經濟類虛擬仿真實驗教學體系的多維度構建與實踐

戴志鋒 李春艷

[摘? ? 要] 根據經濟類學科教育改革要求和當代大學生學習工作特點，將虛擬仿真實驗教學模式引入實驗教學，已經成為高校教學改革的重要趨勢。我校作為國家級經管類實驗教學中心，進一步對經濟類虛擬仿真實驗教學體系進行構建，結合學科的專業特點來設計實驗，通過系統全面的實驗學習過程，幫助學生認識各種經濟問題和經濟現象。同時課程體系秉承以學生為本的實驗教學理念，充分發揮學生在整個實驗過程中的主動性和創造性，從而達到培養學生綜合學習和應用能力的目的，為經濟類學科專業發展提供了有益的實踐探索。

[關鍵詞] 經濟類;虛擬仿真;實驗教學體系

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 13. 091

[中圖分類號] G642.4? ? [文獻標識碼]? A? ? ? [文章編號]? 1673 - 0194（2019）13- 0223- 03

0? ? ? 引? ? 言

經濟學科作為一門與社會實踐緊密相關的應用型傳統學科，伴隨著虛擬仿真技術的快速發展和應用，在教學中通過軟件和程序構建高度仿真的各種相關實驗內容和項目，能夠在較大程度上模擬和還原真實環境下很難完成的各種經濟學理論知識。虛擬仿真實驗教學體系力求突破原有學科實驗的傳統界限，構建、運行、驗證有代表性的、啟發性的課程實驗內容和問題，減少簡單重復的單一驗證性實驗，增加綜合性、多重設計性、結果多樣性的綜合實驗。整個課程體系的設計需要包含先進的綜合仿真技術、優良的實驗條件和環境、豐富的實驗內容、有效的實驗方法，使得學生對課程的知識有深入的認識和理解，激發學習的興趣。

根據教育部《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》（ 教高司函[2015]24號） 要求，我校實驗教學中心作為國家級經管類實驗教學示范中心，在發揮現有優勢和示范作用的同時，加強虛擬仿真實驗教學體系的構建和實踐，遵循技術設計為教學發展的原則，以及“創新”“發展”的理念，深化實驗教學體系改革提高實驗教學質量，為成為國家級虛擬仿真實驗教學中心打下良好基礎。

1? ? ? 經濟類虛擬仿真實驗教學體系構建思路

經濟類虛擬仿真實驗教學體系的構建，結合自身學科的專業特點來設計和完成實驗，通過設計系統全面的實驗過程，幫助學生認識各種經濟問題和經濟現象。整個實驗教學體系在培養學生熟練應用信息技術和使用相關實驗軟件的基礎上，綜合運用所學的理論知識和學習方法去理解、分析、完成實驗項目，最后分析解釋各種實驗結果和現象，以達到剖析、檢驗和進一步完善經濟理論并在一定情況下提供政策抉擇。學生在進行實驗的不同階段時，經常會出現客觀性和真理性不一樣的情況，所以需要他們使用合適的方法選擇正確、客觀、真實的數據信息，科學客觀地認識事物，經歷從整體到個體，再從個體回歸到整體的過程，充分發揮學生在整個實驗過程中的主動性和創造性，從而達到培養學生綜合學習和應用能力的目的。

1.1? ? 技術路線為基礎

信息化手段的發展推動了教學方式的變革。虛擬仿真實驗的開展，為學生提供了一個結合課內、課外、社會實踐多個空間和時間的學習環境。通過虛擬仿真實驗，學生可以學習比傳統理論課程上學到的更復雜和更真實的課程實驗內容。傳統課程教學中只能將課程實驗內容的復雜性和多變性限制在一定的程度，以保證能夠進行可控的經濟現象理論分析。而虛擬仿真實驗教學，采用計算機仿真軟件允許學生通過改變系統參數的方式改變系統環境。學生實驗得出的結果因為環境設置和參數的改變，而得到不同的甚至是出乎意料的結果，增強了課程的趣味性和多變性。學生在教學過程中觀察實驗運行的方式和實驗對象的各種不同行為，最后通過計算機系統的數據分析解釋各種實驗結果和現象。此外，掌握虛擬仿真方法信息化手段的學生在畢業后進入相關工作領域時，可以更迅速地掌握其他信息化手段和方法，為將來的科研和工作打下堅實的基礎。

1.2? ?層次階段遞進式培養為核心

按照學習的循序漸進的自然過程，將整個教學細分為“理論教學-實驗操作教學-實驗教學”。學生在完成以上各個教學過程的基礎上，才能進入下一個實驗階段。學生獨立實驗根據難易程度細分為“基礎驗證型實驗-綜合型實驗-創新型實驗”。這種階段層次遞進式教學的方式，形成整個學習過程由理論到實驗，再由基礎實驗到綜合和創新型實驗的過程。整個課程的學習過程遵循由淺入深，從基礎到綜合，同時集教學、科研和學生興趣為一體，形成循序漸進的虛擬仿真實驗教學體系。

1.3? ?專業方向為導向

經濟類虛擬仿真實驗教學體系，融合現有經濟類各個專業的不同課程，按照課程培養方案，對經濟類學科專業課程進行整合。課程按照“專業導向+目的導向”的構建方案，組織經濟類專業的課程組，較為全面地展現了經濟類專業課程的各要素，從專業角度構建實驗教學的仿真環境和內容。整個課程組的整合，幫助學生清晰的認識和重現整個經濟產業鏈。這種課程體系有效解決多專業融合人才培養問題，形成仿真內容與社會產業相結合、理論課堂與實驗課堂相結合的經濟類虛擬仿真實驗課程體系。

2? ? ? 經濟類虛擬仿真實驗教學體系框架建設

經濟類虛擬仿真實驗課程教學體系的建設，應滿足學校人才培養方案的要求和經濟社會對人才的需要，切實提高學生學習能力和綜合素質。

2.1? ?實驗教學內容體系

經濟類虛擬仿真實驗課程的內容體系，使得學生在掌握理論知識和基本實驗方法的基礎上，進一步系統全面學習和掌握研究工具和創新方法，滿足綜合實驗的需求。整個內容體系經過梳理、分類、總結，對理論教學和實驗教學，課內教學和課外自學，校內學習和校外實踐，構建了三個層次的虛擬仿真教學內容體系，分別為：

第一層次為基礎型實驗，包含課內理論知識和基礎實驗;

第二層次為綜合型實驗，是學生基礎實驗的拓展延伸，包含學生競賽等相關綜合實驗，以培養和提升學生綜合學習能力和科研素養為目的;

第三層次為創新型實驗，包含社會實踐和交流活動，虛擬仿真環境為其提供教學資源，交流空間，實驗內容模型。

這種課程體系，力求使得學生從理論、實驗、實踐過程中更好地了解基本經濟現象，通過觀察環境、改變仿真環境和參數，得到更多的實驗結果。整個過程盡可能地接近現實經濟現象，在高度仿真的學習環境中體驗與現實接近的經濟現象和企業的工作流程。

2.2? ?實驗教學方法體系

虛擬仿真實驗教學方法體系基于虛擬仿真技術的應用，具體包括以下幾點。

第一種為建立基于“資源共享-課內指導-點評”的課內實驗教學模式。

學生對于課程實驗，在完成理論學習和實驗操作講解的基礎上，通過開放平臺相應的虛擬仿真實驗軟件，滿足學生隨時復習知識和進行實驗操作的需求。學生甚至可以在課前預先進行實驗操作，觀察實驗現象，分析實驗結果。通過有效的課前預習，教師能夠在一定程度和一定范圍內減少簡單的講解演示教學實驗，靈活地增加各種設計性實驗內容。學生在整個學習過程中，根據教學要求，可以自行設計各種實驗方案，輸出最后結果，實時進行分析。教師主要通過答疑、檢查各個小組的各種實驗結果，及時發現實驗中的問題，給予相應指導。

第二種為基礎學習與綜合提高性學習相結合。

由于課程時間有限，不同學生的學習能力和興趣又不盡相同，所以整個學生的學習情況參差不齊。學生在完成課程培養方案的基礎上，可以繼續自主選擇完成更高層次的課程實驗項目來獲得更高的分數。學生由從被動地接受知識和實驗轉變為積極主動學習，同時教師成為學習的組織者、指導者和監督者。學生之間以共同的興趣和學習目標來建立團隊，團隊之間通過協作和互相學習和談論的方式完成實驗內容。教師可以在整個過程中回答學生問題，給予學生及時指導。

2.3? ?實驗教學評價體系

虛擬仿真實驗教學體系在實驗教學中具有較多的優勢，但因為實驗教學的延伸時間自由、實驗地點自由，團隊合作關系變化，這些因素決定了實驗過程和結果的評定影響因素較多，所以成績的評定具有一定的復雜性。我們如何建立科學合理的虛擬仿真實驗評價體系，對于保障實驗教學質量，提高學生學習的積極性和主動性，具有至關重要的作用。

所以為了保證課程的考核多元化、合理化，我們一方面需要關注學生最終實驗結果，另外一方面還要對學生綜合素質、團隊觀念、實驗內容的復雜性和多重性進行總體考量。教師考核成績需要將過程性考核和結果性考核相結合，將團隊考核與個人考核相結合，這樣得出的綜合課程成績，才能激勵學生和檢驗實驗效果，才能不斷優化和設計更好的教學內容和方式。

3? ? ? 經濟類虛擬仿真實驗課程體系建設實踐和效果

中心面向全校經濟管理類學院，為各專業人才培養方案中課內實驗、獨立實驗課程的開設和大學生學科競賽等第二課堂活動的開展提供支撐與保障。中心結合長期教學實踐，依據社會經濟發展對人才的需求，以培育學生的學習能力、計算機應用能力、團隊合作能力、創新能力為目標，遵循“理論基礎+綜合實驗+團隊協作+線上線下指導”的建設思路，使用各種虛擬仿真軟件，采用模型仿真、過程仿真、情景仿真等虛擬仿真手段進行教學，提高實驗教學水平，整合實驗教學資源。虛擬仿真實驗平臺和相關軟件的應用，便于實驗教學打破時間和空間的限制完成實驗任務。運用虛擬仿真軟件，學生可以自選、自行組織完成多種實驗，從而節省課堂時間，顯著降低實驗室管理成本，提高實驗效率。虛擬仿真技術使各個實驗獨立，數據錄入、數據處理、實驗結果的輸出和分析等使得實驗清晰化智能化，逐漸形成新的技術方法和規范，有利于實驗的開展和提高實驗技術水平，滿足實驗教學不斷提出的新的教學要求。

整個課程體系，以課程實驗大綱為基礎，拓展性的增加各種設計性的實驗內容，使學生以經濟理論知識點為基礎，以虛擬仿真軟件為工具，自行設計實驗方案、參數、環境，得到各種啟發性的實驗結果，并可以通過仿真軟件實時進行回放、分析。教師也可以在線監督和遠程指導，在實驗教學中發揮重要的控制作用。因此，虛擬仿真實驗教學體系可以很好地鍛煉學生的自主學習能力，獨立構思和設計實驗內容和方法的能力，團隊協作能力、有利于培養出具有創新精神和實踐能力的人才。

中心經過改革和發展，現有實驗項目資源總數432個，開設實驗項目數400多個，服務全校35個專業。同時中心在原有實驗教學資源的基礎上，以提升學生綜合學習能力為目標，開設跨專業綜合實驗經濟類課程，構建一個從知識、能力到素質呈遞進式的立體化實驗教學內容體系，取得了較好的教學效果。

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