張文林　樊智勇

[摘 要] 在國家級機務(wù)維修仿真教學(xué)示范中心的建設(shè)過程中，通過深入研究仿真教學(xué)資源開發(fā)管理目前存在的問題，提出了在仿真教學(xué)資源開發(fā)管理中需要重點考慮的要素，并從教學(xué)管理平臺建設(shè)、資源開發(fā)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)費運用、教師能力建設(shè)、開發(fā)團隊建設(shè)、中心運行管理機制、教師激勵機制等方面入手，闡述了建立虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)長效管理機制的建設(shè)思路和實施方案，以實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源可持續(xù)發(fā)展，真正落實并實現(xiàn)教學(xué)資源共建共享的最終目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 長效管理;虛擬仿真;資源開發(fā)

[作者簡介] 張文林（1985—），男，山東濰坊人，碩士，中國民航大學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練中心講師，主要從事虛擬仿真技術(shù)開發(fā)研究。

[中圖分類號] G642.423? ?[文獻標(biāo)識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）12-0009-04? ? [收稿日期] 2020-09-29

為加快教育信息化建設(shè)，2013年教育部批復(fù)建設(shè)了一批具有示范、引領(lǐng)作用的國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心，這是國家實驗示范中心建設(shè)的延續(xù)，2017、2019年分別啟動了示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目和虛擬仿真課程的建設(shè)，教育信息化建設(shè)進入新的發(fā)展階段[1]。中國民航大學(xué)工程技術(shù)訓(xùn)練中心在國家級實驗教學(xué)示范中心的基礎(chǔ)上建設(shè)機務(wù)維修仿真實驗教學(xué)中心，成為首批100個國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心之一。

一、高校虛擬仿真教學(xué)資源的現(xiàn)狀

民航是復(fù)雜、動態(tài)、大場景的四維、遠距運輸系統(tǒng)，具有高技術(shù)、高風(fēng)險、高投入和國際化、規(guī)范化（簡稱“三高兩化”）特點[2]。由于民航飛機系統(tǒng)的復(fù)雜交聯(lián)關(guān)系，為了培養(yǎng)滿足行業(yè)能力需求的人才，必須將學(xué)生置身于真實的飛機運行場景中，但“三高兩化”的行業(yè)特點，決定了其在真實系統(tǒng)運行環(huán)境下培訓(xùn)與研究是不現(xiàn)實的，因此營造虛擬仿真實驗環(huán)境是目前技術(shù)條件下最現(xiàn)實的做法，而且也是各國民航局列入規(guī)章的推薦辦法。

針對大型民用飛機復(fù)雜、綜合、動態(tài)、大場景的特點，運用虛擬仿真技術(shù)，建設(shè)體現(xiàn)現(xiàn)代科技水平和行業(yè)需求的虛擬實驗教學(xué)資源，與實物實驗教學(xué)有機結(jié)合，是解決民航機務(wù)維修工程教育的必由之路。

近年來，國家不斷加大對虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)支持力度，隨著各級財政資金持續(xù)投入，學(xué)校虛擬仿真實驗開發(fā)平臺及教學(xué)平臺日益完善，在虛擬仿真教學(xué)資源豐富的同時，也給教學(xué)資源管理帶來了巨大的壓力。通過走訪調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前高校內(nèi)部普遍存在類似平臺重復(fù)建設(shè)、仿真教學(xué)資源質(zhì)量參差不齊、資源內(nèi)容更新慢、教學(xué)應(yīng)用不足、教師參與度低等問題。解決這些問題，尋求長效的教學(xué)資源管理方式，在很大程度上影響著虛擬仿真教學(xué)資源的有效利用及教學(xué)資源開發(fā)的延續(xù)，所以開展對虛擬仿真教學(xué)資源實施長效管理，是開展虛擬仿真教學(xué)的關(guān)鍵問題之一，直接影響著今后一段時間我國高校虛擬仿真實踐教學(xué)的質(zhì)量。

二、虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)長效管理的目的和考慮要素

虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)長效管理的目的是實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源的可持續(xù)發(fā)展，真正落實并實現(xiàn)教學(xué)資源共建共享的最終目標(biāo)。其內(nèi)涵包含兩個方面：一方面在已建成的虛擬仿真資源的基礎(chǔ)上，根據(jù)專業(yè)發(fā)展和學(xué)科建設(shè)的新需求，依靠新技術(shù)不斷發(fā)展虛擬仿真資源的內(nèi)容;另一方面，虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)長效性，需要著眼未來的技術(shù)發(fā)展方向，能夠長期持續(xù)改進。

基于前面提到的長效管理目的，虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)需要滿足以下幾個方面的要求：一是統(tǒng)一的管理運行平臺。該平臺需具有完善的功能，滿足教學(xué)和管理需求，能夠兼容不同平臺的資源，具有可擴展性，便于進行資源的持續(xù)補充擴展。二是統(tǒng)一的虛擬仿真資源開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。要設(shè)計制作課程開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)流程及樣板，確保資源呈現(xiàn)的合理性和科學(xué)性，以及與專業(yè)課程內(nèi)容的符合性，實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源的高質(zhì)量建設(shè)。三是持續(xù)的經(jīng)費投入保障。要確保在虛擬仿真教學(xué)資源一次性投入建設(shè)后，每年持續(xù)投入，保障資源能夠進行后續(xù)的擴展和完善。四是注重資源開發(fā)團隊建設(shè)。要加強教師能力培訓(xùn)，將虛擬仿真資源建設(shè)與教師能力提升結(jié)合起來，充分發(fā)揮教師在教學(xué)資源開發(fā)中的關(guān)鍵作用。五是完善的運行管理機制。要確保虛擬仿真教學(xué)資源能夠持續(xù)開發(fā)，高效服務(wù)于教學(xué)實踐，實現(xiàn)虛擬仿真中心建設(shè)的最終目標(biāo)。

三、虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)與管理機制的實踐

（一）研究適用于教學(xué)的虛擬仿真資源管理網(wǎng)絡(luò)平臺

資源管理網(wǎng)絡(luò)平臺是虛擬仿真教學(xué)的重要組成部分，是實現(xiàn)資源管理和共享的主要實現(xiàn)平臺。中心在規(guī)劃建設(shè)資源管理網(wǎng)絡(luò)平臺時要強調(diào)頂層設(shè)計，制定年度任務(wù)，逐年分段實施，學(xué)校內(nèi)部互通有無，在國資處協(xié)調(diào)下避免類似平臺的重復(fù)建設(shè)。平臺應(yīng)具有完整的虛擬實踐教學(xué)和課程開發(fā)功能，包括中心門戶網(wǎng)站、實踐教務(wù)管理、實踐教學(xué)管理、實踐過程師生互動、實操結(jié)果自動判別、實踐報告收集、場地預(yù)約申請管理、教務(wù)通知系統(tǒng)、角色管理功能，可任意加載其他平臺的虛擬仿真課程資源。建設(shè)過程中應(yīng)充分考慮網(wǎng)絡(luò)平臺的可拓性、兼容性、先進性，著眼于未來10年的技術(shù)發(fā)展方向，實現(xiàn)高效管理仿真教學(xué)資源目標(biāo)，滿足學(xué)校內(nèi)部、兄弟院校、國際合作、民航企業(yè)等范圍內(nèi)的仿真教學(xué)資源共享要求，提高教學(xué)資源的利用率，發(fā)揮學(xué)校和中心在民航業(yè)內(nèi)的區(qū)域輻射、示范引領(lǐng)作用。

平臺面向社會開放，具有教師端和學(xué)生端，可以在PC端和移動端使用，主要有管理和教學(xué)兩個方面的功能。首先該平臺面向教師，每位教師具有自己的管理賬戶，可以在平臺進行虛擬仿真教學(xué)資源上傳、下載、開發(fā)、管理的操作，其所加載的工具和具有的功能都直接影響著教師對平臺的管理和使用效率。中心建設(shè)平臺采用B/S架構(gòu)，利用云端虛擬化技術(shù)，能夠兼容目前主流的虛擬仿真軟件。另一方面，該平臺面向?qū)W生，承載了虛擬仿真中心的主要在線教學(xué)功能，決定了最終的教學(xué)效果。基于該平臺的資源和課程，學(xué)生可以隨時隨地開展自主學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練，后臺會記錄學(xué)習(xí)內(nèi)容和時間，并進行相應(yīng)考核，數(shù)據(jù)可回溯，這樣就可以實現(xiàn)教學(xué)資源在空間和時間的高效利用。

虛擬仿真教學(xué)資源不同于普通的教學(xué)資源，它包含有大量的3D模型、CBT、動畫、視頻等資源，具有占用存儲空間大、工具加載要求高、網(wǎng)絡(luò)帶寬占用大等特點，需要不斷優(yōu)化虛擬仿真教學(xué)需求的資源管理網(wǎng)絡(luò)平臺功能，提高平臺流暢度，充分發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)資源的作用，為推動國家級虛擬仿真教學(xué)中心持續(xù)發(fā)展打下堅實的平臺基礎(chǔ)。

（二）虛擬仿真教學(xué)資源的建設(shè)

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)資源的教學(xué)應(yīng)用和共享，高質(zhì)量的資源是教學(xué)資源使用形成高黏性、可持續(xù)的關(guān)鍵因素。打造優(yōu)質(zhì)虛擬仿真教學(xué)資源，就需要建立統(tǒng)一的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，確保開發(fā)質(zhì)量，完善資源發(fā)布審核流程，構(gòu)成進階循環(huán)反饋式資源審核模式。

虛擬仿真資源應(yīng)該依據(jù)課程需求，建立統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)建設(shè)開發(fā)過程中任由教師“自由發(fā)揮”的情況。應(yīng)設(shè)計制作包含所有展現(xiàn)形式的資源樣板，開發(fā)過程中應(yīng)考慮涵蓋訓(xùn)練模塊、訓(xùn)練單元、知識點/技能點三級指標(biāo)要求，滿足完整性指標(biāo)的資源有助于后期的課程匹配。開發(fā)過程中也應(yīng)該注重開發(fā)工具的升級和迭代，確保資源能夠與現(xiàn)有平臺兼容，并能夠高速穩(wěn)定運行。

提高虛擬仿真教學(xué)資源質(zhì)量，也需要關(guān)注開發(fā)技術(shù)的合理性和教學(xué)內(nèi)容的符合性，加強資源發(fā)布前的審核力度。中心聘請相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)公司專家、學(xué)科專業(yè)專家組成專家審核組，在資源管理系統(tǒng)中分配相應(yīng)的審核權(quán)限，在技術(shù)和內(nèi)容方面進行雙線并行審核，給出專業(yè)意見，并及時反饋給教師或項目組，便于后續(xù)改進以提高資源質(zhì)量。對于提出發(fā)布申請的資源，由課程組組長、教研室主任進行初步審查，再由專家組終審，構(gòu)成進階循環(huán)反饋式資源審核模式，對教學(xué)資源進行全流程檢查，確保教學(xué)資源的質(zhì)量[3]。

（三）虛擬仿真教學(xué)資源的管理

機務(wù)類專業(yè)的培養(yǎng)質(zhì)量直接影響民航運行安全和效率，客觀上需要政府的大力支持。教學(xué)資源建設(shè)的是一個長期的工程，需要各方面的持續(xù)投入。中心在獲批首批機務(wù)維修仿真教學(xué)示范中心后，積極爭取民航局等主管單位的資金投入，在第一期規(guī)劃的持續(xù)建設(shè)下，完成了機務(wù)維修立體化教學(xué)中心實驗室、虛擬仿真工程訓(xùn)練實驗室、虛擬仿真技術(shù)及課程開發(fā)實驗室、機務(wù)維護模擬機實驗室等實踐教學(xué)平臺，建立了較為完整的虛擬仿真教學(xué)、開發(fā)、管理平臺。二期建設(shè)在完善現(xiàn)有平臺的基礎(chǔ)上，進入內(nèi)涵建設(shè)發(fā)展階段。大資金解決了平臺建設(shè)問題，還要利用小資金解決資源開發(fā)管理中的問題。學(xué)校給予仿真中心運行經(jīng)費、實驗創(chuàng)新基金、中央高?；緲I(yè)務(wù)經(jīng)費等的支持，開展基于項目式的虛擬仿真資源開發(fā)和利用，調(diào)動教師參與資源開發(fā)與應(yīng)用的積極性。

中心在利用學(xué)校配套資金開展虛擬仿真資源開發(fā)的過程中，引入項目績效管理的概念，實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)項目的全流程統(tǒng)籌與管理，提高項目開發(fā)進展及工作效率，確保虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)的質(zhì)量，進而實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)共建共享的長效發(fā)展機制[4]。虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)借鑒項目運行模式進行科學(xué)規(guī)范的管理，主要由六個部分構(gòu)成。項目啟動階段，以教學(xué)大綱為依據(jù)，從中心教學(xué)需求出發(fā)，申報虛擬仿真資源開發(fā)項目立項，簽訂項目責(zé)任書，根據(jù)需求組建項目開發(fā)團隊;項目規(guī)劃階段，依據(jù)項目責(zé)任書，制定項目計劃安排、任務(wù)分工、時間分配、編制預(yù)算等工作;項目實施階段，按照計劃安排執(zhí)行，中間進行中期驗收，實現(xiàn)對項目的全過程的跟蹤和管理;項目應(yīng)用階段，開發(fā)完成的虛擬仿真教學(xué)資源用于教學(xué)實踐，檢驗教學(xué)效果，收集使用建議，反饋改進;項目驗收階段，依照項目責(zé)任書，驗收項目成果;項目激勵實施階段，依據(jù)驗收結(jié)果和教學(xué)應(yīng)用情況，對教師的工作量進行考核，并與教師的績效獎金、項目獎勵、職稱、聘崗等掛鉤，激勵教師積極參與虛擬仿真資源的開發(fā)建設(shè)，實現(xiàn)教學(xué)資源的可持續(xù)發(fā)展。

（四）虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)團隊建設(shè)

將虛擬仿真資源建設(shè)與教師能力提升結(jié)合起來，充分發(fā)揮教師在教學(xué)資源開發(fā)中的關(guān)鍵作用。加強教師開發(fā)資源使用資源的能力，是實現(xiàn)虛擬仿真資源開發(fā)與應(yīng)用長效發(fā)展的重要舉措[5]。在網(wǎng)絡(luò)信息時代，虛擬仿真、3D建模、人機交互等技術(shù)飛速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于民航飛機維護訓(xùn)練的背景下，要求從事教學(xué)工作的教師或者開發(fā)公司工程師，能夠獨立構(gòu)建完善的虛擬仿真平臺或者完成仿真項目，難度很大。鑒于上面的情況，中心在進行虛擬仿真資源開發(fā)時，建立學(xué)校、技術(shù)研發(fā)公司、行業(yè)企業(yè)三方合作機制，積極與飛機制造商、航空公司、技術(shù)研發(fā)公司合作，根據(jù)建設(shè)內(nèi)容，本著優(yōu)勢互補的原則，共同開發(fā)、建設(shè)了仿真實驗環(huán)境和設(shè)備，滿足仿真實驗教學(xué)的要求和需要。充分發(fā)揮中心教師與開發(fā)公司工程師的特長，采用“教師+工程師”組成項目團隊的方式，讓專業(yè)的人做專業(yè)的事，做到人盡其用。

中心的教師基本都是雙師型教師，他們既是教師，也是熟練掌握飛機維護技能的機務(wù)工程師，在虛擬仿真資源建設(shè)三方合作中主要負責(zé)腳本設(shè)計、仿真過程規(guī)劃、教學(xué)設(shè)計等內(nèi)容。技術(shù)開發(fā)公司中的工程師負責(zé)平臺設(shè)計、程序開發(fā)、模型資源開發(fā)、平臺維護等內(nèi)容[6]。行業(yè)企業(yè)主要指航空公司及其技術(shù)公司，有著豐富的案例和運行數(shù)據(jù)，通過與行業(yè)企業(yè)的合作，可以確保在虛擬仿真資源建設(shè)時，關(guān)注行業(yè)發(fā)展變革，始終聚焦航空維修業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，并及時更新虛擬仿真資源庫。中心教師在學(xué)校、技術(shù)開發(fā)公司、行業(yè)企業(yè)三方合作機制下，學(xué)習(xí)開發(fā)公司工程師資源開發(fā)流程及方法，初步具備完整的仿真資源開發(fā)能力，可以進一步提高教師開發(fā)資源、使用資源的積極性。

（五）虛擬仿真中心運行機制的建立

為保障虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)能夠有序、安全、高效、持續(xù)運行，建立了完善的運行機制和管理體系，包括《模擬教學(xué)中心安全管理制度》《學(xué)生實驗守則》《模擬教學(xué)中心儀器設(shè)備管理制度》《模擬教學(xué)中心技術(shù)操作規(guī)范》《教師工資績效考核辦法》等。中心建立起了規(guī)范的仿真教學(xué)管理體系，形成以教學(xué)為中心，拓展行業(yè)培訓(xùn)，完善學(xué)科建設(shè)，走科研和產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的道路。其運行機制，包括教師績效分配激勵機制、資源校企共建機制、資源共享機制、知識產(chǎn)權(quán)保護機制四個方面。

中心的績效分配激勵機制，將全年的培訓(xùn)收入切塊后，拿出固定的資金獎勵優(yōu)秀的開發(fā)團隊，主要依據(jù)資源管理平臺上的資源使用情況，被使用次數(shù)多收益就高。另外也充分考慮資源開發(fā)過程中投入的工時并進行課時量化，給予課時補貼，充分調(diào)動教師們參與虛擬仿真資源開發(fā)的積極性。

對于中心急需且開發(fā)難度較大的資源，建立由仿真教學(xué)中心牽頭，與技術(shù)開發(fā)企業(yè)共建實驗室/資源的管理機制，具體的收益分配，依據(jù)參與方的資金、技術(shù)、人員投入?yún)f(xié)商，能夠整合各方優(yōu)勢，集中力量解決資源建設(shè)核心問題，有利于提高資源質(zhì)量，確保資源開發(fā)持續(xù)推進。

中心建立兼收并蓄、開放包容的資源共享機制，任何與中心仿真教學(xué)工作相關(guān)的資源均可以進入平臺共享，并與著作權(quán)人簽訂相關(guān)協(xié)議，可以一次性買斷，或者根據(jù)使用次數(shù)及評價結(jié)果進行收入分配。協(xié)議期滿后，雙向選擇決定是否繼續(xù)進入平臺共享。

中心建立完善的虛擬仿真資源知識產(chǎn)權(quán)保護機制，在資源公布前，自動加載水印，提前布局知識產(chǎn)權(quán)保護，申請專利及著作權(quán)等，實行注冊制，只有平臺正式用戶才可使用資源，非管理員賬戶無權(quán)限下載、轉(zhuǎn)發(fā)資源，充分尊重和保護教學(xué)資源創(chuàng)作團隊的權(quán)益，形成良性循環(huán)，有利于虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)的長效管理。

四、總結(jié)

伴隨著虛擬仿真教學(xué)資源的不斷開發(fā)建設(shè)，必須持續(xù)關(guān)注虛擬仿真資源管理的核心要素，解決關(guān)鍵問題，不斷完善長效資源管理機制，實現(xiàn)高效管理仿真教學(xué)資源目標(biāo)，滿足學(xué)校內(nèi)部、兄弟院校、國際合作、民航企業(yè)等范圍內(nèi)的仿真教學(xué)資源共建共享要求，提高教學(xué)資源的利用率，進而實現(xiàn)虛擬仿真資源的可持續(xù)發(fā)展。

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Abstract： In the construction process of the National Aviation Maintenance Simulation Teaching Demonstration Center， through in-depth research on the problems existing in the development and management of simulation teaching resources， this paper puts forward the key factors that need to be considered in the development and management of the simulation teaching resources， and expounds the construction ideas and the implementation scheme of establishing a long-term management mechanism for the development of virtual simulation teaching resources from the aspects of the construction of teaching management platform， the quality standard of the resources development， the fund utilization， the teachers ability construction， the development team construction， the central operation management mechanism， and the teacher incentive mechanism， so as to realize the sustainable development of the virtual simulation teaching resources and truly implement and realize the ultimate goal of co-construction and sharing of teaching resources.

Key words：? ?long-term management; virtual simulation; resources development