龐程 羅應(yīng)機(jī)

[摘? ? ? ? ? ?要]? 新一代信息技術(shù)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(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育現(xiàn)代化和國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的重要內(nèi)容，打造虛擬仿真“金課”有利于推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、內(nèi)容、手段的改革，鞏固理論知識(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)。以地方應(yīng)用型本科院校開(kāi)設(shè)的《跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)》為例，對(duì)虛擬仿真“金課”建設(shè)進(jìn)行了探析。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 地方應(yīng)用型本科院校;虛擬仿真;“金課”;教學(xué)資源建設(shè)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 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(qiáng)大推力。新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，為教育現(xiàn)代化提供了強(qiáng)有力的工具，同時(shí)促使教育形態(tài)和教育方式發(fā)生巨大的改變。近年來(lái)，教育部出臺(tái)的關(guān)于大力推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的相關(guān)文件提出，要重視教育信息化工作，充分利用虛擬仿真技術(shù)，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用，可以有效地促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的多元化，提高實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間的靈活性，提升學(xué)生的參與度和滿(mǎn)意度，促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量大幅提升，人才培養(yǎng)質(zhì)量大力提高，這也是未來(lái)教育實(shí)現(xiàn)信息化的必然發(fā)展趨勢(shì)。

虛擬仿真“金課”是未來(lái)教育信息化的發(fā)展方向，隨著教育改革的深入推進(jìn)，已經(jīng)成為衡量高等院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的重要指標(biāo)。本文以地方應(yīng)用型本科院校開(kāi)設(shè)的《跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)》為例，對(duì)虛擬仿真“金課”建設(shè)進(jìn)行了探索，以期為地方本科院校開(kāi)發(fā)虛擬仿真“金課”提供借鑒以及豐富虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵。

二、國(guó)內(nèi)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

王衛(wèi)國(guó)等（2015）對(duì)國(guó)外的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展進(jìn)行了探索。其研究指出，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)最初運(yùn)用于美國(guó)科羅拉多大學(xué)開(kāi)設(shè)的Ph ET實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中，該實(shí)驗(yàn)課程為了給學(xué)生提供適合進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)搭建了虛擬的結(jié)構(gòu)化實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以通過(guò)該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室對(duì)物理世界中存在的各種有趣的問(wèn)題進(jìn)行研究和探索。胡今鴻（2018）對(duì)西方國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索，研究指出，在2006年英國(guó)的開(kāi)放大學(xué)就將互聯(lián)網(wǎng)的三維虛擬世界“第二人生”（Second Life）運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中。在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)當(dāng)中，為了使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的感覺(jué)，構(gòu)建了一個(gè)三維的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，師生可以通過(guò)虛擬世界進(jìn)行交流和輔導(dǎo)以及實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)交互，完成學(xué)習(xí)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。美國(guó)的大學(xué)將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中較早的是明尼蘇達(dá)護(hù)理學(xué)院。該學(xué)院為了讓其護(hù)理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生能夠更為真實(shí)地了解和掌握現(xiàn)實(shí)環(huán)境的操作技能，聯(lián)合企業(yè)和行業(yè)協(xié)會(huì)，共同開(kāi)發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)游戲，讓學(xué)生通過(guò)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而大力提升自身的實(shí)踐能力。西班牙馬德里IE商學(xué)院將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功案例是開(kāi)發(fā)了名為“唐寧街10號(hào)”教育類(lèi)游戲軟件。該軟件運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)真實(shí)模擬了歷年來(lái)全球發(fā)生過(guò)的經(jīng)典經(jīng)濟(jì)危機(jī)實(shí)驗(yàn)，旨在讓學(xué)生通過(guò)深度沉浸于復(fù)雜的商業(yè)環(huán)境當(dāng)中，了解和掌握宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不確定性和復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生的全局意識(shí)和戰(zhàn)略思維以及提升學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

（二）國(guó)內(nèi)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究主要是圍繞國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心可持續(xù)發(fā)展、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)搭建等方面進(jìn)行探究，且大部分研究關(guān)注的焦點(diǎn)主要集中于理工科的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)。郭婷等（2019）研究表明，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有高度仿真的特點(diǎn)，且實(shí)驗(yàn)時(shí)間更加靈活，學(xué)生可以通過(guò)安排自己的時(shí)間和興趣來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在場(chǎng)地和時(shí)間上所帶來(lái)的限制。有助于學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，并為學(xué)生參加省級(jí)和國(guó)家級(jí)的創(chuàng)新技能競(jìng)賽打下基礎(chǔ)。如曹紅松（2018）提出，為解決兵器工程實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的高危險(xiǎn)、高成本等問(wèn)題，要構(gòu)建兵器工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。費(fèi)景洲（2017）研究提出，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有消耗低、安全性高、場(chǎng)地靈活等方面的優(yōu)勢(shì)，要將虛擬仿真技術(shù)引入能源動(dòng)力類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，解決船舶動(dòng)力技術(shù)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、消耗、安全性方面存在的難題，要構(gòu)建船舶動(dòng)力技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。江浩斌（2017）指出，為夯實(shí)車(chē)輛工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，要構(gòu)建車(chē)輛工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和平臺(tái)。朱靜（2017）指出，虛擬仿真系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，要結(jié)合學(xué)校特色與社會(huì)實(shí)際需求，將文科專(zhuān)業(yè)與理科專(zhuān)業(yè)相融合，從而建立文理相融合的跨專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。劉亞豐（2016）指出，打造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心可持續(xù)發(fā)展和實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)，在推動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的高質(zhì)量發(fā)展中，要著力構(gòu)建“虛實(shí)結(jié)合，能實(shí)不虛”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

綜上所述，關(guān)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究尤其是虛擬仿真“金課”的建設(shè)還處于起步和探索階段，本文試圖通過(guò)對(duì)跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)虛擬仿真“金課”的建設(shè)與摸索，為地方應(yīng)用型本科院校經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)發(fā)和建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“金課”提供借鑒，進(jìn)一步豐富經(jīng)管類(lèi)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的內(nèi)涵，著力提高地方應(yīng)用型高校本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

三、地方應(yīng)用型本科院校虛擬仿真“金課”建設(shè)對(duì)策建議

實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體質(zhì)量很大程度上取決于是否擁有高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“金課”建設(shè)是順應(yīng)教育部打造高水平本科教學(xué)質(zhì)量及提升人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要舉措。地方應(yīng)用型本科院校承擔(dān)著為區(qū)域發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)人才的重任，積極開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“金課”建設(shè)具有重要意義。

（一）樹(shù)立以學(xué)生為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新理念

理念是行動(dòng)的先導(dǎo)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的革新，做到以“學(xué)生為本”才能促使教師在實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)發(fā)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)課程授課中將學(xué)生的需求融入每一個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，真正做到將理論知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能、創(chuàng)新思維培養(yǎng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過(guò)程，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生將興趣愛(ài)好與專(zhuān)業(yè)知識(shí)緊密結(jié)合。進(jìn)而牢牢樹(shù)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是學(xué)生檢驗(yàn)所學(xué)理論的過(guò)程，也是培養(yǎng)和提升認(rèn)知，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的重要手段的全新實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。

（二）改革創(chuàng)新虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)要對(duì)標(biāo)教育部提出的“金課”建設(shè)要求，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要符合教育部提出的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)具有成本高、消耗高、操作不可逆的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，課程開(kāi)發(fā)過(guò)程中，要充分發(fā)現(xiàn)和挖掘出跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程中具有高階性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度和創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)當(dāng)中要充分將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等手段運(yùn)用于教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)中，構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的高度仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境。此外，要積極構(gòu)建以地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和行業(yè)企業(yè)管理實(shí)際為案例的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(tuán)隊(duì)和師資隊(duì)伍

重視虛擬仿真“金課”教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，支持和鼓勵(lì)課程開(kāi)發(fā)和授課教師參加國(guó)家級(jí)示范中心聯(lián)席會(huì)舉辦的關(guān)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的相關(guān)培訓(xùn)會(huì)議，學(xué)習(xí)和了解教育部發(fā)布的關(guān)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程建設(shè)的政策文件、建設(shè)要求等;組建一支由“學(xué)校+企業(yè)”組合的虛擬仿真“金課”開(kāi)發(fā)和授課團(tuán)隊(duì)，并建立課程集體備課制度;出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教師繼續(xù)學(xué)歷學(xué)習(xí)以提高自身層次，不斷提升虛擬仿真師資隊(duì)伍業(yè)務(wù)能力;加強(qiáng)與企業(yè)的溝通合作，將教學(xué)組織設(shè)計(jì)與企業(yè)技術(shù)支持相融合，了解和掌握虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程所需的技術(shù)支撐，致力于培育和打造一支既具備深厚理論素養(yǎng)，同時(shí)又掌握VR、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)的高水平跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程師資隊(duì)伍。

（四）進(jìn)一步完善財(cái)經(jīng)多專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)

跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程依托的是校企合作共同開(kāi)發(fā)的財(cái)經(jīng)多專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)利用現(xiàn)代信息技術(shù)搭建了企業(yè)真實(shí)使用的信息化模塊，可以支持真實(shí)業(yè)務(wù)流程、資料、單據(jù)的開(kāi)具、流轉(zhuǎn)、傳遞。財(cái)經(jīng)多專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)可以支持跨專(zhuān)業(yè)的學(xué)生切身體驗(yàn)到在真實(shí)的商業(yè)情境中企業(yè)的實(shí)際經(jīng)營(yíng)環(huán)境及運(yùn)營(yíng)流程，有效將經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等理論知識(shí)與企業(yè)經(jīng)營(yíng)實(shí)踐有機(jī)融合。但目前平臺(tái)中的銀行、政府、工商注冊(cè)、海關(guān)等部門(mén)業(yè)務(wù)流尚未納入模擬仿真范疇，在當(dāng)前實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)當(dāng)中學(xué)生只能依靠線(xiàn)下的操作完成，無(wú)法在系統(tǒng)中真實(shí)地去體驗(yàn)這些環(huán)節(jié)在真實(shí)的商業(yè)情境中是如何實(shí)現(xiàn)的，該環(huán)節(jié)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“仿真性”還有待建設(shè)。在未來(lái)的課程建設(shè)過(guò)程中要進(jìn)一步加強(qiáng)和企業(yè)對(duì)接，對(duì)尚未實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)的環(huán)節(jié)進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)，逐步滿(mǎn)足實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的建設(shè)要求。

（五）建立安全穩(wěn)定的開(kāi)放運(yùn)行模式

跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程是納入人才培養(yǎng)方案的一門(mén)必修實(shí)訓(xùn)課程。在課程前期的開(kāi)發(fā)和建設(shè)過(guò)程中尚未充分考慮到跨校區(qū)、跨層次、跨類(lèi)型的運(yùn)行需求，在當(dāng)前的運(yùn)行過(guò)程中由于服務(wù)器等問(wèn)題導(dǎo)致該教學(xué)平臺(tái)在運(yùn)行的過(guò)程中還存在不穩(wěn)定的情況。在后期的課程建設(shè)當(dāng)中，要與企業(yè)、現(xiàn)代教育技術(shù)部、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等相關(guān)單位和部門(mén)進(jìn)行友好協(xié)商，共同搭建安全性高、穩(wěn)定性強(qiáng)且具有兼容性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目運(yùn)行平臺(tái)。此外，課程開(kāi)發(fā)過(guò)程中取得的教學(xué)成果要積極地申請(qǐng)專(zhuān)利和軟件

著作權(quán)，切實(shí)做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目自有或共有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，積極探索跨專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程可持續(xù)運(yùn)行的有效模式。

四、結(jié)語(yǔ)

“金課”建設(shè)是未來(lái)高等院校提高本科人才培養(yǎng)質(zhì)量的必然要求，開(kāi)展虛擬仿真“金課”建設(shè)，有利于地方應(yīng)用型本科院校提高學(xué)生理論素養(yǎng)以及實(shí)踐能力。因此，地方應(yīng)用型本科院校要高度重視虛擬仿真“金課”建設(shè)，充分將現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合，不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，進(jìn)而為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供人才支撐。

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