隨著技術(shù)的日臻成熟,在教育行政部門的積極引導(dǎo)和推動下,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。此時(shí)有必要深入思考在新時(shí)代背景下虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,研判建設(shè)過程中的新趨勢和主要問題,探索促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的有效路徑。??
一?? 新時(shí)代虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用??
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是在新時(shí)代高等教育內(nèi)涵式發(fā)展背景下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)主動適應(yīng)新技術(shù)革命性變化,提升新時(shí)代大學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和社會責(zé)任感,培養(yǎng)卓越拔尖人才的重要舉措,是中國高等教育人才培養(yǎng)推進(jìn)“智能+教育”的積極探索,是推動人才培養(yǎng)質(zhì)量提升的新的生產(chǎn)力,對高等教育發(fā)展具有重要的全局性意義。??
二?? 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新趨勢??
隨著國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作推進(jìn),各高校逐漸認(rèn)識到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值,投入力度不斷加大,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)呈現(xiàn)出以下新發(fā)展趨勢。??
1.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目體系正逐步形成和完善??
目前高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)已初具規(guī)模并形成一定影響力,構(gòu)建科學(xué)、系統(tǒng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系有利于避免重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi),促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。??
2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目涉及的專業(yè)類別和學(xué)校類型更加多樣??
近年來,教育、心理、新聞傳播、經(jīng)濟(jì)管理、法學(xué)、歷史、體育、藝術(shù)等人文社科專業(yè)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例逐漸增加,文科類項(xiàng)目在國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目規(guī)劃中的占比超過1/5。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對補(bǔ)齊文科專業(yè)實(shí)踐短板的重要意義得到廣泛認(rèn)可。??
3.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目產(chǎn)學(xué)研一體化的趨勢更加明顯??
很多虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是從科研成果轉(zhuǎn)化而來,先進(jìn)的科研和行業(yè)成果一方面為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提供了豐富的素材,成為資源建設(shè)的重要內(nèi)容,另一方面,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目也促進(jìn)了科教融合和產(chǎn)教融合,成為協(xié)同育人的重要途徑。??
4.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的仿真效果和自由搭建程度日益提高??
技術(shù)的成熟使得虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的仿真效果越來越好,學(xué)生在虛擬的世界中能夠獲取的感知功能越來越豐富,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果也更好;高性能計(jì)算能力的提升能有力支持學(xué)生的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,滿足學(xué)生實(shí)現(xiàn)自由搭建。??
三?? 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)面臨的主要問題??
1.項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容的理解不一致且不深刻??
首先,對教育部文件中所說“條件不具備”“實(shí)際運(yùn)行困難”“高危、高成本、高消耗、不可逆、大型綜合”的理解程度不一致。其次,沒有從虛擬仿真的技術(shù)特點(diǎn)和價(jià)值角度進(jìn)行選題,簡單地將常規(guī)、直觀實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬仿真,造成了資源浪費(fèi)。第三,大型實(shí)驗(yàn)的虛擬化被追捧,基礎(chǔ)和小型實(shí)驗(yàn)不受重視。??
2.建設(shè)模式不成熟 缺少規(guī)范性指導(dǎo)和技術(shù)要求??
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)模式主要有三種。一是由學(xué)校教師自主設(shè)計(jì)和開發(fā),這種方式對教師的技術(shù)水平和教學(xué)能力、人員穩(wěn)定性等都提出很高要求。二是由學(xué)校教師提出建設(shè)需求,編寫實(shí)驗(yàn)內(nèi)容腳本,由企業(yè)提供技術(shù)支持。校企合作可實(shí)現(xiàn)雙方的優(yōu)勢互補(bǔ),是目前普遍采用的一種開發(fā)方式。三是學(xué)校直接購買企業(yè)開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品,這種方式教師投入最少,能夠最快應(yīng)用,缺點(diǎn)是不能完全適合本校本專業(yè)的實(shí)際情況和特色發(fā)展。??
3.各項(xiàng)保障機(jī)制尚不健全 影響可持續(xù)發(fā)展??
隊(duì)伍、經(jīng)費(fèi)和管理服務(wù)已成為制約虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的重要因素。不少學(xué)校反映,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)主要是少量對虛擬仿真技術(shù)有興趣且有改革意愿的教師“自下而上”開展工作,教師既是設(shè)計(jì)者,也是應(yīng)用者和管理者,工作量和難度較大,現(xiàn)有人員數(shù)量和專業(yè)能力很難滿足要求。??
4.共享基礎(chǔ)較薄弱 短期內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)廣泛共享??
在技術(shù)方面,各高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源要實(shí)現(xiàn)共享,需要對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的數(shù)據(jù)交換接口提出一定的規(guī)范性要求。因此,雖然高校有開放共享的意愿,但是實(shí)施難度很大。??
四?? 制訂系統(tǒng)規(guī)范 解決建設(shè)、應(yīng)用和共享中的難題??
當(dāng)前,結(jié)合技術(shù)發(fā)展實(shí)際和前沿展望,以應(yīng)用為牽引,組織開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)研制是促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)健康持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟組織制訂的《虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)指南》(以下簡稱《指南》)為各專業(yè)規(guī)劃了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,具有重要的指導(dǎo)意義。??
1.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范 解決項(xiàng)目設(shè)計(jì)的問題??
該設(shè)計(jì)規(guī)范是針對建設(shè)者在依據(jù)《指南》確定具體選題之后,根據(jù)項(xiàng)目開發(fā)的流程化方式,在設(shè)計(jì)原則、整體設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面制訂的通用性規(guī)范。??
2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目質(zhì)量規(guī)范 解決開發(fā)技術(shù)要求的問題??
該規(guī)范主要對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中客觀、具體、可測評的技術(shù)指標(biāo)提出要求,為教師和技術(shù)開發(fā)人員提供參考。??
3.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)用評價(jià)規(guī)范 解決應(yīng)用的問題??
該規(guī)范是以判定項(xiàng)目應(yīng)用和共享情況,激勵項(xiàng)目持續(xù)改進(jìn)為目的制訂的通用性評價(jià)規(guī)范。??
4.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目數(shù)據(jù)交換規(guī)范 解決共享的問題??
該規(guī)范是為實(shí)現(xiàn)資源共享,對不同高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺之間的接口提出規(guī)范性要求,目的在于提高各虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺接口統(tǒng)一性,規(guī)范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源與各虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺的集成并開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。主要適用于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺相關(guān)技術(shù)人員,高校教師亦可參考選擇合理的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺。(來源:《中國現(xiàn)代教育裝備》作者:張敏,理學(xué)博士,副研究員;劉俊波,理學(xué)碩士,副研究員)