疫情期間高校虛擬仿真實驗教學的建設探究

常俊 李延德 陳萍 趙麗洲

摘要：2020年由于新冠肺炎疫情的影響，致使高校正常的教育教學環節無法順利完成，為了不影響廣大學生的教育進度，各高校紛紛推出不同形式的線上教學。各高校的實驗教學中，如何改變那些傳統的陳舊的教學模式，推進實驗教學的轉型，提高實驗教學項目質量，培養適應現階段的社會經濟發展的應用型人才，成為各高校面臨的重要問題。本文從疫情期間虛擬仿真實驗教學建設的重要意義、現階段虛擬仿真實驗教學的發展現狀以及疫情期間高校虛擬仿真實驗教學的建設建議等幾個方面，對疫情期間高校虛擬仿真實驗教學的建設進行了分析，并提出了一定建議，對當前形勢下各高校的實驗教學的順利實施提供了巨大的幫助。

關鍵字：疫情、高校、虛擬仿真、實驗教學、建設探究

引言

在全國上下一心共同抗擊新冠疫情的大環境下， 今年年初，國家教育部出臺了《關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》。要求全國各高校要充分結合各自學校學科特點，積極拓展線上學習和線上教學模式，切實保證在疫情防控期間各高校的各項教育教學環節的順利實施，真正做到“停課不停學”。高校的實驗教學項目多為實際場所實驗，大多需要實驗場地設施、儀器、材料等等，另外，疫情防控期間是一個非常特殊的時期，廣大高校學生都在各自家里，空間上無法滿足學習條件，但由于實驗教學項目的特殊性對補充完善學生的書本理論，培養和提高廣大學生的實際動手操作能力和提升創造性的思維等等都具有無法取代的重要作用。

1.疫情期間虛擬仿真實驗教學建設的重要意義

虛擬仿真實驗教學的建設在全國上下共同抗擊疫情，同時也是新時期高校教育教學模式快速發展的特殊歷史時期，更加顯示出其重要作用，高校各實驗教學的項目設計就是為了能夠適應全民抗疫的特殊時期，以及當前社會新的科學技術的發展，不斷培養提高新時期各高校在校大學生的創新能力、創業意識、實際動手操作能力，推動社會應用型人才的培養質量，對整個高等教育的發展以及社會經濟的快速發展都具有重要的極其重要的意義。

1.1完善實驗教學的項目內容

虛擬仿真實驗的開展，能夠有效的彌補和拓展了高校原有實驗教學內容的覆蓋面。通過對現代多媒體技術、VR虛擬現實、遠程操控等現代技術的運用，能夠在很大程度上可以解決原來的實驗教學的項目運轉成本、原材料以及安全穩定性等多方面的問題。

1.2改善現有陳舊實驗教學的模式

虛擬仿真實驗教學能夠充分運用現代化信息網絡技術、人工智能技術，建構實驗教學的開放性和綜合性，能夠更加行之有效的改變以往的實驗教學項目的結構，重塑高校的實驗教學項目的形態。

1.3 創新改革學生現有的傳統實驗教學的方法

廣大高校大學生可以利用虛擬仿真實驗教學特點，擺脫實驗項目本身在時間上、空間上以及安全穩隱患等方面的不利因素，極大的提高實驗教學項目的多層次、多角度的進行實驗分析、方案設計。

1.4提高實驗教學效果

對于廣大高校在校生而言，虛擬仿真實驗教學項目所展現的出來的代入感、交融性、想象性等特點，可以提高學生們的積極主動性和自主學習的能動性，進而不斷地提高學生們的創新思維。

2.現階段虛擬仿真實驗教學的發展現狀

2.1高校虛擬仿真實驗教學建設存在的問題

現階段，很多高校的虛擬仿真實驗教學仍然是處于閉關自守狀態。在相同專業領域中，各個院校也都是根據自身專業進行設計，這樣就造成了同類資源的重復投入。

2.2虛擬仿真實驗教學所使用的教材更新較慢

現階段，各高校的虛擬仿真實驗教學在進行過程中并沒有統一的教材用書。大多數的高校都是以各自學校虛擬仿真實驗教學項目的軟件供應商或者合作單位所提供的設備操作規范作為具體實驗教學項目的指導用書。

2.3虛擬仿真實驗教學的利用率不高

目前，很多高校的虛擬仿真實驗教學項目在前期就投入了大量的經費，但具體建成后每年的使用情況不多，造成了嚴重的浪費。

2.4缺少專業化師資隊伍

高校由于受到以往傳統實驗教學的教學方式的影響，一些年齡較大的從事一線實驗教學的老師在使用虛擬仿真教學項目時，自身具備的知識體系與實際教育教學設備設施的使用存在較大的脫節現象。

3. 疫情期間高校虛擬仿真實驗教學的建設建議

3.1制定規范虛擬仿真實驗教學教材

建議由國家級示范型虛擬仿真實驗教學項目負責任人擔任牽頭人，統一科學制定一套虛擬仿真實驗教學的教材以及實驗教學的具體操作規范指導書。各個高校再根據其各自實際開課情況進行內容的適當修改，但是整體的實驗教學體系不變。

3.2打造虛擬仿真教學的資源共享

首先，積極打造高校虛擬仿真實驗教學的實驗教學平臺，建立相關專業的虛擬仿真軟件以及操作指導書的標準，將高校現有的和已經完成開發的虛擬仿真實驗教學項目資源進行全面對接。其次，虛擬仿真實驗教學資源不僅要能夠滿足校自身高校各專業的師生使用需求，還要積極探索實現跨院校、跨地區、跨專業學科的資源共享。

3.3建構多學科的綜合性虛擬仿真實驗教學

積極鼓勵高校教師將人工智能技術、大數據等新興科技與高校虛擬仿真實驗教學相融合，在提升虛擬仿真實驗教學創新力度的同時也激發了指導教師的科研積極性。各高校的虛擬仿真實驗教學應該是融合各專業、多學科的綜合性實驗項目，這樣能夠在最大限度內節約有限資源，避免重復建設所造成的巨大浪費，指定科學、合理的開放共享手段，提高虛擬仿真教學項目的利用率。

3.4建立健全虛擬仿真實驗教學的監督機制

對已經建成的和正在建設中的虛擬仿真實驗教學項目都要制定完善的監督隊伍并制定規范的監督機制。對期開展定期考核，完善監督責任機制，形成考核制度，促進那些不常用或者很少用的虛擬仿真實驗教學項目進行改革創新。

3.5建立專業的虛擬仿真實驗教學隊伍

制定政策、建立科學合理的激勵機制，促進虛擬仿真實驗教學隊伍建設和發展。鼓勵不同學科、不同專業的指導教師積極主動參與虛擬仿真實驗教學項目的設計與開發制作。

4 結語

總之，由于疫情期間的特殊性以及現代化網絡技術的發展影響，網上教育模式已經成為了各高校順利完成教育教學目標，完成人才培養的一個重要手段，而這其中虛擬仿真實驗教學的順利開展對高校教育教學工作的順利實施作用巨大。虛擬仿真實驗教學是高校教育教學領域中的新時尚，它不但可以突破傳統的場地實驗項目的空間局限，而且可以高仿真的安全的保障實驗教學項目的實際效果，通過虛擬仿真實驗教學的實施，可以減少一些大型設備、高危設備的投資、維護和承擔的風險費，提高高校的整體發展。各高校應牢牢抓住新冠疫情的特殊契機，趨利避害、因勢利導，大力開發虛擬仿真實驗教學資源，并積極推動各高校之間的同類資源共享，形成聯盟優勢共同發展。

參考文獻

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