理工科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)踐與思考

黃志高，鄭勇平，林應(yīng)斌，陳水源，李加新，趙桂英

(福建師范大學(xué)物理與能源學(xué)院，物理學(xué)國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，福建 福州 350117)

建設(shè)中國“一流課程”是目前高等教育的教改熱點(diǎn)，2020年11月教育部發(fā)布了首批國家級(jí)一流課程．2018年6月22日，在成都召開的“新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議”上，教育部長(zhǎng)陳寶生提出了“四個(gè)回歸”，并指出：對(duì)大學(xué)生要合理“增負(fù)”，真正把“水課”變成有深度、有難度、有挑戰(zhàn)度的“金課”．之后教育部相繼出臺(tái)了《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》(教高〔2018〕2 號(hào))和《教育部關(guān)于狠抓新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議精神落實(shí)的通知》(教高函〔2018〕8 號(hào))，明確提出專業(yè)建設(shè)的“雙萬計(jì)劃”和五大一流課程建設(shè)目標(biāo)．教育部高等教育司吳巖司長(zhǎng)也在多次會(huì)議上提出，要下大力氣建設(shè)五大類型“一流課程(金課)”，即線下、線上、線上線下混合式、虛擬仿真和社會(huì)實(shí)踐“一流課程”[1]．作為5 類國家“一流課程”之一的國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，其建設(shè)水平也必須遵循國家“金課”的“高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度”，即“兩性一度”標(biāo)準(zhǔn)． 2017年7月，教育部發(fā)布《教育部辦公廳關(guān)于2017—2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》(教高廳〔2017〕 4號(hào))，計(jì)劃在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌規(guī)劃2017—2020年在60 種學(xué)科類別中認(rèn)定1 000項(xiàng)左右示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目．2017 年在8個(gè)學(xué)科類別中認(rèn)定105個(gè)項(xiàng)目．2018年在23個(gè)學(xué)科類別中認(rèn)定296個(gè)項(xiàng)目．2019 年在26個(gè)學(xué)科類別中認(rèn)定327個(gè)項(xiàng)目．這里重點(diǎn)分析2017—2019年理工科類申請(qǐng)及批準(zhǔn)情況，理學(xué) (申報(bào)數(shù)257，批準(zhǔn)數(shù)88，批準(zhǔn)率34.2%)，占申請(qǐng)總數(shù)12.4%、占批準(zhǔn)總數(shù)的12.1%，其中物理學(xué)類(申報(bào)數(shù)53，批準(zhǔn)數(shù)15)、生物科學(xué)類(申報(bào)數(shù)73，批準(zhǔn)數(shù)35)、化學(xué)類(申報(bào)數(shù)119，批準(zhǔn)數(shù)11+20)、心理學(xué)類(申報(bào)數(shù)12，批準(zhǔn)數(shù)7)．工學(xué)類 (申報(bào)數(shù)862，批準(zhǔn)數(shù)263，批準(zhǔn)率30.5%)，占申請(qǐng)總數(shù)41.5%、占批準(zhǔn)總數(shù)的36.1%，其中，電氣學(xué)類(申報(bào)數(shù)64，批準(zhǔn)數(shù)15)、機(jī)械類(申報(bào)數(shù)173，批準(zhǔn)數(shù)44) 、電子信息類(申報(bào)數(shù)63，批準(zhǔn)數(shù)14)、航空航天類(申報(bào)數(shù)34，批準(zhǔn)數(shù)9)、化工與制藥類(申報(bào)數(shù)118，批準(zhǔn)數(shù)30)、交通運(yùn)輸類(申報(bào)數(shù)60，批準(zhǔn)數(shù)16) 、核工程類(申報(bào)數(shù)22，批準(zhǔn)數(shù)13)、能源動(dòng)力類(申報(bào)數(shù)37，批準(zhǔn)數(shù)13)、土木類(申報(bào)數(shù)119，批準(zhǔn)數(shù)13+20)、測(cè)繪類(申報(bào)數(shù)15，批準(zhǔn)數(shù)11)、環(huán)境科學(xué)與工程類(申報(bào)數(shù)30，批準(zhǔn)數(shù)11)、食品科學(xué)與工程類(申報(bào)數(shù)31，批準(zhǔn)數(shù)13)、地質(zhì)類(申報(bào)數(shù)20，批準(zhǔn)數(shù)11)、建筑類(申報(bào)數(shù)21，批準(zhǔn)數(shù)10) 、礦業(yè)類(申報(bào)數(shù)35，批準(zhǔn)數(shù)10) 、兵器類(申報(bào)數(shù)20，批準(zhǔn)數(shù)10)．總的特點(diǎn)是競(jìng)爭(zhēng)激烈，理工科的平均批準(zhǔn)率31.4%．

從2017年到2019年，教育部對(duì)項(xiàng)目申報(bào)和認(rèn)定均提出了具體要求，涉及團(tuán)隊(duì)情況、項(xiàng)目描述、網(wǎng)絡(luò)要求描述、技術(shù)架構(gòu)及主要研發(fā)技術(shù)、項(xiàng)目特色、持續(xù)建設(shè)服務(wù)計(jì)劃、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、誠信承諾、附件材料、學(xué)校承諾意見等方面的內(nèi)容．并且隨著項(xiàng)目開發(fā)和研究的深入，逐年完善了對(duì)項(xiàng)目申報(bào)和認(rèn)定的要求，例如:2017 年要求對(duì)教學(xué)理念、內(nèi)容、方式方法、開放運(yùn)行、評(píng)價(jià)體系等予以說明；2018年起則要求體現(xiàn)項(xiàng)目建設(shè)的必要性及先進(jìn)性、教學(xué)方式方法、評(píng)價(jià)體系及對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的延伸與拓展，更加強(qiáng)調(diào)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)的關(guān)系及其對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用；2018 年起在實(shí)驗(yàn)方法與步驟要求中指出，要包括實(shí)驗(yàn)方法和學(xué)生交互性操作步驟說明、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄情況和結(jié)果形式、上線時(shí)間和開放時(shí)間、服務(wù)學(xué)生人數(shù)、是否向社會(huì)提供服務(wù)等內(nèi)容；2019 年要求明確標(biāo)示實(shí)驗(yàn)所屬課程課時(shí)和項(xiàng)目本身所占課時(shí)，并在闡述實(shí)驗(yàn)原理時(shí)說明核心要素的仿真度，明確是否納入教學(xué)計(jì)劃，強(qiáng)化了項(xiàng)目與教學(xué)計(jì)劃的關(guān)系，強(qiáng)調(diào)了虛擬仿真項(xiàng)目面向?qū)嶒?yàn)教學(xué)的仿真度和有效性．同時(shí)，高東鋒等[2-5]就虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)及其對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的影響與應(yīng)對(duì)策略做了很好的研究，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)提出了指導(dǎo)性意見．綜上所述，虛擬仿真項(xiàng)目越來越強(qiáng)調(diào)課程關(guān)聯(lián)性、操作交互性、項(xiàng)目有效性(評(píng)價(jià))、服務(wù)開放度(時(shí)間、空間、人數(shù))、內(nèi)容仿真度．

1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇依據(jù)

圖1 給出了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)要點(diǎn)及其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)教學(xué)理念、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)研發(fā)技術(shù)、開放運(yùn)行模式、教師隊(duì)伍、評(píng)價(jià)體系作了詳細(xì)的要求，當(dāng)然最終落實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，即落腳點(diǎn)是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量．熊宏齊等[6]總結(jié)凝練出國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目要具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精彩、實(shí)驗(yàn)構(gòu)思巧妙、實(shí)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)驗(yàn)做法靈活、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)客觀、形象展現(xiàn)抽象、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度、加速推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)平衡發(fā)展等8個(gè)新時(shí)代的教學(xué)特征．

圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重要關(guān)注點(diǎn)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

如何選擇虛擬仿真項(xiàng)目是首要也是最重要的工作，正如吳巖司長(zhǎng)在中國大學(xué)教學(xué)論壇上的報(bào)告所提出的選題的基本原則：要實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)、智能技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合，能破解高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)中的老大難問題，解決實(shí)物實(shí)驗(yàn)“做不到” “做不好”“做不了”和“做不上”的問題．在選擇項(xiàng)目時(shí)，首先,應(yīng)考慮專業(yè)屬性，是理科還是工科，是基礎(chǔ)類還是工程類，類別不同，項(xiàng)目的目標(biāo)就會(huì)存在很大的區(qū)別，例如：有關(guān)太陽能電池的項(xiàng)目，若在物理學(xué)專業(yè)申報(bào)，則應(yīng)該側(cè)重于半導(dǎo)體材料物理與光伏效應(yīng)；若在電子信息類專業(yè)申報(bào)，則應(yīng)該側(cè)重于光伏器件與光伏發(fā)電．其次，應(yīng)該考慮實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程，所屬的課程最好是本專業(yè)的主干課程．最后，應(yīng)考慮所選的項(xiàng)目是否具有明顯特色，是否包含熊宏齊所提出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精彩、實(shí)驗(yàn)構(gòu)思巧妙、實(shí)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)驗(yàn)做法靈活等特征之一．下面以本課題項(xiàng)目組完成的2個(gè)國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇依據(jù)為例加以說明.第一個(gè)項(xiàng)目，所申報(bào)專業(yè)類為能源動(dòng)力類(新能源科學(xué)與工程專業(yè))，為工程類項(xiàng)目，依托課程“鋰離子電池生產(chǎn)工藝”和“儲(chǔ)能原理與技術(shù)”.對(duì)新能源科學(xué)與工程專業(yè)來說，太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和儲(chǔ)能技術(shù)是該專業(yè)的四大方向，因此“鋰離子電池生產(chǎn)工藝”和“儲(chǔ)能原理與技術(shù)”是主干的基礎(chǔ)課程. 鋰離子全電池制作包含了電芯設(shè)計(jì)、制漿、涂布、輥壓、分切、焊極耳、卷繞、底點(diǎn)焊、滾槽、焊蓋帽、注液、封口和化成檢測(cè)等13道工序，但作為一個(gè)項(xiàng)目，詳細(xì)介紹13道工序顯然內(nèi)容偏多，所以擇優(yōu)選取了電芯設(shè)計(jì)、制漿、涂布、輥壓這四大最重要的技術(shù)，形成了“鋰離子電池生產(chǎn)關(guān)鍵工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”.它符合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精彩的要求，突出了2個(gè)特色：之一是通過線上線下融合式學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)效率大大提升，同時(shí)大幅度提升學(xué)生對(duì)關(guān)鍵工藝因素、原理的理解和掌握，更好地實(shí)現(xiàn)工科“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)理念；之二是通過智能化導(dǎo)學(xué)，開展個(gè)性化教學(xué)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，重點(diǎn)解決個(gè)性化學(xué)習(xí)問題．第二個(gè)項(xiàng)目，所申報(bào)專業(yè)類為物理類(物理學(xué)專業(yè))，為基礎(chǔ)類項(xiàng)目，依托課程是“近代物理實(shí)驗(yàn)”，X射線衍射實(shí)驗(yàn)是其中最經(jīng)典的實(shí)驗(yàn).選擇“X射線衍射及結(jié)構(gòu)相變?cè)槐碚魈摂M仿真實(shí)驗(yàn)”基于下列考慮：之一是重要性， X射線的發(fā)現(xiàn)是首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)目(1901年，倫琴)，且自從X射線發(fā)現(xiàn)以來，其對(duì)物理學(xué)、材料科學(xué)、生命醫(yī)學(xué)、化學(xué)化工等眾多領(lǐng)域的研究與發(fā)展產(chǎn)生了極為巨大的作用，至今共產(chǎn)生了25項(xiàng)與X射線有關(guān)的物理學(xué)、化學(xué)和生理醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)，因此X射線堪稱史上偉大的發(fā)現(xiàn)；之二是危險(xiǎn)性，X射線是無色無味、看不到、摸不著的短波長(zhǎng)高能電磁波，與核輻射一樣，對(duì)人體有傷害；之三是創(chuàng)新性，把自主研發(fā)的原位X射線檢測(cè)模塊與粉末衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)合，開發(fā)出動(dòng)態(tài)環(huán)境下晶體結(jié)構(gòu)原位檢測(cè)虛擬仿真模塊并應(yīng)用于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)中，這符合實(shí)驗(yàn)技術(shù)既經(jīng)典又先進(jìn)的特征．

2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)步驟及關(guān)鍵點(diǎn)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)通常包含腳本編寫、實(shí)物建模、環(huán)境構(gòu)建、交互設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等6步驟，如圖2所示．

圖2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)的6步驟

(1)腳本編寫．就像電影和電視劇拍攝，劇本是最重要的． 當(dāng)確定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，就要圍繞主體內(nèi)容，呈現(xiàn)情景、實(shí)驗(yàn)過程、交互、數(shù)據(jù)處理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等構(gòu)想及其相應(yīng)的文字描述，并且需要多次與軟件開發(fā)工程師溝通，使他們理解筆者要表達(dá)的意思，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為軟件開發(fā)的語言和程序．因此，腳本編寫很重要，也很費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要教師和軟件工程師協(xié)作完成．

(2)實(shí)物建模．建立實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的3D模型．在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該做到虛實(shí)結(jié)合，比如開展鋰離子電池關(guān)鍵工藝虛擬仿真是基于已建成的中試線的設(shè)備，通過實(shí)物建模相對(duì)容易，軟件工程師一般會(huì)到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位拍攝并閱讀儀器說明書和使用細(xì)則，輔以3D技術(shù)，建造出來的模型逼真且可視化.圖3給出了原位X射線三電極電解池的實(shí)物與模型．

圖3 原位X射線三電極電解池的實(shí)物與模型

(3)環(huán)境構(gòu)建．為了獲得身臨其境的視覺感受，需要構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)室工作環(huán)境，包括實(shí)驗(yàn)室的具體布置、實(shí)驗(yàn)設(shè)置和工具箱及其工具的擺放等，若是具備虛實(shí)結(jié)合的條件，虛擬的實(shí)驗(yàn)室工作環(huán)境盡可能重現(xiàn)真實(shí)的環(huán)境及各種實(shí)驗(yàn)室安全管理守則、實(shí)驗(yàn)步驟和要求，以及其他襯托氛圍的前沿介紹等．圖4給出了開發(fā)的兩個(gè)虛擬仿真項(xiàng)目的鋰離子電池涂布車間和X射線衍射實(shí)驗(yàn)室環(huán)境．

圖4 鋰離子電池涂布車間和X射線衍射實(shí)驗(yàn)室

(4)交互設(shè)計(jì)． 交互設(shè)計(jì)及相應(yīng)功能的實(shí)現(xiàn)是虛擬仿真最重要也是最難的環(huán)節(jié)．能否做到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精彩、實(shí)驗(yàn)構(gòu)思巧妙、實(shí)驗(yàn)技術(shù)先進(jìn)、實(shí)驗(yàn)做法靈活，首先是實(shí)驗(yàn)?zāi)_本中有關(guān)交互的設(shè)計(jì).按照虛擬仿真項(xiàng)目的評(píng)審要求，學(xué)生實(shí)際參與的交互性實(shí)驗(yàn)操作步驟須不少于10步．交互性實(shí)驗(yàn)是評(píng)價(jià)虛擬仿真項(xiàng)目水平的重點(diǎn)，有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在設(shè)計(jì)交互性實(shí)驗(yàn)時(shí)只是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的操作實(shí)驗(yàn)，看不到參數(shù)調(diào)節(jié)及其產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，顯然這是初級(jí)版；有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有實(shí)驗(yàn)操作、人機(jī)對(duì)話，更重要的是實(shí)現(xiàn)了參數(shù)調(diào)節(jié)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果的因果呈現(xiàn)，這算是中級(jí)版；除了實(shí)現(xiàn)中級(jí)版目標(biāo)外，若增加了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)要求，自行查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇設(shè)備和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，最后寫出研究性報(bào)告，這就達(dá)到了高級(jí)版．高級(jí)版不僅要求學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備的構(gòu)造、工作原理和操作規(guī)程很清楚，而且要掌握實(shí)物實(shí)驗(yàn)完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．對(duì)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，更需要有自主研發(fā)的設(shè)備、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)．在交互設(shè)計(jì)時(shí)，還需要建立基于參數(shù)控制的計(jì)算模型，并且模型的準(zhǔn)確性需要與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)．因此，交互設(shè)計(jì)過程需要反復(fù)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，不斷地完善．項(xiàng)目能否出彩，關(guān)鍵看交互設(shè)計(jì)的精彩度．下面以鋰離子電池中輥壓工藝的交互性設(shè)計(jì)為例加以說明，如圖5所示．

圖5 輥壓工藝的交互性設(shè)計(jì)

(5)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)．在虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)和評(píng)審中，十分強(qiáng)調(diào)緊密結(jié)合專業(yè)特色，把科學(xué)研究和行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新成果融入項(xiàng)目之中，注重將科學(xué)研究的思維和方法融入虛擬仿真教學(xué)過程，以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能， 增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力．因此把研究性仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容嵌入項(xiàng)目是提高項(xiàng)目建設(shè)水平的重要觀察點(diǎn)．以結(jié)構(gòu)相變?cè)槐碚魈摂M仿真實(shí)驗(yàn)為例，說明如何開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真．以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三電極原位X射線電解池為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，結(jié)合X射線衍射實(shí)驗(yàn)原理，通過設(shè)計(jì)鋰離子電池在充放電過程中相結(jié)構(gòu)變化動(dòng)力學(xué)理論，并結(jié)合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程，開發(fā)了不同充放電電流誘導(dǎo)下晶體結(jié)構(gòu)相變?cè)粰z測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)．在這個(gè)應(yīng)用和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要自主查閱參考文獻(xiàn)，在對(duì)電化學(xué)過程中材料結(jié)構(gòu)變化了解的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搭建實(shí)驗(yàn)裝置，開展X射線衍射創(chuàng)新及應(yīng)用仿真實(shí)驗(yàn)．在實(shí)驗(yàn)中，系統(tǒng)仿真LiCoO2鋰電池充電過程中電池材料結(jié)構(gòu)的變化過程，并通過X射線粉末衍射原位檢測(cè)充放電電壓、晶格常數(shù)和相結(jié)構(gòu)隨充放電電流的變化．最后，通過探究性實(shí)驗(yàn)過程原理的動(dòng)畫展示和解說，讓學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)過程中體驗(yàn)科學(xué)研究過程，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，體現(xiàn)了仿真實(shí)驗(yàn)的研究性學(xué)習(xí)過程．

(6)實(shí)驗(yàn)報(bào)告．實(shí)驗(yàn)報(bào)告是項(xiàng)目考核評(píng)價(jià)的主要依據(jù)，報(bào)告主要包含過程性和終結(jié)性評(píng)價(jià)兩部分．過程性評(píng)價(jià)：學(xué)生通過考核模式，在沒有人機(jī)互動(dòng)的情況下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)過程，自動(dòng)記錄學(xué)生所有操作完成情況(包括完成時(shí)間、提示次數(shù))，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與系統(tǒng)預(yù)設(shè)參考數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，自動(dòng)給出考核結(jié)果.終結(jié)性評(píng)價(jià)：基于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式要求，主要包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，特別對(duì)于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生以學(xué)術(shù)論文的格式寫出一篇研究報(bào)告．圖6以鋰離子電池生產(chǎn)關(guān)鍵工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為一個(gè)范例，突出如勻漿、涂布、輥壓和注液等過程性實(shí)驗(yàn)操作的記錄、評(píng)價(jià)，并且把成本因素也考慮其中．

圖6 實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

3 總結(jié)與展望

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與應(yīng)用對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量意義重大，目前已涉及所有專業(yè)門類．為了建設(shè)好虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)高度重視課程關(guān)聯(lián)性、操作交互性、項(xiàng)目有效性、服務(wù)開放度、內(nèi)容仿真度．針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，盡管情景和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，但都必須做好腳本編寫、實(shí)物建模、環(huán)境構(gòu)建、交互設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等6大關(guān)鍵步驟．當(dāng)然，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)與應(yīng)用永遠(yuǎn)在路上，評(píng)上國家級(jí)和省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后：一方面，必須根據(jù)教學(xué)需要和存在的問題不斷改進(jìn)內(nèi)容并引入更新的技術(shù)；另一方面，須建構(gòu)更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、推廣策略及政策，不斷擴(kuò)大項(xiàng)目的受益面．