經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系的多維度構(gòu)建與實踐

戴志鋒 李春艷

[摘? ? 要] 根據(jù)經(jīng)濟類學(xué)科教育改革要求和當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)工作特點，將虛擬仿真實驗教學(xué)模式引入實驗教學(xué)，已經(jīng)成為高校教學(xué)改革的重要趨勢。我校作為國家級經(jīng)管類實驗教學(xué)中心，進一步對經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系進行構(gòu)建，結(jié)合學(xué)科的專業(yè)特點來設(shè)計實驗，通過系統(tǒng)全面的實驗學(xué)習(xí)過程，幫助學(xué)生認識各種經(jīng)濟問題和經(jīng)濟現(xiàn)象。同時課程體系秉承以學(xué)生為本的實驗教學(xué)理念，充分發(fā)揮學(xué)生在整個實驗過程中的主動性和創(chuàng)造性，從而達到培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的目的，為經(jīng)濟類學(xué)科專業(yè)發(fā)展提供了有益的實踐探索。

[關(guān)鍵詞] 經(jīng)濟類;虛擬仿真;實驗教學(xué)體系

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

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

0? ? ? 引? ? 言

經(jīng)濟學(xué)科作為一門與社會實踐緊密相關(guān)的應(yīng)用型傳統(tǒng)學(xué)科，伴隨著虛擬仿真技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，在教學(xué)中通過軟件和程序構(gòu)建高度仿真的各種相關(guān)實驗內(nèi)容和項目，能夠在較大程度上模擬和還原真實環(huán)境下很難完成的各種經(jīng)濟學(xué)理論知識。虛擬仿真實驗教學(xué)體系力求突破原有學(xué)科實驗的傳統(tǒng)界限，構(gòu)建、運行、驗證有代表性的、啟發(fā)性的課程實驗內(nèi)容和問題，減少簡單重復(fù)的單一驗證性實驗，增加綜合性、多重設(shè)計性、結(jié)果多樣性的綜合實驗。整個課程體系的設(shè)計需要包含先進的綜合仿真技術(shù)、優(yōu)良的實驗條件和環(huán)境、豐富的實驗內(nèi)容、有效的實驗方法，使得學(xué)生對課程的知識有深入的認識和理解，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。

根據(jù)教育部《關(guān)于開展2015 年國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》（ 教高司函[2015]24號） 要求，我校實驗教學(xué)中心作為國家級經(jīng)管類實驗教學(xué)示范中心，在發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢和示范作用的同時，加強虛擬仿真實驗教學(xué)體系的構(gòu)建和實踐，遵循技術(shù)設(shè)計為教學(xué)發(fā)展的原則，以及“創(chuàng)新”“發(fā)展”的理念，深化實驗教學(xué)體系改革提高實驗教學(xué)質(zhì)量，為成為國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心打下良好基礎(chǔ)。

1? ? ? 經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系構(gòu)建思路

經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系的構(gòu)建，結(jié)合自身學(xué)科的專業(yè)特點來設(shè)計和完成實驗，通過設(shè)計系統(tǒng)全面的實驗過程，幫助學(xué)生認識各種經(jīng)濟問題和經(jīng)濟現(xiàn)象。整個實驗教學(xué)體系在培養(yǎng)學(xué)生熟練應(yīng)用信息技術(shù)和使用相關(guān)實驗軟件的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)的理論知識和學(xué)習(xí)方法去理解、分析、完成實驗項目，最后分析解釋各種實驗結(jié)果和現(xiàn)象，以達到剖析、檢驗和進一步完善經(jīng)濟理論并在一定情況下提供政策抉擇。學(xué)生在進行實驗的不同階段時，經(jīng)常會出現(xiàn)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(shù)據(jù)信息，科學(xué)客觀地認識事物，經(jīng)歷從整體到個體，再從個體回歸到整體的過程，充分發(fā)揮學(xué)生在整個實驗過程中的主動性和創(chuàng)造性，從而達到培養(yǎng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的目的。

1.1? ? 技術(shù)路線為基礎(chǔ)

信息化手段的發(fā)展推動了教學(xué)方式的變革。虛擬仿真實驗的開展，為學(xué)生提供了一個結(jié)合課內(nèi)、課外、社會實踐多個空間和時間的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過虛擬仿真實驗，學(xué)生可以學(xué)習(xí)比傳統(tǒng)理論課程上學(xué)到的更復(fù)雜和更真實的課程實驗內(nèi)容。傳統(tǒng)課程教學(xué)中只能將課程實驗內(nèi)容的復(fù)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(jīng)濟現(xiàn)象理論分析。而虛擬仿真實驗教學(xué)，采用計算機仿真軟件允許學(xué)生通過改變系統(tǒng)參數(shù)的方式改變系統(tǒng)環(huán)境。學(xué)生實驗得出的結(jié)果因為環(huán)境設(shè)置和參數(shù)的改變，而得到不同的甚至是出乎意料的結(jié)果，增強了課程的趣味性和多變性。學(xué)生在教學(xué)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(tǒng)的數(shù)據(jù)分析解釋各種實驗結(jié)果和現(xiàn)象。此外，掌握虛擬仿真方法信息化手段的學(xué)生在畢業(yè)后進入相關(guān)工作領(lǐng)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(chǔ)。

1.2? ?層次階段遞進式培養(yǎng)為核心

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

1.3? ?專業(yè)方向為導(dǎo)向

經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系，融合現(xiàn)有經(jīng)濟類各個專業(yè)的不同課程，按照課程培養(yǎng)方案，對經(jīng)濟類學(xué)科專業(yè)課程進行整合。課程按照“專業(yè)導(dǎo)向+目的導(dǎo)向”的構(gòu)建方案，組織經(jīng)濟類專業(yè)的課程組，較為全面地展現(xiàn)了經(jīng)濟類專業(yè)課程的各要素，從專業(yè)角度構(gòu)建實驗教學(xué)的仿真環(huán)境和內(nèi)容。整個課程組的整合，幫助學(xué)生清晰的認識和重現(xiàn)整個經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)鏈。這種課程體系有效解決多專業(yè)融合人才培養(yǎng)問題，形成仿真內(nèi)容與社會產(chǎn)業(yè)相結(jié)合、理論課堂與實驗課堂相結(jié)合的經(jīng)濟類虛擬仿真實驗課程體系。

2? ? ? 經(jīng)濟類虛擬仿真實驗教學(xué)體系框架建設(shè)

經(jīng)濟類虛擬仿真實驗課程教學(xué)體系的建設(shè)，應(yīng)滿足學(xué)校人才培養(yǎng)方案的要求和經(jīng)濟社會對人才的需要，切實提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。

2.1? ?實驗教學(xué)內(nèi)容體系

經(jīng)濟類虛擬仿真實驗課程的內(nèi)容體系，使得學(xué)生在掌握理論知識和基本實驗方法的基礎(chǔ)上，進一步系統(tǒng)全面學(xué)習(xí)和掌握研究工具和創(chuàng)新方法，滿足綜合實驗的需求。整個內(nèi)容體系經(jīng)過梳理、分類、總結(jié)，對理論教學(xué)和實驗教學(xué)，課內(nèi)教學(xué)和課外自學(xué)，校內(nèi)學(xué)習(xí)和校外實踐，構(gòu)建了三個層次的虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容體系，分別為：

第一層次為基礎(chǔ)型實驗，包含課內(nèi)理論知識和基礎(chǔ)實驗;

第二層次為綜合型實驗，是學(xué)生基礎(chǔ)實驗的拓展延伸，包含學(xué)生競賽等相關(guān)綜合實驗，以培養(yǎng)和提升學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力和科研素養(yǎng)為目的;

第三層次為創(chuàng)新型實驗，包含社會實踐和交流活動，虛擬仿真環(huán)境為其提供教學(xué)資源，交流空間，實驗內(nèi)容模型。

這種課程體系，力求使得學(xué)生從理論、實驗、實踐過程中更好地了解基本經(jīng)濟現(xiàn)象，通過觀察環(huán)境、改變仿真環(huán)境和參數(shù)，得到更多的實驗結(jié)果。整個過程盡可能地接近現(xiàn)實經(jīng)濟現(xiàn)象，在高度仿真的學(xué)習(xí)環(huán)境中體驗與現(xiàn)實接近的經(jīng)濟現(xiàn)象和企業(yè)的工作流程。

2.2? ?實驗教學(xué)方法體系

虛擬仿真實驗教學(xué)方法體系基于虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，具體包括以下幾點。

第一種為建立基于“資源共享-課內(nèi)指導(dǎo)-點評”的課內(nèi)實驗教學(xué)模式。

學(xué)生對于課程實驗，在完成理論學(xué)習(xí)和實驗操作講解的基礎(chǔ)上，通過開放平臺相應(yīng)的虛擬仿真實驗軟件，滿足學(xué)生隨時復(fù)習(xí)知識和進行實驗操作的需求。學(xué)生甚至可以在課前預(yù)先進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果。通過有效的課前預(yù)習(xí)，教師能夠在一定程度和一定范圍內(nèi)減少簡單的講解演示教學(xué)實驗，靈活地增加各種設(shè)計性實驗內(nèi)容。學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中，根據(jù)教學(xué)要求，可以自行設(shè)計各種實驗方案，輸出最后結(jié)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(jié)果，及時發(fā)現(xiàn)實驗中的問題，給予相應(yīng)指導(dǎo)。

第二種為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與綜合提高性學(xué)習(xí)相結(jié)合。

由于課程時間有限，不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和興趣又不盡相同，所以整個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況參差不齊。學(xué)生在完成課程培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，可以繼續(xù)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(shù)。學(xué)生由從被動地接受知識和實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動學(xué)習(xí)，同時教師成為學(xué)習(xí)的組織者、指導(dǎo)者和監(jiān)督者。學(xué)生之間以共同的興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)來建立團隊，團隊之間通過協(xié)作和互相學(xué)習(xí)和談?wù)摰姆绞酵瓿蓪嶒瀮?nèi)容。教師可以在整個過程中回答學(xué)生問題，給予學(xué)生及時指導(dǎo)。

2.3? ?實驗教學(xué)評價體系

虛擬仿真實驗教學(xué)體系在實驗教學(xué)中具有較多的優(yōu)勢，但因為實驗教學(xué)的延伸時間自由、實驗地點自由，團隊合作關(guān)系變化，這些因素決定了實驗過程和結(jié)果的評定影響因素較多，所以成績的評定具有一定的復(fù)雜性。我們?nèi)绾谓⒖茖W(xué)合理的虛擬仿真實驗評價體系，對于保障實驗教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，具有至關(guān)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(guān)注學(xué)生最終實驗結(jié)果，另外一方面還要對學(xué)生綜合素質(zhì)、團隊觀念、實驗內(nèi)容的復(fù)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(jié)果性考核相結(jié)合，將團隊考核與個人考核相結(jié)合，這樣得出的綜合課程成績，才能激勵學(xué)生和檢驗實驗效果，才能不斷優(yōu)化和設(shè)計更好的教學(xué)內(nèi)容和方式。

3? ? ? 經(jīng)濟類虛擬仿真實驗課程體系建設(shè)實踐和效果

中心面向全校經(jīng)濟管理類學(xué)院，為各專業(yè)人才培養(yǎng)方案中課內(nèi)實驗、獨立實驗課程的開設(shè)和大學(xué)生學(xué)科競賽等第二課堂活動的開展提供支撐與保障。中心結(jié)合長期教學(xué)實踐，依據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展對人才的需求，以培育學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、計算機應(yīng)用能力、團隊合作能力、創(chuàng)新能力為目標(biāo)，遵循“理論基礎(chǔ)+綜合實驗+團隊協(xié)作+線上線下指導(dǎo)”的建設(shè)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(xué)，提高實驗教學(xué)水平，整合實驗教學(xué)資源。虛擬仿真實驗平臺和相關(guān)軟件的應(yīng)用，便于實驗教學(xué)打破時間和空間的限制完成實驗任務(wù)。運用虛擬仿真軟件，學(xué)生可以自選、自行組織完成多種實驗，從而節(jié)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(shù)使各個實驗獨立，數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、實驗結(jié)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(shù)方法和規(guī)范，有利于實驗的開展和提高實驗技術(shù)水平，滿足實驗教學(xué)不斷提出的新的教學(xué)要求。

整個課程體系，以課程實驗大綱為基礎(chǔ)，拓展性的增加各種設(shè)計性的實驗內(nèi)容，使學(xué)生以經(jīng)濟理論知識點為基礎(chǔ)，以虛擬仿真軟件為工具，自行設(shè)計實驗方案、參數(shù)、環(huán)境，得到各種啟發(fā)性的實驗結(jié)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(jiān)督和遠程指導(dǎo)，在實驗教學(xué)中發(fā)揮重要的控制作用。因此，虛擬仿真實驗教學(xué)體系可以很好地鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，獨立構(gòu)思和設(shè)計實驗內(nèi)容和方法的能力，團隊協(xié)作能力、有利于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才。

中心經(jīng)過改革和發(fā)展，現(xiàn)有實驗項目資源總數(shù)432個，開設(shè)實驗項目數(shù)400多個，服務(wù)全校35個專業(yè)。同時中心在原有實驗教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，以提升學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力為目標(biāo)，開設(shè)跨專業(yè)綜合實驗經(jīng)濟類課程，構(gòu)建一個從知識、能力到素質(zhì)呈遞進式的立體化實驗教學(xué)內(nèi)容體系，取得了較好的教學(xué)效果。

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