地方應用型本科院校虛擬仿真“金課”建設研究

龐程 羅應機

[摘? ? ? ? ? ?要]? 新一代信息技術的迅猛發(fā)展，促使高等教育現(xiàn)代化的步伐不斷加快，虛擬仿真實驗教學是高等教育現(xiàn)代化和國家級實驗教學中心建設的重要內(nèi)容，打造虛擬仿真“金課”有利于推動實驗教學方法、內(nèi)容、手段的改革，鞏固理論知識，提高學生的動手能力和綜合素質(zhì)。以地方應用型本科院校開設的《跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓》為例，對虛擬仿真“金課”建設進行了探析。

[關? ? 鍵? ?詞]? 地方應用型本科院校;虛擬仿真;“金課”;教學資源建設

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）10-0064-02

一、引言

虛擬仿真“金課”是高等教育現(xiàn)代化的強大推力。新一代信息技術的迅猛發(fā)展，為教育現(xiàn)代化提供了強有力的工具，同時促使教育形態(tài)和教育方式發(fā)生巨大的改變。近年來，教育部出臺的關于大力推進虛擬仿真實驗教學項目建設的相關文件提出，要重視教育信息化工作，充分利用虛擬仿真技術，通過虛擬仿真技術的運用，可以有效地促進實驗教學改革，從而實現(xiàn)實驗教學方法的多元化，提高實驗時間和空間的靈活性，提升學生的參與度和滿意度，促使實驗教學質(zhì)量大幅提升，人才培養(yǎng)質(zhì)量大力提高，這也是未來教育實現(xiàn)信息化的必然發(fā)展趨勢。

虛擬仿真“金課”是未來教育信息化的發(fā)展方向，隨著教育改革的深入推進，已經(jīng)成為衡量高等院校實驗教學水平的重要指標。本文以地方應用型本科院校開設的《跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓》為例，對虛擬仿真“金課”建設進行了探索，以期為地方本科院校開發(fā)虛擬仿真“金課”提供借鑒以及豐富虛擬仿真實驗教學的內(nèi)涵。

二、國內(nèi)外虛擬仿真實驗教學發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國外虛擬仿真實驗教學的發(fā)展現(xiàn)狀

王衛(wèi)國等（2015）對國外的虛擬仿真實驗教學發(fā)展進行了探索。其研究指出，虛擬仿真實驗最初運用于美國科羅拉多大學開設的Ph ET實驗課程當中，該實驗課程為了給學生提供適合進行探究性學習的實驗環(huán)境，運用虛擬仿真技術搭建了虛擬的結(jié)構(gòu)化實驗室，學生可以通過該虛擬仿真實驗室對物理世界中存在的各種有趣的問題進行研究和探索。胡今鴻（2018）對西方國家虛擬仿真實驗教學進行了探索，研究指出，在2006年英國的開放大學就將互聯(lián)網(wǎng)的三維虛擬世界“第二人生”（Second Life）運用于實驗教學當中。在實驗課程教學當中，為了使學生產(chǎn)生身臨其境的感覺，構(gòu)建了一個三維的虛擬實驗環(huán)境，師生可以通過虛擬世界進行交流和輔導以及實現(xiàn)信息的實時交互，完成學習任務和實驗報告。美國的大學將虛擬仿真技術運用于實驗教學當中較早的是明尼蘇達護理學院。該學院為了讓其護理專業(yè)的學生能夠更為真實地了解和掌握現(xiàn)實環(huán)境的操作技能，聯(lián)合企業(yè)和行業(yè)協(xié)會，共同開發(fā)了基于網(wǎng)絡的互動游戲，讓學生通過模擬真實的實驗操作，進而大力提升自身的實踐能力。西班牙馬德里IE商學院將虛擬仿真技術運用于實驗教學的成功案例是開發(fā)了名為“唐寧街10號”教育類游戲軟件。該軟件運用虛擬仿真技術真實模擬了歷年來全球發(fā)生過的經(jīng)典經(jīng)濟危機實驗，旨在讓學生通過深度沉浸于復雜的商業(yè)環(huán)境當中，了解和掌握宏觀經(jīng)濟環(huán)境的不確定性和復雜性，培養(yǎng)學生的全局意識和戰(zhàn)略思維以及提升學生分析問題、解決問題的能力。

（二）國內(nèi)虛擬仿真實驗教學的發(fā)展現(xiàn)狀

當前國內(nèi)對虛擬仿真實驗教學的研究主要是圍繞國家虛擬仿真實驗教學項目建設、國家級實驗教學中心可持續(xù)發(fā)展、虛擬仿真實驗教學資源建設、虛擬仿真實驗教學平臺搭建等方面進行探究，且大部分研究關注的焦點主要集中于理工科的虛擬仿真實驗教學建設。郭婷等（2019）研究表明，虛擬仿真實驗項目具有高度仿真的特點，且實驗時間更加靈活，學生可以通過安排自己的時間和興趣來完成實驗，極大地調(diào)動了學生的積極性和主動性，打破了傳統(tǒng)實驗教學在場地和時間上所帶來的限制。有助于學生培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，并為學生參加省級和國家級的創(chuàng)新技能競賽打下基礎。如曹紅松（2018）提出，為解決兵器工程實體實驗教學存在的高危險、高成本等問題，要構(gòu)建兵器工程虛擬仿真實驗教學體系。費景洲（2017）研究提出，虛擬仿真實驗具有消耗低、安全性高、場地靈活等方面的優(yōu)勢，要將虛擬仿真技術引入能源動力類專業(yè)實驗教學當中，解決船舶動力技術實驗在實驗場地、消耗、安全性方面存在的難題，要構(gòu)建船舶動力技術虛擬仿真實驗教學資源。江浩斌（2017）指出，為夯實車輛工程專業(yè)學生的基礎知識，要構(gòu)建車輛工程虛擬仿真實驗教學體系和平臺。朱靜（2017）指出，虛擬仿真系統(tǒng)的開發(fā)，要結(jié)合學校特色與社會實際需求，將文科專業(yè)與理科專業(yè)相融合，從而建立文理相融合的跨專業(yè)綜合實訓平臺。劉亞豐（2016）指出，打造虛擬仿真實驗是虛擬仿真實驗教學中心可持續(xù)發(fā)展和實驗教學信息化發(fā)展的必然趨勢，在推動虛擬仿真實驗教學中心的高質(zhì)量發(fā)展中，要著力構(gòu)建“虛實結(jié)合，能實不虛”的虛擬仿真實驗教學體系。

綜上所述，關于虛擬仿真實驗教學的研究尤其是虛擬仿真“金課”的建設還處于起步和探索階段，本文試圖通過對跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓虛擬仿真“金課”的建設與摸索，為地方應用型本科院校經(jīng)管類專業(yè)開發(fā)和建設虛擬仿真實驗“金課”提供借鑒，進一步豐富經(jīng)管類虛擬仿真實驗教學改革的內(nèi)涵，著力提高地方應用型高校本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、地方應用型本科院校虛擬仿真“金課”建設對策建議

實驗教學整體質(zhì)量很大程度上取決于是否擁有高質(zhì)量的實驗教學課程。開展虛擬仿真實驗“金課”建設是順應教育部打造高水平本科教學質(zhì)量及提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。地方應用型本科院校承擔著為區(qū)域發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重任，積極開展虛擬仿真實驗“金課”建設具有重要意義。

（一）樹立以學生為本的實驗教學新理念

理念是行動的先導，通過實驗教學理念的革新，做到以“學生為本”才能促使教師在實驗課程開發(fā)、實驗教學設計、實驗課程授課中將學生的需求融入每一個環(huán)節(jié)當中，真正做到將理論知識、專業(yè)技能、創(chuàng)新思維培養(yǎng)貫穿于實驗教學全過程，充分調(diào)動學生的積極性和主動性，激發(fā)學生將興趣愛好與專業(yè)知識緊密結(jié)合。進而牢牢樹立實驗教學不僅是學生檢驗所學理論的過程，也是培養(yǎng)和提升認知，提升學生綜合素養(yǎng)的重要手段的全新實驗教學理念。

（二）改革創(chuàng)新虛擬仿真實驗教學內(nèi)容

跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程建設要對標教育部提出的“金課”建設要求，實驗項目設計要符合教育部提出的虛擬仿真實驗項目應具有成本高、消耗高、操作不可逆的實驗特點，課程開發(fā)過程中，要充分發(fā)現(xiàn)和挖掘出跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程中具有高階性、創(chuàng)新性的實驗項目，增加實驗項目的難度和創(chuàng)新性。實驗項目設計當中要充分將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等手段運用于教學設計當中，構(gòu)建虛實結(jié)合的高度仿真實驗環(huán)境。此外，要積極構(gòu)建以地方經(jīng)濟發(fā)展和行業(yè)企業(yè)管理實際為案例的實驗數(shù)據(jù)庫，進一步改革和創(chuàng)新實驗教學內(nèi)容。

（三）培育和打造一支高水平的虛擬仿真“金課”研發(fā)團隊和師資隊伍

重視虛擬仿真“金課”教學團隊建設，支持和鼓勵課程開發(fā)和授課教師參加國家級示范中心聯(lián)席會舉辦的關于虛擬仿真實驗教學項目建設的相關培訓會議，學習和了解教育部發(fā)布的關于虛擬仿真實驗教學課程建設的政策文件、建設要求等;組建一支由“學校+企業(yè)”組合的虛擬仿真“金課”開發(fā)和授課團隊，并建立課程集體備課制度;出臺相關政策鼓勵虛擬仿真實驗教師繼續(xù)學歷學習以提高自身層次，不斷提升虛擬仿真師資隊伍業(yè)務能力;加強與企業(yè)的溝通合作，將教學組織設計與企業(yè)技術支持相融合，了解和掌握虛擬仿真實驗教學課程所需的技術支撐，致力于培育和打造一支既具備深厚理論素養(yǎng)，同時又掌握VR、人工智能等現(xiàn)代信息技術的高水平跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程師資隊伍。

（四）進一步完善財經(jīng)多專業(yè)虛擬仿真實驗教學平臺的開發(fā)和建設

跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程依托的是校企合作共同開發(fā)的財經(jīng)多專業(yè)虛擬仿真實驗教學平臺，該平臺利用現(xiàn)代信息技術搭建了企業(yè)真實使用的信息化模塊，可以支持真實業(yè)務流程、資料、單據(jù)的開具、流轉(zhuǎn)、傳遞。財經(jīng)多專業(yè)虛擬仿真實驗教學平臺可以支持跨專業(yè)的學生切身體驗到在真實的商業(yè)情境中企業(yè)的實際經(jīng)營環(huán)境及運營流程，有效將經(jīng)濟學、管理學等理論知識與企業(yè)經(jīng)營實踐有機融合。但目前平臺中的銀行、政府、工商注冊、海關等部門業(yè)務流尚未納入模擬仿真范疇，在當前實訓環(huán)節(jié)當中學生只能依靠線下的操作完成，無法在系統(tǒng)中真實地去體驗這些環(huán)節(jié)在真實的商業(yè)情境中是如何實現(xiàn)的，該環(huán)節(jié)的虛擬仿真實驗教學的“仿真性”還有待建設。在未來的課程建設過程中要進一步加強和企業(yè)對接，對尚未實現(xiàn)虛擬仿真教學的環(huán)節(jié)進行深入開發(fā)，逐步滿足實施虛擬仿真實驗教學課程的建設要求。

（五）建立安全穩(wěn)定的開放運行模式

跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程是納入人才培養(yǎng)方案的一門必修實訓課程。在課程前期的開發(fā)和建設過程中尚未充分考慮到跨校區(qū)、跨層次、跨類型的運行需求，在當前的運行過程中由于服務器等問題導致該教學平臺在運行的過程中還存在不穩(wěn)定的情況。在后期的課程建設當中，要與企業(yè)、現(xiàn)代教育技術部、實驗教學中心等相關單位和部門進行友好協(xié)商，共同搭建安全性高、穩(wěn)定性強且具有兼容性的虛擬仿真實驗教學項目運行平臺。此外，課程開發(fā)過程中取得的教學成果要積極地申請專利和軟件

著作權，切實做好實驗教學項目自有或共有知識產(chǎn)權的保護，積極探索跨專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實訓課程可持續(xù)運行的有效模式。

四、結(jié)語

“金課”建設是未來高等院校提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的必然要求，開展虛擬仿真“金課”建設，有利于地方應用型本科院校提高學生理論素養(yǎng)以及實踐能力。因此，地方應用型本科院校要高度重視虛擬仿真“金課”建設，充分將現(xiàn)代信息技術與實驗教學深度融合，不斷優(yōu)化實驗教學改革，進而為區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展提供人才支撐。

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◎編輯 常超波