高等教育新常態下虛擬仿真實驗教學中心建設探索

彭小建

(常州大學 繼續教育學院, 江蘇 常州　213016)

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高等教育新常態下虛擬仿真實驗教學中心建設探索

彭小建

(常州大學 繼續教育學院, 江蘇 常州213016)

虛擬仿真實驗教學中心的建設是在我國高等教育新常態的大環境下提出的,是適應高等教育新常態的具體體現。虛擬仿真實驗教學中心建設的依據體現在相應的文件和現代教育理念中。虛擬仿真實驗教學中心的建設如何發展才能更好地適應高等教育新常態的形勢,需要在實踐中尋找合適的建設路徑并加以完善和提高。

虛擬仿真實驗教學中心； 高等教育； 新常態； 建設路徑

“新常態”(new normal)一詞一經提出,便很快成為了“習式熱詞”之一。“新常態”一詞也從最初的經濟領域開始向政治、文化、社會、生態等領域擴展,與此同時,在高等教育領域也出現了諸多的新常態。而成立高校虛擬仿真實驗教學中心,也是隨著高等教育的“新常態”應運而生,蓬勃發展。高等教育新常態如何影響虛擬仿真實驗教學中心的建設、虛擬仿真實驗教學中心如何發展才能更適應高等教育新常態的形勢,成為當前亟須明確并需要加以解決的課題。

1　“新常態”與“高等教育新常態”

1.1“新常態”概念

“新常態”一詞,早在2002年在西方媒體中出現過,后來經過太平洋投資管理公司CEO穆罕默德·埃里安(Mohamed El-Erian) 的闡釋,新常態成為描述經濟領域新特征的詞語[1]。埃里安的“新常態”概念主要是指西方的發達經濟體在經過迅猛發展后,將陷入經濟長期疲軟、失業率長期較高的一種狀態。在中國,習近平主席在2014年5月9—10日考察河南時首次使用“新常態”概念,鼓勵人們“增強信心,從當前我國經濟發展的階段性特征出發,適應新常態,保持戰略上的平常心態”[2]。隨后在7月29日,習近平主席在中南海召開的黨外人士座談會上,又提出了當前經濟形勢發展“新常態”概念[3]。2014年11月10日,在北京召開的APEC工商領導人峰會上,習近平主席闡述了新常態下我國經濟發展的特點：一是從高速增長轉為中高速增長；二是經濟結構不斷優化升級；三是從要素驅動、投資驅動轉向創新驅動[4]。到了12月9日的中央經濟工作會議上,習近平主席從9大方面分析了中國經濟新常態的表現、成因及發展方向,并明確指出:“我國經濟發展進入新常態是我國經濟發展階段性特征的必然反映,是不以人的意志為轉移的。認識新常態、適應新常態、引領新常態,是當前和今后一個時期我國經濟發展的大邏輯[5]。”

可以看出,西方學者提出的“新常態”和我國提出的“新常態”,雖然最初都是在經濟領域提出,但是二者存在著本質的不同。由于二者在社會本質的根本差異和經濟發展階段的不同,經濟“新常態”的概念也有著根本的不同。正如有學者指出,西方的經濟新常態,“其內涵的傾向,如果不是悲觀的,至少也是無可奈何的”,而中國的經濟新常態則“是中國邁向更高級發展階段的宣示”[1]。也就是說,中國的經濟發展“新常態”內涵是樂觀的、積極的、催人進取的。

1.2“高等教育新常態”概念

隨著經濟發展新常態的特征顯現,由此引起政治、文化、社會、生態等諸多領域的新特征,也展現出不同以往的新常態。受到較為深遠影響的是高等教育新常態的顯現。不同學者也對高等教育新常態進行撰文闡述。有學者認為,我國高等教育領域,目前呈現出5個方面的新常態:以質量提升為核心的內涵式發展成為新常態；在改革創新中釋放辦學活力成為新常態；以法治思維推進大學治理現代化成為新常態；政府宏觀管理與社會參與辦學成為新常態；大學深度開放與教育科技引領成為新常態。而高校人才培養工作應該隨著新常態的產生加以改革創新:凸顯以學生為中心的理念；拓展課程建設的學科視野；改革大學的課程教學范式；優化學生的綜合評價機制；堅守從嚴治教的共同信念[6]。有學者認為,在新常態下,應從4個方面深入推進高等學校改革發展：在發展原則上堅持社會主義辦學方向；在發展目標上加快世界一流大學建設；在發展方式上深化教育領域綜合改革；在發展保障上全面推進依法治校[7]。有學者從我國經濟發展的新常態主要特點出發,得出應對經濟發展新常態的重要舉措就是要更加注重加強教育和提升人力資本素質,更加注重科技進步和全面創新的高等教育發展新常態,而面對這種高等教育發展新常態,要做到4個“更加注重”:更加注重內涵發展,更加注重特色發展,更加注重創新發展,更加注重需求導向[8]。

高等教育新常態是隨著經濟新常態應運而生的,經濟新常態影響著高等教育新常態,也從根本上左右著高等教育的改革發展的進路。虛擬仿真實驗教學中心的建設也是為了適應高等教育新常態而做出順勢而為的改變。

2　虛擬仿真實驗教學中心建設的“新常態”依據

2.1文件依據

2.1.1《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)》是我國10年教育改革與發展的基本依據,也是我國教育改革與發展的“新常態”。該綱要在第19章以“加快教育信息化進程”為標題,對教育信息化的重要性、重要舉措及達成目標進行了詳細的闡述。文中明確提出了“信息技術對教育發展具有革命性影響,必須予以高度重視”“建立數字圖書館和虛擬實驗室”“建立開放靈活的教育資源公共服務平臺,促進優質教育資源普及共享”“提高教師應用信息技術水平,更新教學觀念,改進教學方法,提高教學效果”等內容[9],對虛擬仿真實驗教學中心建設提出了基本的輪廓構想。

2.1.2教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》

教育部《關于全面提高高等教育質量的若干意見》是國家層面對高等教育在提升人才培養水平、增強科學研究能力、服務經濟社會發展、推進文化傳承創新上的統領性要求[10],虛擬仿真實驗教學中心的建設符合國家全面提高高等教育質量的精神。

2.1.3《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》

《教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)》是虛擬仿真實驗教學中心10年建設的頂層設計,從戰略、發展、計劃、保障上進行了總體的規劃,成為虛擬仿真實驗教學中心建設的指向標。信息化作為當前社會發展的新常態,必然也要成為教育發展的方向,正如該規劃序言中所說:“以教育信息化帶動教育現代化,破解制約我國教育發展的難題,促進教育的創新與變革,是加快從教育大國向教育強國邁進的重大戰略抉擇[11]。”

2.1.4《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》

《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》是虛擬仿真實驗教學中心建設的直接依據。隨著教高司函[2013]94號[12]、教高廳函[2014]30號[13]、教高廳函[2015]24號[14]文件的發布,全面地對國家級虛擬仿真實驗教學中心建設的指導思想、建設任務和內容進行了相應的說明,成為實際指導虛擬仿真實驗教學中心申報的直接依據。截止2016年初,已經建立了300個國家級虛擬仿真實驗教學中心。

2.2理念依據

目前,創新、協調、綠色、開放、共享的發展理念已經深入人心，虛擬仿真實驗教學中心的建設正是依據了這一發展理念。從創新理念上來看,虛擬仿真實驗教學中心的成立,目的是為了彌補實體實驗中存在的不足,以便更好地完成學生的實驗教學,但是虛擬仿真實驗依然也屬于實驗范圍,通過虛擬仿真實驗,更能提高學生的理解能力和創新能力。此外,虛擬仿真實驗教學中心,融合了學科專業和信息技術,依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信技術等信息化技術,需要高度的創新才能完成相互融合的任務。

從協調理念上來看,虛擬仿真實驗教學中心的建設,需要學科專業與信息技術密切融合,需要學校與企業高度合作才能完成,而企業具有開發實力和支持服務能力,在資金、市場觀念、市場經營、技術服務、效益觀念上具有優勢[15],能夠為這種協調提供可能。從綠色理念上來看,虛擬仿真實驗教學中心建設任務是為了實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能,在涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作、高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時,提供可靠、安全和經濟的實驗項目[12]。開發虛擬仿真實驗教學資源,其目的之一就是能夠開展綠色實驗教學,降低成本、降低消耗、降低危險。從開放和共享理念來看,虛擬仿真實驗教學中心要建設成為具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺,實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享,滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。

3　虛擬仿真實驗教學中心建設中不適應高等教育新常態的問題

3.1建設要求與初衷存在差異

虛擬仿真實驗教學作為高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容,并不是傳統的實驗教學的重復,而是推動了高校實驗教學的改革和創新。在國家級虛擬仿真實驗教學中心申報的評審指標中明確提出,對遴選出來的虛擬仿真實驗的教學平臺是依托虛擬仿真技術而開展實驗教學的平臺。虛擬仿真實驗教學平臺具有3方面基本功能:一是可以配置、連接、調節和使用虛擬實驗儀器設備進行實驗；二是能夠根據專業培養方案要求、學生自身情況、虛擬儀器設備條件自由搭建合理的實驗項目；三是建成的平臺具有信息發布、數據收集分析、互動交流、成績評定、成果展示等基本功能[16]。可以看出,實驗依然是虛擬仿真實驗教學平臺的主要功能,只不過這種實驗是“虛擬的”和“仿真的”,是“沉浸式的”和“交互式的”。然而,目前有些虛擬仿真實驗教學中心缺乏這種沉浸式和交互式的實驗體驗,而僅為一種多媒體式的視頻教學方式,學生無法在其中開展虛擬仿真實驗,不能達到教學大綱所要求完成的效果。

3.2建設任務存在偏差

虛擬仿真實驗教學中心之所以能夠存在,是為了補充真實實驗中所存在的缺陷和不足，但是,虛擬仿真實驗代替不了真實實驗，真實實驗和虛擬仿真實驗分別擔負著不同的責任。虛擬仿真實驗是為了實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能,在教高司函[2013]94號文中明確提到,虛擬仿真實驗可運用的范圍包括涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作、高成本、高消耗、大型或綜合訓練等方面,在這些方面能夠達到安全、可靠、經濟的效果。然而,虛擬仿真實驗教學中心并沒有落實好“虛實結合、相互補充、能實不虛”的原則,把常規的和基礎的實驗都通過虛擬的方式展現出來,非但沒有鍛煉學生利用虛擬實驗教學平臺達到實驗效果的目的,反而讓學生喪失了必要的動手實驗的機會,如基礎的化學實驗、醫學解剖實驗等,長期下來,也容易讓學生喪失興趣,失去了虛擬仿真實驗教學平臺建設的意義所在。

3.3共享理念沒有得到彰顯

虛擬仿真實驗教學中心建設,其內容之一是建立能夠實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享,能夠滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。通過共享虛擬實驗平臺,實現互補互利,提高使用效率,節約成本,更充分地發揮學科專業的優勢,提高創新水平。然而虛擬仿真實驗教學平臺,由于知識產權、技術開發標準、軟件兼容、校際協調、網絡安全、成果利用補償等問題的存在,無法使這種優勢資源得到充分共享。而在之前申報國家級虛擬仿真實驗教學中心的各高校申報書中,也少有提到開放共享的成果,鮮有對開放共享模式的深入探討,更無合理可行的進一步開放共享計劃[17]。可見,實現虛擬仿真實驗教學的資源最有效利用和最充分的開放共享依然存在著很多的制約因素,亟須加以解決。

3.4教學效果尚未充分體現

虛擬仿真實驗教學中心的建立宗旨就是利用這一平臺全面提高學生創新精神和實踐能力。在教師的指導下,大學生在虛擬的實驗環境中和仿真的實驗對象前進行沉浸式與交互性的實驗,充分發揮大學生自由虛擬操作、自由搭建與配置實驗的能力,進而達到不斷提高其創新能力和實踐水平。但是,由于虛擬仿真實驗教學中心建設處在大學教學改革的過程中,特別是國家級虛擬仿真實驗教學中心的申報審批也僅通過了3批,更多高校還僅僅處在積極申報以求通過批準的階段,對虛擬仿真實驗教學中心的內涵建設上還沒有真正下工夫進行研究,學生的創新精神和實踐動手能力更多的還是依靠傳統的教學和實驗來培養,虛擬仿真實驗教學中心的教學效果對大學生的創新精神和實踐動手能力的影響還有待加強。

4　適應高等教育新常態、加強虛擬仿真實驗教學中心建設路徑

關于虛擬仿真實驗教學中心建設,教育部在頂層設計上已經做了充分的工作,比如,在遴選國家級虛擬仿真實驗教學中心的過程中,已經制定了嚴格的標準:基礎性、先進性、共享性、持續性、競爭性。如果各高校能夠依照標準加強虛擬仿真實驗教學中心的建設,就能夠進一步提高我國在該類實驗教學上的總體水平。在建設過程中,還應注意以下幾點:

(1) 堅持以我為主,利用高校自己的優勢專業學科,建設特色鮮明的虛擬仿真實驗教學平臺。高校在發展過程中,已經由過去的追求專業和學科大而全的“鋪攤子”方式向追求發展具有優勢、特色專業學科轉變,高校應該積極開發、整合自己的優勢資源,進行相關專業的虛擬仿真實驗教學中心平臺建設。

(2) 在建設虛擬仿真實驗教學平臺過程中,要注意資源合理分配,不要造成資源的重復浪費。虛擬仿真實驗教學中心建設強調優質實驗教學資源開放共享,因此,相同專業和學科的虛擬仿真實驗教學中心建設宜精不宜多,否則會造成重復建設而產生浪費。如果有些高校在相關學科上都有較高水平,則這些高校可以聯合起來共同開發虛擬仿真實驗教學平臺,這樣既能夠集中更多人力物力建設好平臺,也符合國家對虛擬仿真實驗教學中心建設的指導思想。

(3) 對已經獲批的國家級虛擬仿真實驗教學中心,教育部應該制定詳細考核標準,定期進行考核,對沒有達到考核標準的實驗中心,應該有一定的懲罰措施,從而進一步促進國家級虛擬仿真實驗教學中心的持續性發展。

5　結語

虛擬仿真實驗教學中心是隨著信息技術的發展而產生的,是對傳統實驗教學模式的補充。我國高等教育發展新常態也要求在現代化教育條件下實現真實實驗和虛擬仿真實驗“兩條腿走路”。加強虛擬仿真實驗教學中心的建設對創新型人才的培養能夠起到重要促進作用,可以說實現了實驗教學的新突破。虛擬仿真實驗教學中心建設研究尚處于初期階段,只有認真解讀國家對虛擬仿真實驗教學中心建設的初衷,研究虛擬仿真實驗教學中心的內涵、作用及其優勢所在,才能更好地促進其發展。

References)

[1] 李揚,張曉晶.“新常態”:經濟發展的邏輯與前景[J].經濟研究,2015(5):4-19.

[2] 新華網. 習近平在河南考察[EB/OL].(2014-05-10)[2016-05-14].http://news.xinhuanet.com/photo/2014-05/10/c_126484765.htm.

[3] 新華社.就當前經濟形勢和下半年經濟工作,中共中央召開黨外人士座談會,習近平主持并發表重要講話[N]. 人民日報,2014-07-30(1).

[4] 中國網. 習近平主席出席APEC工商領導人峰會并發表主旨演講[EB/OL].(2014-11-09)[2016-05-14].http://www.china.com.cn/zhibo/.

[5] 新華網.中央經濟工作會議在京舉行[EB/OL].(2014-12-11)[2016-05-14]. http://news.xinhuanet.com/fortune/2014-12/11/c_1113611795.htm.

[6] 趙德武.高等教育新常態與教育改革創新[N].光明日報,2015-01-06(16).

[7] 李元元.充分認識當前高等教育新常態[N]. 中國教育報,2015-07-06(9).

[8] 杜玉波.把握新常態下的高教發展[N].光明日報,2015-03-02(2).

[9] 教育部.國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020年)[EB/OL].(2010-07-29)[2016-05-14].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/moe_838/201008/93704.html.

[10] 教育部. 關于全面提高高等教育質量的若干意見[EB/OL]. (2012-03-16) [2016-05-14].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/ htmlfiles/moe/s6342/201301/xxgk_146673.html.

[11] 教育部. 教育信息化十年發展規劃(2011—2020年)[EB/OL].(2012-03-13)[2016-05-14].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/ moe/s3342/201203/xxgk_133322.html.

[12] 教育部. 關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知:教高司函[2013]94號[Z].2013.

[13] 教育部辦公廳.關于開展2014年國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知:教高廳函[2014]30號[Z].2014.

[14] 教育部辦公廳.關于開展2015年國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知:教高廳函[2015]24號[Z].2015.

[15] 李平,毛昌杰,徐進.開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設 提高高校實驗教學信息化水平[J].實驗室研究與探索,2013,32(11):5-8.

[16] 祖強.國家級虛擬仿真實驗教學中心評審指標體系解讀[J].中國現代教育裝備,2014(21):27-29.

[17] 徐進.2013年國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作小結及2014年申報建議[J].實驗室研究與探索,2014,33(8):1-5.

Exploration on construction of virtual simulation experimental teaching centers in new normal situation for higher education

Peng Xiaojian

(School of Continuing Education,Changzhou University,Changzhou 213016,China)

Construction of virtual simulation experimental teaching centers is proposed in the new normal environment for higher education,which is a concrete manifestation for higher education to adapt itself to this new environment. The reasons for construction of virtual simulation experimental teaching centers are clearly stated in the corresponding documents and modern educational philosophy. How to develop virtual simulation experimental teaching centers and better fit themselves into the new normal situation for higher education need to find the right path for their further construction in practice and for their further completion and improvement.

virtual simulation experimental teaching center; higher education; new normal situation; construction path

10.16791/j.cnki.sjg.2016.10.059

2016-05-23修改日期：2016-06-02

彭小建(1982-),男,江蘇連云港,碩士,助理研究員，主要研究方向為高等教育管理.E-mail：pxj223@hotmail.com

G642.0

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1002-4956(2016)10-0237-04