疫情期間高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)探究

?？?李延德 陳萍 趙麗洲

摘要：2020年由于新冠肺炎疫情的影響，致使高校正常的教育教學(xué)環(huán)節(jié)無法順利完成，為了不影響廣大學(xué)生的教育進(jìn)度，各高校紛紛推出不同形式的線上教學(xué)。各高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何改變那些傳統(tǒng)的陳舊的教學(xué)模式，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的轉(zhuǎn)型，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目質(zhì)量，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)階段的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才，成為各高校面臨的重要問題。本文從疫情期間虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)的重要意義、現(xiàn)階段虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀以及疫情期間高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)建議等幾個(gè)方面，對疫情期間高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)進(jìn)行了分析，并提出了一定建議，對當(dāng)前形勢下各高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施提供了巨大的幫助。

關(guān)鍵字：疫情、高校、虛擬仿真、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、建設(shè)探究

引言

在全國上下一心共同抗擊新冠疫情的大環(huán)境下， 今年年初，國家教育部出臺了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學(xué)校在線教學(xué)組織與管理工作的指導(dǎo)意見》。要求全國各高校要充分結(jié)合各自學(xué)校學(xué)科特點(diǎn)，積極拓展線上學(xué)習(xí)和線上教學(xué)模式，切實(shí)保證在疫情防控期間各高校的各項(xiàng)教育教學(xué)環(huán)節(jié)的順利實(shí)施，真正做到“停課不停學(xué)”。高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目多為實(shí)際場所實(shí)驗(yàn)，大多需要實(shí)驗(yàn)場地設(shè)施、儀器、材料等等，另外，疫情防控期間是一個(gè)非常特殊的時(shí)期，廣大高校學(xué)生都在各自家里，空間上無法滿足學(xué)習(xí)條件，但由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的特殊性對補(bǔ)充完善學(xué)生的書本理論，培養(yǎng)和提高廣大學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力和提升創(chuàng)造性的思維等等都具有無法取代的重要作用。

1.疫情期間虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)的重要意義

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)在全國上下共同抗擊疫情，同時(shí)也是新時(shí)期高校教育教學(xué)模式快速發(fā)展的特殊歷史時(shí)期，更加顯示出其重要作用，高校各實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)就是為了能夠適應(yīng)全民抗疫的特殊時(shí)期，以及當(dāng)前社會新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷培養(yǎng)提高新時(shí)期各高校在校大學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)意識、實(shí)際動(dòng)手操作能力，推動(dòng)社會應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，對整個(gè)高等教育的發(fā)展以及社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展都具有重要的極其重要的意義。

1.1完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目內(nèi)容

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的開展，能夠有效的彌補(bǔ)和拓展了高校原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的覆蓋面。通過對現(xiàn)代多媒體技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)、遠(yuǎn)程操控等現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用，能夠在很大程度上可以解決原來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)成本、原材料以及安全穩(wěn)定性等多方面的問題。

1.2改善現(xiàn)有陳舊實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分運(yùn)用現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)，建構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性和綜合性，能夠更加行之有效的改變以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)，重塑高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的形態(tài)。

1.3 創(chuàng)新改革學(xué)生現(xiàn)有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

廣大高校大學(xué)生可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)，擺脫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目本身在時(shí)間上、空間上以及安全穩(wěn)隱患等方面的不利因素，極大的提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的多層次、多角度的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析、方案設(shè)計(jì)。

1.4提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

對于廣大高校在校生而言，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目所展現(xiàn)的出來的代入感、交融性、想象性等特點(diǎn)，可以提高學(xué)生們的積極主動(dòng)性和自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性，進(jìn)而不斷地提高學(xué)生們的創(chuàng)新思維。

2.現(xiàn)階段虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)存在的問題

現(xiàn)階段，很多高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然是處于閉關(guān)自守狀態(tài)。在相同專業(yè)領(lǐng)域中，各個(gè)院校也都是根據(jù)自身專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣就造成了同類資源的重復(fù)投入。

2.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)所使用的教材更新較慢

現(xiàn)階段，各高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在進(jìn)行過程中并沒有統(tǒng)一的教材用書。大多數(shù)的高校都是以各自學(xué)校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的軟件供應(yīng)商或者合作單位所提供的設(shè)備操作規(guī)范作為具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的指導(dǎo)用書。

2.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的利用率不高

目前，很多高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目在前期就投入了大量的經(jīng)費(fèi)，但具體建成后每年的使用情況不多，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。

2.4缺少專業(yè)化師資隊(duì)伍

高校由于受到以往傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方式的影響，一些年齡較大的從事一線實(shí)驗(yàn)教學(xué)的老師在使用虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目時(shí)，自身具備的知識體系與實(shí)際教育教學(xué)設(shè)備設(shè)施的使用存在較大的脫節(jié)現(xiàn)象。

3. 疫情期間高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)建議

3.1制定規(guī)范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)教材

建議由國家級示范型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)任人擔(dān)任牽頭人，統(tǒng)一科學(xué)制定一套虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教材以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體操作規(guī)范指導(dǎo)書。各個(gè)高校再根據(jù)其各自實(shí)際開課情況進(jìn)行內(nèi)容的適當(dāng)修改，但是整體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系不變。

3.2打造虛擬仿真教學(xué)的資源共享

首先，積極打造高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，建立相關(guān)專業(yè)的虛擬仿真軟件以及操作指導(dǎo)書的標(biāo)準(zhǔn)，將高?，F(xiàn)有的和已經(jīng)完成開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目資源進(jìn)行全面對接。其次，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不僅要能夠滿足校自身高校各專業(yè)的師生使用需求，還要積極探索實(shí)現(xiàn)跨院校、跨地區(qū)、跨專業(yè)學(xué)科的資源共享。

3.3建構(gòu)多學(xué)科的綜合性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

積極鼓勵(lì)高校教師將人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)等新興科技與高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相融合，在提升虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新力度的同時(shí)也激發(fā)了指導(dǎo)教師的科研積極性。各高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該是融合各專業(yè)、多學(xué)科的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這樣能夠在最大限度內(nèi)節(jié)約有限資源，避免重復(fù)建設(shè)所造成的巨大浪費(fèi)，指定科學(xué)、合理的開放共享手段，提高虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的利用率。

3.4建立健全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的監(jiān)督機(jī)制

對已經(jīng)建成的和正在建設(shè)中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目都要制定完善的監(jiān)督隊(duì)伍并制定規(guī)范的監(jiān)督機(jī)制。對期開展定期考核，完善監(jiān)督責(zé)任機(jī)制，形成考核制度，促進(jìn)那些不常用或者很少用的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行改革創(chuàng)新。

3.5建立專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍

制定政策、建立科學(xué)合理的激勵(lì)機(jī)制，促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)和發(fā)展。鼓勵(lì)不同學(xué)科、不同專業(yè)的指導(dǎo)教師積極主動(dòng)參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與開發(fā)制作。

4 結(jié)語

總之，由于疫情期間的特殊性以及現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展影響，網(wǎng)上教育模式已經(jīng)成為了各高校順利完成教育教學(xué)目標(biāo)，完成人才培養(yǎng)的一個(gè)重要手段，而這其中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展對高校教育教學(xué)工作的順利實(shí)施作用巨大。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教育教學(xué)領(lǐng)域中的新時(shí)尚，它不但可以突破傳統(tǒng)的場地實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的空間局限，而且可以高仿真的安全的保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的實(shí)際效果，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施，可以減少一些大型設(shè)備、高危設(shè)備的投資、維護(hù)和承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)，提高高校的整體發(fā)展。各高校應(yīng)牢牢抓住新冠疫情的特殊契機(jī)，趨利避害、因勢利導(dǎo)，大力開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，并積極推動(dòng)各高校之間的同類資源共享，形成聯(lián)盟優(yōu)勢共同發(fā)展。

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