劉云朋　鄧小飛

摘 要：針對目前高校虛擬實驗平臺共建共享過程中存在的問題，本文從共享平臺建設(shè)、共享機制、資金保障機制、知識產(chǎn)權(quán)保護、激勵機制、組織保障機制六個方面提出建議，以期為高校虛擬仿真實驗平臺共建共享的健康發(fā)展提供解決方案。

關(guān)鍵詞：虛擬實驗平臺;共建共享;激勵機制

中圖分類號：TP242文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2020）07-0034-03

Abstract： In view of the problems existing in the process of co-construction and sharing of virtual experiment platform in colleges and universities， this paper put forward suggestions from six aspects： the construction of sharing platform， sharing mechanism， fund guarantee mechanism， intellectual property protection， incentive mechanism and organization guarantee mechanism， in order to provide solutions for the healthy development of co construction and sharing of virtual experiment platform in colleges and universities.

Keywords： virtual experiment platform;co-construction and sharing;incentive mechanism

為了培養(yǎng)出滿足社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型、技能型人才，各職業(yè)院校根據(jù)自己目前的發(fā)展現(xiàn)狀及定位，積極調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)機制。創(chuàng)新型、技能型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是高校在教學(xué)過程中有效地開展實踐教學(xué)。但是，隨著高校擴招，實驗場地、設(shè)備、器材短缺的問題越來越突出。因此，許多高校開始探索利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建各種虛擬實驗平臺。目前，各高校都自建或者租賃有虛擬實驗平臺。而在各高校之間，由于缺乏有效的溝通、協(xié)調(diào)及合作，許多虛擬實驗平臺無法共享，形成“信息孤島”[1]，從而導(dǎo)致虛擬實驗平臺重復(fù)建設(shè)，造成極大浪費。教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中指出，要建設(shè)20 000門優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程和1 500套虛擬仿真實訓(xùn)實驗系統(tǒng)，同時，要建設(shè)完成政府引導(dǎo)、多方參與的虛擬實驗平臺共建共享機制。

1 高校虛擬實驗平臺現(xiàn)狀

虛擬實驗平臺是指利用計算機技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人機交互技術(shù)創(chuàng)建出一個虛擬的實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有虛擬的實驗場景、設(shè)備、器材，實驗人員可以像進行真實的實驗一樣進行操作，并且實驗過程中可以不受客觀條件限制，實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確。因此，虛擬實驗平臺建設(shè)受到了各高校的重視。

目前，我國各高校虛擬實驗室建設(shè)存在著分布不均勻的問題。有實力的高校根據(jù)自身發(fā)展需要紛紛建設(shè)了虛擬實驗平臺，例如：中國人民大學(xué)虛擬實驗中心、華中師范大學(xué)虛擬實驗教學(xué)平臺、同濟大學(xué)虛擬實驗平臺、山東大學(xué)醫(yī)學(xué)虛擬實驗仿真教學(xué)平臺等[2]。高校虛擬實驗平臺建設(shè)方式有自主研發(fā)和市場采購兩種，自主研發(fā)需要高校具備相應(yīng)的技術(shù)儲備，市場采購需要高校有相應(yīng)的經(jīng)費支持。但是，大多數(shù)普通院校，尤其是一些高職院校，既缺乏資金支持，又沒有技術(shù)支持，無法建設(shè)需要的虛擬實驗平臺，或者只能建設(shè)某門課程的虛擬實驗系統(tǒng)。

虛擬實驗平臺共建共享，可以減少普通高校的建設(shè)投入，避免高校出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)，提高虛擬實驗平臺的利用率。同時，共建共享可以實現(xiàn)教育資源平衡，促進東西部院校、高質(zhì)量院校和普通院校的共同進步和發(fā)展。但是，目前我國高校虛擬實驗平臺的共建共享還處于初級發(fā)展階段，存在各種制約因素影響其健康有效的發(fā)展。

2 高校虛擬實驗平臺的特點

虛擬實驗平臺通過虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)建了一個交互性高、沉浸性強的三維場景。在實踐教學(xué)過程中，其可以重復(fù)調(diào)動學(xué)生的視覺和思維能力。對傳統(tǒng)實驗室難以接觸或?qū)崿F(xiàn)的內(nèi)容，學(xué)生可以從正面、反面、側(cè)面及內(nèi)部多維度進行觀察，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。虛擬實驗平臺具有以下特點。

2.1 仿真與開放性

由于采用了計算機技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)，虛擬實驗室的仿真程度非常高，實驗人員進行操作時的步驟和真實環(huán)境中的操作基本一致。同時，由于實驗在虛擬環(huán)境中進行，因此，可開展危險性較高的實驗，且實驗人員不受實驗場地、實驗室開放時間等條件的限制，可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程進行實驗，有效實現(xiàn)了實驗資源共享[3]。

2.2 節(jié)省建設(shè)成本

傳統(tǒng)實驗室建設(shè)受建設(shè)場地、設(shè)備、器材的限制，建成成本較高，虛擬實驗室建設(shè)主要硬件為服務(wù)器、計算機，其他的均可通過軟件實現(xiàn)，成本較低。同時，由于采用了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，資源可以通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)共享，一方面減少了實驗場地投入，另一方面大大提高了資源利用率。

2.3 設(shè)備升級更新方便

計算機專業(yè)設(shè)備更新?lián)Q代較快，相應(yīng)的實驗內(nèi)容與設(shè)備也需要更新。傳統(tǒng)實驗室設(shè)備進行更新時需要制訂詳細的更新計劃，然后通過招標(biāo)進行購買。新設(shè)備采購后，需要進行安裝、調(diào)試，流程復(fù)雜。而在虛擬仿真實驗室，設(shè)備更新只需對軟件進行升級，從而完成參數(shù)調(diào)整，簡單、高效。

3 虛擬實驗平臺共建共享存在的問題

虛擬實驗平臺實現(xiàn)共建共享一方面可以節(jié)省建設(shè)成本，另一方面可以通過共享解決教育資源分配不均的問題，實現(xiàn)高校實踐領(lǐng)域的平衡發(fā)展。但是，目前還存在以下問題。

3.1 缺乏統(tǒng)一的共享平臺

虛擬實驗平臺資源的共建共享不僅僅是幾個高校之間實現(xiàn)共建共享，想要充分發(fā)揮虛擬實驗平臺資源共建共享的優(yōu)勢，需要全省、甚至全國大部分高校都積極參與[4]。這需要建設(shè)一個全國性的管理平臺進行有效管理。

3.2 共享機制不完善

目前，我國各高校虛擬實驗平臺的建設(shè)基本上采取各自為政的方式，缺乏全局觀念。建設(shè)完成后，無法有效地實現(xiàn)資源共享，存在重復(fù)建設(shè)問題。

3.3 資金短缺

開放的虛擬實驗平臺建設(shè)需要更多的經(jīng)費投入，多數(shù)高校虛擬實驗平臺建設(shè)經(jīng)費占高校建設(shè)費用的比例低于30%。如何擴大資金來源，保證虛擬實驗平臺共建共享有效進行是一個需要解決的主要問題。

3.4 知識產(chǎn)權(quán)問題

開放的虛擬實驗平臺共享的目的是無償或低成本為用戶提供服務(wù)。但是，知識產(chǎn)權(quán)是個人或公司對自己通過智力創(chuàng)造出的成果依法享有的權(quán)利。如何解決共建共享與尊重知識產(chǎn)權(quán)兩者之間的矛盾是急需解決的問題。

3.5 激勵機制

高校虛擬實驗平臺建設(shè)從系統(tǒng)構(gòu)建到運行及后期維護都需要經(jīng)費支持。各參與高校作為獨立的法人和經(jīng)濟主體，都希望獲得最大利益。如果在實驗平臺建設(shè)、運行及維護過程中存在支付和分配不合理的情況，將打擊各參與高校的積極性，影響高校虛擬實驗平臺共建共享的有序運行。因此，需要建立合理的支付和分配機制，一方面調(diào)動高校參與虛擬實驗平臺建設(shè)的積極性;另一方面，協(xié)調(diào)高校之間的開發(fā)與采購，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象，保障虛擬實驗平臺共建共享的可持續(xù)發(fā)展。

3.6 組織管理機制

目前，高校的虛擬實驗平臺建設(shè)處在各自為政的狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。高校在進行虛擬實驗平臺建設(shè)時，由于理念不同、學(xué)科差異等各方面的因素，虛擬實驗平臺的開發(fā)語言、體系結(jié)構(gòu)各不相同，各成體系，形成“信息孤島”，難以實現(xiàn)共享。

4 高校虛擬實驗平臺資源共建共享機制研究方案

根據(jù)目前高校虛擬實驗平臺建設(shè)中存在的問題，本文從管理平臺建設(shè)、共享機制、資金保證、知識產(chǎn)權(quán)保護、激勵機制、組織管理機制六個方面對虛擬實驗平臺共建共享機制進行研究。

4.1 共享平臺建設(shè)

為了避免重復(fù)建設(shè)，有效實現(xiàn)高校虛擬實驗平臺的共建共享，需要建設(shè)一個全省或全國大部分高校都參與的、統(tǒng)一的共享平臺。因為參與的主體眾多，覆蓋范圍廣，共享平臺的網(wǎng)絡(luò)流量和點擊率都較高，整個共享平臺的搭建應(yīng)基于云平臺完成。

該共享平臺建設(shè)可以采用兩種方式：一種方式是針對虛擬實驗平臺建成一個專用網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)是各個高校虛擬實驗平臺的集合，專業(yè)性更強;另一種方式是將各高校的虛擬實驗平臺作為共享網(wǎng)絡(luò)的一個功能嵌入，特點是網(wǎng)絡(luò)更廣泛，通用性更好。

4.2 共享機制

高校虛擬實驗平臺建設(shè)有效實現(xiàn)共享是保障共建共享活動順利進行的一個重要因素。高校虛擬實驗平臺的共享機制可以分為兩種。第一種是共建共享。多個高校根據(jù)自身專業(yè)建設(shè)需要，選取相同或相近專業(yè)共同建設(shè)虛擬實驗平臺。在建設(shè)過程中，共同承擔(dān)開發(fā)費用，共同設(shè)計功能模塊，建設(shè)完成后共享實驗平臺。第二種是虛擬實驗平臺由某個高校獨自建設(shè)。建設(shè)完成后，其他高校根據(jù)自己的需要，有償使用虛擬實驗平臺。

4.3 資金保障機制

建設(shè)高質(zhì)量的虛擬實驗平臺，資金保障是基礎(chǔ)。一方面，高校要加大虛擬實驗平臺建設(shè)資金的投入。各高校可以從校內(nèi)實驗室建設(shè)經(jīng)費中預(yù)留一定比例用于虛擬實驗平臺建設(shè)，為其發(fā)展提供穩(wěn)定的資金支持。

另一方面，積極開展校企合作建設(shè)，吸納社會資金，共同致力于高校虛擬實驗平臺建設(shè)。企業(yè)在共建過程中享有產(chǎn)品的經(jīng)營權(quán)，可將獲得利潤投入新產(chǎn)品的研發(fā)中，最終形成良性發(fā)展。

4.4 知識產(chǎn)權(quán)保護

虛擬實驗平臺建設(shè)中涉及虛擬仿真技術(shù)、人機交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，是一種智力勞動成果。虛擬實驗平臺在共享過程中，需要嚴(yán)格遵守《著作權(quán)法》和《互聯(lián)網(wǎng)著作權(quán)行政保護辦法》，切實保護個人和公司的合法權(quán)益。在使用層面，要嚴(yán)格規(guī)范平臺使用者、平臺開發(fā)者的權(quán)利和義務(wù)，形成互惠互利、有序發(fā)展的良好局面。在技術(shù)層面，可使用數(shù)據(jù)加密、數(shù)字水印、數(shù)字簽名、權(quán)限管理等手段對虛擬實驗平臺進行全方位管理。

4.5 激勵機制

高校虛擬實驗平臺不僅需要大量的經(jīng)費投入，而且包含了建設(shè)者的心血和努力，其他高校在共享虛擬實驗平臺時需要支付合理的使用費用。對于誰受益這個問題，可以模擬股份制公司的形式，實現(xiàn)誰投資誰受益。為了避免高校因收益少而減少虛擬實驗平臺建設(shè)熱情的現(xiàn)象，需要構(gòu)建一定的利益補償機制。政府可以建立虛擬實驗平臺共享基金，對于積極建設(shè)虛擬實驗平臺并共享的高校給予一定的利益補償;對于高校內(nèi)積極參與虛擬實驗平臺建設(shè)的教師、實驗室人員的工作予以認(rèn)可，提高其參與積極性。

4.6 組織管理機制

高校虛擬實驗平臺共建共享要有效運行，必須有一套相應(yīng)的管理機制來優(yōu)化配置、統(tǒng)籌安排。因此，需要建立一個獨立于各高校之外的管理機構(gòu)，該機構(gòu)依托共享平臺，統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)各高校虛擬實驗平臺的共建共享工作。另外，該機構(gòu)要建立虛擬實驗共享平臺的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)各高校在平臺建設(shè)時始終遵循兼容性、可擴展性等原則。同時，該機構(gòu)負責(zé)共享平臺共享制度的制定、推行，高校共享矛盾的調(diào)解，平臺的日常維護和管理，從而保障高校虛擬實驗平臺共建共享工作的順利開展。

5 結(jié)語

虛擬實驗平臺共建共享可以避免高校實驗平臺的重復(fù)建設(shè)，總體上節(jié)省建設(shè)成本，實現(xiàn)教育資源的公平分配，促進教育均衡發(fā)展。為了使虛擬實驗平臺建設(shè)能實現(xiàn)健康、有序發(fā)展，本文從高校虛擬實驗平臺共建共享的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了制約虛擬實驗平臺共建共享發(fā)展的因素。在此基礎(chǔ)上，從共享平臺建設(shè)、共享機制、資金保障機制、知識產(chǎn)權(quán)保護、激勵機制和組織管理機制六個方面進行闡述，為高校實驗平臺的共建共享提供了解決思路。同時，我們也要看到，高校虛擬實驗平臺的共建共享是一項長期的任務(wù)，需要在建設(shè)過程中不斷進行修正和總結(jié)。

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