中国石油大学（华东） 在石油工业实训中应用虚拟仿真技术
虚拟仿真技术对实训教学具有强大的补充和完善功能，既能为学生提供不同的专业应用场景，又能有针对性地提供操作指导和专业建议，在巩固学生理论知识、锻炼学生实操技能、培养学生解决问题的能力、提升学生的创新意识与水平等方面发挥着重要作用。深入探索、科学应用虚拟仿真技术，对于提升教学质量和效率意义重大。
中国石油大学(华东)石油工业训练中心是国家实验教学示范中心和国家虚拟仿真实验教学中心，是集实训教学、技能培训、创新实践、科技研发、成果转化及科技服务功能于一体的综合性实践教学科研基地。中心秉持“惟真惟实、彰显个性、注重创新、强化应用，致力培养中国一流的石油工业高级技术人才”的教学理念，科学引进并应用虚拟仿真技术，构建了特色鲜明的石油工业训练实训教学体系，取得一系列产学研成果，为学校整体办学条件和办学能力的提升奠定了坚实的公共基础，也为全国高校工程训练中心的多元化发展与改革提供了可借鉴的经验。
从思想入手，夯实虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的基础
教育信息化驱动虚拟仿真实验教学项目建设。虚拟仿真实验教学项目是推进现代信息技术融入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。中心始终致力于做实训实践教学领域的领跑者，不断创新实训教学思路，着力夯实虚拟仿真技术等新技术在石油工业实训中应用与实践的坚实基础，实训教学改革成果得到国家教育部门专家、领导及相关高校的一致肯定。
中心立足于国家高等工程教育的要求，以培养大学生创新实践能力为目标，在加强理论与实践、虚拟与现实、室内与现场、教学与科研、校内与校外“五融合”的基础上，以基础工业训练、特色石油训练、综合技能培训、创新研究训练四个层级为平台，将工程教育理念和有关知识贯穿实践教学的全过程，建立“多模块、分层次、阶段化、递进式”的“X专项”实训教学模式，构建“五融合、四层次、六模块”创新型工程训练体系，全面提高实践教学质量和大学生创新实践能力。“内感外化、串并贯通、虚实融合、训创一体”的工程实践教学模式被多所高校借鉴应用，人才培养成效明显，在高等工程教育、石油高等教育等相关领域发挥示范引领作用。于2013年入选首批国家虚拟仿真实验教学中心，获批2项国家虚拟仿真实验教学示范项目、1门山东省虚拟仿真一流课程，2019年获批“山东省大数据创新人才实训基地”，在全国高校虚拟仿真教学资源建设成果展及高校自制装备仪器展上获得多项奖励，得到评审专家及参会者的一致高度好评。
从教学入手，发挥虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的作用
虚拟仿真技术的应用和实践能够丰富教学资源与教学方式，让学生基于虚拟现实资源进行实践实验学习，在虚拟情境中解决问题、开展实验操作等，提高学生的互动合作、操作实践能力。中心依托国家虚拟仿真实验教学中心，充分应用信息化技术手段，把虚拟实验、仿真实验和教育教学紧密结合，充分发挥了虚拟仿真技术在石油工业实训中的应用与实践教学作用。
不断深化信息技术与实践教学的应用融合创新，采用多元化实践教学模式，建成特色鲜明的“五融合、四层次、三模式、多平台”虚拟仿真实验教学体系。将录制的石油工业MOOC微视频，以及自主开发的钻机、抽油机、螺杆泵等石油机械系列三维动画，泥浆泵、防喷器等钻采装备的拆装训练交互操作项目等课程虚拟仿真资源，按照不同授课对象进行重整，借助“动画视频+交互操作”，建立了完善的工训中心线上教学平台。依托丰富的信息化教学装备及软件资源，开设60多个虚拟仿真实训科目，构建高度仿真的工业生产虚拟实训环境和实训对象，以虚拟仿真作为重要教学手段，虚实结合，以虚助实，让学生进行身临其境的交互式视景仿真和信息交流，开展真实有效的互动，教学效果显著。在学校“石大云课堂”上建设集动画播放、师生互动、随堂考评、课后测验于一体的学习互动资源，形成多元融合的网络信息化教学模式。课前，学生可自主登录工训中心线上教学平台和“石大云课堂”教学平台，阅读安全须知，熟悉上课环境，预习上课内容，并完成课前小测验，根据预习情况形成个性化学习重难点与学习目标，最终带着问题进入线下课堂;课中，在理论讲授环节，借助“雨课堂”“惟真学堂”等平台，开展“师—生”“生—生”多向互动，增强课堂趣味性，激发课堂新活力;课后，学生可登录“石大云课堂”教学平台完成课程复习、报告撰写、课后答疑、自我测评等工作，注重自主学习，提高了学习兴趣和创新综合能力。
从实践入手，拓展虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的渠道
随着信息化时代的发展，高等教育更加关注以学习者为中心的个性化教育服务，更加注重实践创新能力的培养。技术在个性化教育服务中不仅是工具，更是教学的核心要素。中心结合教学需要及行业特点，抓实实践教学和创新教育两个重要抓手，立足现场生产一线，自主研制大批仿真教学装备及软件，拓展虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的实操路径。
搭建机械制造、石油开发、人工智能、综合创新等方向的系列实训教学系统，建成“抽象原理具体化、结构过程可视化、工艺设备一体化、事故还原真实化”的系统化、工业化大工程实践教学平台，为大学生工程训练学习提供了优良条件，学生不出校门即可参与企业生产全过程，接受工程认知、虚拟实验、仿真实训、生产操作的一体化训练。成立“专业+创新”“双师”导师队伍，指导学生参加金砖国家青年创客大赛、“互联网+”、“挑战杯”、中国大学生工程实践与创新能力大赛等全国各类科技竞赛、科技创新活动，培养学生综合运用专业知识解决工程问题的能力，全方位提升学生的创新素质。举办STM32芯片学习讲座，成立硬件电路兴趣小组，开展探究实验，提升学生的硬件电路设计与调试水平，助力中心创新作品的智能化水平提升。
从产教入手，创新虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的平台
产教融合、校企合作下的教育教学能够实现理论教学与实践的无缝对接，提高育人实效。中心始终遵循“源于问题，归于实践”的创新理念，创新虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的平台，充分发挥虚拟仿真技术的教学优势，构建产学研用紧密结合的实训体系，提高人才培养的效率与质量。
把支持学生创新创业作为中心改革发展的内在要求和应有之义，打造“训创一体、赛创融合”的创新实践新生态，让学生由知识的“接收者”转变为知识的“发现者”“发明者”，大力推动学生创新创业。洞察并把握学生创新创业教育的方向和先机，有效进行产教融合、科教融合，以新能源、海洋、环保、智慧油田、智能石油仪器及装备、军民融合技术、新旧动能转换、人工智能、智能制造、虚拟仿真资源开发等为主题，建设多个大学生创新室和校外实践创新基地，为大学生创新创业提供优良平台。立足行业和专业特点，有效结合工程研究和社会应用实践，将中心科研成果和科研项目与大学生创新实践紧密结合，实现技术成果的延伸和扩展。
从科研入手，提升虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的价值
高校是科研创新的主要阵地，是重大科技突破的策源地。扎实开展科研工作是高校的应有之义。中心立足于石油石化的鲜明特色，结合“新工科”建设及工程教学需求，依托虚拟仿真、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术，加大科研力度，提升虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的价值。
自主研发完成百余种仿真教学装备及30多个系列、800小时时长的虚拟仿真三维教学软件。圆满完成中化舟山国家应急救援基地、新疆重大教育建设项目新疆石油培训中心、国家应急管理部门重点建设项目江苏(江阴)沿江危化品应急救援基地等多个国家重点项目的虚拟仿真教学资源开发。中心自主研发的系列仿真教学装备、软件及高科技实验技术设备在国内外众多高校及中科院、中石油、中石化、中海油等数百家单位得到广泛应用。在完成工程实训教学任务的基础上，中心致力于服务国家能源发展战略，承担国家重点基础研究发展计划(973计划)、“十三五”重大科技专项、国家自然科学基金等课题10多项，页岩油、页岩气、天然气水合物等技术及先进实验设备研究开发居国内先进水平，荣获多项国家、省级及厅局级教学和科研奖励。中心课程“油气井作业仿真实训”成功入选国家虚拟仿真实验教学创新联盟首批实验教学课程“西部行”协同建设项目，充分展现了中心在虚拟仿真实验教学课程建设、资源建设等方面的丰富经验和先进水平，是对中心虚拟仿真教学实力的充分肯定，对中心今后进一步推进虚拟仿真实验教学工作具有重要意义。
从教师入手，打造虚拟仿真技术在石油工业实训中应用与实践的队伍
教师是教育发展的重要资源，承担着知识、思想、真理传播的历史使命。实训教师队伍这一实训教学改革创新发展的主力军，同样应当发挥铸魂育人的时代重任。中心从机制体制上设定要求，在实践中扎实培养和培育，在工作中积极引导和支持，着力打造一支具有丰富教育理念、热心教学改革、掌握实践技能的教师专业队伍。
大力引进具有人工智能、自动化检测、自动化控制等专业基础，能够胜任中心本科相关专业课程讲授任务的优秀人才，充实中心科技创新、学生培养工作、学生创新创业指导工作的力量。按照“常规检查与专项检查结合、查找问题与工作整改结合、即查即改与长效机制结合”的思路，定期开展实训教学专项检查，聚焦新时代一流人才培养要求和学校高质量发展需要，针对“学科融合、科教融合、产教融合”在实践教学环节的实施情况、虚拟仿真技术的应用情况等进行重点检查，进一步规范实训教学管理、提高实训教学质量。组织青年教师举行以“理论指导实践，实操促进创新”为主题的讲课比赛，将新的课堂理念有机融入实际的课堂教学过程，提升中心青年教师的教育教学能力，激发教师“学业务、练技能、争一流”的热情与积极性，为打造一支思想过硬、业务精湛、团结务实的高素质教师队伍奠定了基础。
(王淑萍 马建民 李雪琴 杨劲松)
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