校的合作建設(shè)中均獲得了肯定與認可。合作院校包括山東大學(xué)、貴州大學(xué)、安徽師范大學(xué)（圖18）、安徽工業(yè)大學(xué)、遼寧工業(yè)大學(xué)、南京科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院（圖11）、四川化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院、河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院等。部分建設(shè)項目中采用聲光電模擬起火現(xiàn)象，培訓(xùn)學(xué)員應(yīng)急處置能力；配置設(shè)備結(jié)構(gòu)展示柜，將閥門管件、儀表、填料、泵、換熱器結(jié)構(gòu)進行展示。配套VR 設(shè)備，學(xué)員可進行安全操作體驗。

圖11 南京科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院“化工廢水處理”項目

盡管在建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地方面取得了一些進步，但也尚存在一些需要探索解決的問題，包括學(xué)生分析問題、解決問題和知識運用能力的方式，以及交叉學(xué)科人才的緊缺與課程建設(shè)需求之間的矛盾等，這些問題也是在后疫情時代需要進一步探索和解決的。

后疫情時代的到來，讓線上線下混合式教學(xué)更好的服務(wù)于職業(yè)教育，需要政府、學(xué)校、社會和企業(yè)的多方參與。作為企業(yè)服務(wù)商，必須牢固樹立新發(fā)展理念，服務(wù)建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系和實現(xiàn)更高質(zhì)量更充分就業(yè)需要，對接科技發(fā)展趨勢和市場需求，積極參與到職業(yè)教育改革中來。