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数字远程实训平台

2026-2-24 10:03:32      点击:

一、平台概述

数字远程实训平台是依托人工智能、数字孪生、5G、云计算、虚拟仿真等新一代信息技术,整合院校教学资源、企业生产资源、行业技能资源,打破传统实训的时空限制、物理限制和安全限制,构建的教、学、练、考、评、管、研一体化远程实训服务载体。平台以破解传统实训高成本、高风险、高损耗场景难复刻、资源难共享、体验难落地三高三难瓶颈为核心目标,深度适配中高职教育一体化发展需求,兼顾院校实训教学、企业技能培训、行业技能考核等多元场景,实现实训资源跨区域、跨院校、跨企业共享,推动实训教学从线下单一线上线下融合转型,从模拟训练真实场景复刻升级。

作为落实《教育强国建设规划纲要(2024—2035)》及新一轮双高计划要求的重要数字化基建,平台立足职业教育高质量发展导向,聚焦技能人才培养核心需求,整合虚拟仿真实训、实时互动教学、智能考核评价、资源共享管理等核心能力,无需学员配备高端硬件设备,通过电脑、平板、手机等终端即可接入,有效降低实训投入成本,提升实训便捷性与实效性,为中高职学生、企业职工、社会学习者提供个性化、沉浸式、专业化的远程实训服务,助力打通教育链、人才链与产业链的衔接通道。

二、平台核心功能描述

平台功能围绕实训实施、资源管理、互动教学、考核评价、运维保障五大核心维度设计,覆盖实训全流程,适配中高职分级实训、企业岗位培训、行业技能认证等多元需求,各功能模块协同联动,构建闭环式远程实训生态。

(一)虚拟仿真实训功能

依托数字孪生、XR3D建模等技术,1:1复刻企业真实生产场景、设备结构及操作流程,打造沉浸式虚拟实训环境,支持PCVRMR三端无缝切换,实现手势、语音、眼动三种交互模式。可模拟新能源汽车、智能制造、医药卫生、轨道交通、化工等多领域的实训操作,涵盖基础技能训练、核心工艺实操、故障诊断排查等全环节,学员可在虚拟环境中反复试错、重复训练,规避真实操作中的安全风险,解决高危、昂贵、稀缺场景无法开展实训的难题。同时支持虚拟设备拆装、参数调试、流程模拟等实操训练,内置操作指引、错误提示功能,实时反馈操作规范度,助力学员快速掌握核心技能。

(二)资源共享与管理功能

构建标准化实训资源库,整合院校精品实训课程、企业真实项目案例、行业技能标准、实训视频、题库、设备手册等异构资源,通过AI技术实现资源自动标注、分类归档与智能检索。支持跨院校、跨企业资源互通共享,院校可上传自有实训资源,企业可接入真实产线数据、生产工单,形成一点建设、多点复用的共享机制。同时具备资源分级管理权限,可根据用户身份(教师、学员、企业导师、管理员)分配资源访问、编辑、下载权限,实现资源规范化管理与高效利用,避免重复建设与资源浪费。

(三)实时互动教学功能

支持多终端实时互动,实现线上直播实训+线下实操指导双向融合。教师可发起直播实训、屏幕共享、虚拟教具演示,实时讲解操作要点、答疑解惑,支持16路以上视频同步连麦,邀请学员演示实操过程。具备分组实训功能,可创建临时实训小组,学员可协同完成实训项目、交流讨论,教师可轮流巡视各组实训情况、精准指导。同时支持实训过程录播,自动生成回放视频并标注关键节点,方便学员课后复盘复习、查漏补缺。此外,内置AI数字人教师,可7×24小时在线响应学员咨询,解答实训中的常见问题,减轻教师重复答疑负担。

(四)智能考核评价功能

构建多维度、自动化考核评价体系,适配中高职技能考核、企业岗位测评、行业技能认证等场景。支持客观题自动批改、实操过程智能评分,通过AI技术实时采集学员实训操作数据(操作步骤、完成时长、错误次数、规范度等),生成多维度评分报告与技能雷达图。可自定义考核方案、设置考核题型(实操题、选择题、简答题)、划定考核合格标准,自动生成考核成绩与分析报告,精准定位学员技能短板。同时支持技能等级认证管理,可对接“1+X”证书考核标准,实现考核流程规范化、成绩可视化管理。

(五)个性化学习与管理功能

基于AI算法分析学员实训数据、学习进度、技能基础,为学员量身定制个性化学习路径,动态推荐适配的实训项目与学习资源,实现千人千面的技能提升模式。具备学员档案管理功能,自动记录学员实训时长、实训项目、考核成绩、技能提升轨迹等信息,形成完整的个人技能档案。教师可实时查看学员学习数据、实训情况,精准掌握学员学习动态,针对性调整教学策略。管理员可实现平台用户(教师、学员、企业导师)、实训项目、资源、考核任务的全流程管理,生成平台运营数据报表,支撑管理决策。

(六)运维保障与安全管理功能

具备完善的平台运维管理功能,支持设备状态实时监控、故障预警、远程调试,通过数据驾驶舱实现平台运营数据、设备健康状态、实训排程情况的可视化管理,提升资源调度效率。严格遵循教育行业数据合规要求,通过国家网络安全等级保护二级认证,支持私有化部署、混合云部署两种模式,核心数据加密传输、定期备份,确保数据安全与隐私保护。具备账号安全管理、操作日志记录、异常行为预警等功能,可追溯所有操作行为,防范网络安全风险,保障平台稳定运行。

三、平台性能描述

平台性能以稳定、高效、兼容、安全、可扩展为核心,适配大规模远程实训场景,满足多用户并发访问、高保真虚拟实训、实时互动等核心需求,具体性能指标如下:

(一)并发处理性能

支持千人以上用户同时在线实训、直播互动、资源访问,峰值并发量可达到2000-5000人,无卡顿、延迟现象。采用分布式架构与全球加速节点智能调度,自动识别运营商线路,动态切换最优传输路径,确保音视频直播、虚拟实训操作的流畅性,音频延迟低于500ms,视频画面清晰、无卡顿。具备自动降级策略,在弱网环境下可保障基础实训功能与音视频通信正常,适配不同网络环境(宽带、5G4G)使用。

(二)虚拟仿真性能

虚拟场景渲染帧率不低于30fps,画面分辨率支持1080P及以上,可实现高保真场景还原,设备细节、操作反馈与真实场景高度一致。支持大规模虚拟场景快速加载,单个复杂实训场景(如整车电控系统、化工生产线)加载时间不超过30秒,支持多用户同时在同一虚拟场景中协同操作,操作响应时间不超过1秒。兼容Unity3D/WebGL等主流虚拟仿真技术,可无缝接入各类虚拟实训资源,支持0代码上传自制虚拟模型。

(三)兼容性与适配性

支持多终端兼容,可适配WindowsMacOS等桌面操作系统,iOSAndroid等移动操作系统,无需安装复杂客户端,网页端即可直接访问使用,部分功能可通过专用APP实现便捷操作。兼容各类实训设备与外设,可对接新能源汽车诊断仪、工业机器人、编程IDE、专业摄像设备等,支持4K高清摄像设备接入,可通过USB/RTMP协议采集专业仪器画面。适配不同用户群体使用习惯,界面简洁、操作便捷,支持自定义界面布局与操作权限,适配中高职学生、企业职工、教师等不同用户的使用需求。

(四)安全性能

具备完善的网络安全、数据安全防护体系,通过ISO27001认证,采用数据加密、防火墙、入侵检测、漏洞扫描等技术,防范网络攻击、数据泄露、恶意篡改等安全风险。支持用户身份认证(账号密码、短信验证、人脸识别),实现分级权限管理,不同角色仅可访问对应权限范围内的功能与资源。实训数据、用户信息、考核成绩等核心数据定期备份,支持数据恢复功能,每10秒自动保存学员操作进度,即使意外断线也可恢复至最近操作状态,确保数据不丢失。严格遵循数据本地化存储要求,核心业务数据可不经公网传输,满足教育行业合规需求。

(五)可扩展性与稳定性

平台采用模块化、微服务架构设计,支持功能模块灵活扩展,可根据中高职实训需求、企业培训需求、行业发展变化,新增实训模块、考核功能、资源类型等,无需对平台整体进行重构。支持用户规模、资源数量的动态扩容,可根据使用需求灵活调整服务器配置,保障平台长期稳定运行。具备7×24小时不间断运行能力,年可用性不低于99.9%,出现故障时可快速响应、及时修复,平均故障修复时间不超过1小时。支持API标准接口,可与教务系统、图书馆系统、企业ERP系统实现账户互通与数据同步。

四、平台应用场景

平台依托多元功能与优异性能,广泛应用于中高职教育、企业技能培训、行业技能认证、社会职业技能提升等多个领域,聚焦产教融合、校企协同、育训结合,实现全方位、多元化远程实训服务,具体应用场景如下:

(一)中高职院校远程实训场景

适配中高职一体化实训教学需求,破解院校实训设备短缺、场地有限、高危场景无法实训、跨校实训难以开展等问题。可作为中高职院校实训教学的补充与延伸,实现线上虚拟实训+线下实操实训深度融合,中职阶段聚焦基础技能虚拟训练,高职阶段聚焦专业进阶技能与项目化实训,打通中高职技能培养衔接通道[6][7]。教师可通过平台布置实训任务、开展直播教学、批改实训作业、评价实训效果,学员可随时随地接入平台完成实训操作、复习巩固,尤其适用于顶岗实习学生、居家学习学生的远程实训指导。同时支持跨校实训资源共享,薄弱院校可接入优质院校的实训资源与教学指导,推动中高职教育均衡发展。例如,天津交通职业学院通过类似平台创设城市智能交通虚拟实训场景,形成多样化教学模式,提升实训教学质量。

(二)企业职工技能培训场景

适配企业新员工岗前培训、老员工技能提升培训、岗位轮换培训等需求,企业可上传自有产品实训资源、岗位操作规范、真实生产项目,打造专属企业培训模块。职工可利用碎片化时间接入平台,完成岗位技能虚拟实训、安全规范培训、故障诊断演练等,无需占用生产时间,降低企业培训成本。平台可模拟企业真实生产场景与岗位操作流程,让职工快速熟悉岗位技能要求,提升岗位适配度与工作效率。同时支持企业内部技能考核与测评,自动生成职工技能评价报告,为企业人才选拔、岗位调整提供数据支撑。例如,内蒙古化工职业学院与企业共建真实产线孪生工厂,通过平台让学员(职工)在校(企业)即可练习核心工艺调优。

(三)行业技能认证与竞赛场景

对接“1+X”职业技能等级证书、行业职业资格证书的考核要求,搭建标准化考核平台,实现技能认证的远程报名、远程考核、自动评分、成绩管理。行业协会可通过平台组织远程技能竞赛,设置虚拟实操竞赛项目,学员、职工可在线参赛,平台自动记录竞赛过程、评分排名,确保竞赛公平、公正、高效。同时支持竞赛训练功能,学员可通过平台模拟竞赛场景、练习竞赛项目,提升竞赛水平。例如,吉安高科研发的铁路接发列车数字化实训平台,被多个路局、站段用于日常训练与技能竞赛。

(四)社会职业技能提升场景

面向未就业青年、退役军人、农业转移人口、残疾人等社会群体,提供公益性、普惠性远程实训服务,覆盖新能源汽车、智能制造、电子商务、家政服务等热门领域。社会学习者可免费或低成本接入平台,学习职业技能、完成实训操作、获取技能评价报告,提升就业竞争力。平台可根据社会学习者的技能基础与就业需求,推荐个性化学习路径与实训项目,助力其实现就业创业。同时支持创业孵化指导,为创业者提供项目实训、技能指导、资源对接等服务,培育创业团队。

(五)校企协同育人场景

搭建校企协同育人桥梁,实现院校与企业的实时对接、资源互通、优势互补。企业导师可通过平台远程指导院校学生完成实训项目、参与真实生产任务,院校教师可通过平台学习企业前沿技术、参与企业项目实践,提升双师型教师队伍建设水平。校企可联合开发实训课程、共建虚拟实训场景,将企业新技术、新工艺、新标准融入实训教学,实现实训即实习、毕业即就业,推动产教深度融合。例如,深圳职业技术大学携手华为、腾讯等企业,搭建产教融合平台,实现跨校、跨企资源共享。

(六)科研与技术服务场景

支持院校、企业开展实训教学研究、技术研发、工艺改进等工作,平台可记录实训过程中的各类数据,为科研工作提供数据支撑。院校教师可通过平台开展实训教学模式改革研究,探索线上线下融合实训的有效路径。企业可通过平台开展新技术、新产品的虚拟测试与研发,降低研发成本、缩短研发周期。同时支持技术服务输出,优质院校、企业可通过平台为薄弱院校、中小企业提供实训指导、技术咨询等服务,推动行业技术进步。