新商科虛擬仿真實驗教學中心建設探索

李燕捷， 劉鳳閣， 王春兒

（寧波財經(jīng)學院財富管理學院，浙江寧波 315175）

0 引 言

教育改革與時代發(fā)展緊密相連、相輔相成。教育改革推動時代的發(fā)展，同時時代發(fā)展又對人才培養(yǎng)、知識創(chuàng)新提出了新的要求。高校對新時代人才的培養(yǎng)離不開實驗教學和實踐環(huán)境。虛擬仿真實驗教學是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，是教學過程中學科專業(yè)與現(xiàn)代信息技術的深度融合［1］。虛擬仿真實驗教學中心以建設虛擬仿真實驗教學為重點，利用虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡通信等技術，構建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象［2］。

教育部高教司司長在2018年教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目對接會上做了重要講話：高等教育創(chuàng)新發(fā)展勢在必行，要全面推進“新工科、新醫(yī)科、新農科、新文科”等建設，為2035年建成高等教育強國、實現(xiàn)中國教育現(xiàn)代化提供有力支撐，標志著為適應新科技革命的到來，我國高等教育新一輪全面改革已經(jīng)開始。

“新商科”是在“新文科”理念下開展經(jīng)濟管理類教育的新概念，是對傳統(tǒng)商科進行學科重組交叉，將新技術融入商科課程，用新理念、新模式、新方法為學生提供綜合性跨學科教育。

新商科虛擬仿真實驗教學中心建設，就是對商科傳統(tǒng)的實驗教學內容、方法、手段進行改革，創(chuàng)新優(yōu)質數(shù)字教育資源，建立共建共享機制，實現(xiàn)教育信息化可持續(xù)發(fā)展。通過虛擬仿真實驗教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)業(yè)能力，提升專業(yè)素養(yǎng)，使學生成為適應數(shù)字經(jīng)濟時代需要的應用型、創(chuàng)新型人才［3］。

1 建設的必要性和目標

數(shù)字經(jīng)濟時代的來臨，使社會的生產(chǎn)方式、組織形態(tài)、商業(yè)模式、金融范式、管理模式都發(fā)生了巨變［4］，傳統(tǒng)商科的人才培養(yǎng)模式已經(jīng)跟不上時代的步伐。云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等IT技術迅速發(fā)展使中國經(jīng)濟由傳統(tǒng)經(jīng)濟向數(shù)字經(jīng)濟轉型。在數(shù)字化促進產(chǎn)業(yè)升級發(fā)展的大背景下，新科技、新思維、新形態(tài)、新模式使商科面臨了新的機遇與挑戰(zhàn)，基于數(shù)字化企業(yè)的新商科人才需求也就越來越大［5］。高校商科人才培養(yǎng)的教育理念、教學內容、教學方法、實習實踐等應該融合數(shù)字經(jīng)濟和新興商業(yè)理念，與產(chǎn)業(yè)升級必須全方位對接，這樣才能適合新商科人才發(fā)展的需要［6］。

但是目前高校對商科人才培養(yǎng)的教學內容還比較單一，主要是理論知識的傳授和學歷教育，與社會對人才需要的綜合能力和素質要求還有一定差距。部分高校商科類課程的教學方法仍以知識傳授為主；商科類專業(yè)的實驗場地主要是機房，缺乏體現(xiàn)新商科場景下的信息化實踐教學條件；實驗教學內容傳統(tǒng)、模式化，缺少開放性、綜合性、探究性內容；實驗項目類型多以驗證性實驗、專業(yè)性實驗為主，缺少創(chuàng)新性創(chuàng)業(yè)實戰(zhàn)實訓項目；實驗教學方法簡單，學生實驗手段只是借助軟件的上機操作，缺乏思維拓展；實驗軟件大都是教學軟件，操作過程固定化、程序化，缺少實踐創(chuàng)新和探究性。商科在學科上獨立、自成體系，缺乏專業(yè)之間交叉融合；在專業(yè)建設、學生實訓、實習就業(yè)方面缺少與行業(yè)、企業(yè)資源整合的平臺。因此，畢業(yè)生步入社會后其綜合實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)不能滿足用人單位的需要。

新商科虛擬仿真實驗教學中心建設的教育理念是以智慧教育、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、人的終身發(fā)展為目標，進行產(chǎn)學研聯(lián)合培養(yǎng)；對傳統(tǒng)課程體系改造升級，融合了新技術、新思維、新經(jīng)濟學、新管理學、新金融學及新法學；采用任務驅動、體驗式學習、情景化學習和學習共同體教學模式；構建具有豐富的智能化教學工具、教學分析工具的共享教學平臺，為學生定制個性化學習計劃和任務。開展多元化虛實結合、相互補充的虛擬仿真實驗教學形式，以實驗、實訓、實戰(zhàn)為主線，創(chuàng)新實驗教學內容、教學管理、教學模式、教學技術［7］。拓展實踐領域，加強專業(yè)與產(chǎn)業(yè)、行業(yè)的緊密對接，融合學校與企業(yè)的優(yōu)質資源，校企、教學、科研協(xié)同育人，為數(shù)字經(jīng)濟時代培養(yǎng)社會需要的創(chuàng)新型商科管理人才。

2 建設的內容

2.1 虛擬仿真實驗平臺構建

新商科虛擬仿真實驗教學中心（簡稱虛擬仿真中心）堅持“科學規(guī)劃、共享資源、突出重點、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導思想，運用人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術，順應現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)業(yè)價值鏈重整和智能化趨勢［8］，重塑新商科人才培養(yǎng)新格局。虛擬仿真中心圍繞新制造、新零售、新服務等行業(yè)新業(yè)態(tài)，構建更具集成化、智能化、實戰(zhàn)化的新商科多個“真實”場景，打造虛實結合仿真實驗平臺（見圖1）。學生在物理和虛擬空間體驗不同的學習情境，拓展專業(yè)視野，激發(fā)創(chuàng)新思維，提升認知能力，從而達到新商科綜合能力的提升。

虛擬仿真中心按照企業(yè)運營真實過程中的基本業(yè)務流程進行實訓，“遷移”新零售、新制造、新服務等企業(yè)場景，開展跨專業(yè)綜合性實訓項目，讓學生自主組建公司，體驗總經(jīng)理、部門經(jīng)理、員工等不同角色以及企業(yè)的業(yè)務流程，通過團隊共同協(xié)作完成產(chǎn)品設計、服務設計、生產(chǎn)計劃、采購、市場、銷售、項目管理、人事管理、財務管理等運營管理過程。

學生通過不同崗位實訓、團隊合作、目標任務等多樣化學習，全面提升學生認知能力、協(xié)同合作能力、組織管理能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，拓寬和擴展學生的思維和創(chuàng)造力。在實驗教學中達到能力培養(yǎng)與素質培養(yǎng)相融合，理論知識與實踐應用相融合，實現(xiàn)培養(yǎng)學生成為新商科應用型、創(chuàng)造型管理人才的目標。

2.2 實踐教學體系構建

虛擬仿真中心的實踐教學以學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為中心，以知識和能力創(chuàng)新為目標，構建“四步遞階”實踐教學體系（見圖2）。實驗項目將企業(yè)運營過程中的各項業(yè)務流程進行規(guī)劃整合，實現(xiàn)學生在實驗（實訓）過程中職業(yè)能力層層遞進：實驗形式和類型集實驗、實訓、實習、科研、競賽、創(chuàng)業(yè)為一體，實現(xiàn)虛實互補、相互融合、層層遞進的實踐教學體系。在實驗中師生運用現(xiàn)代化信息技術手段完成實驗教學，實驗內容由淺入深，實驗項目逐階提升。通過驗證性實驗→專業(yè)基礎性實驗→專業(yè)核心實驗→專業(yè)綜合實訓→跨專業(yè)實訓→創(chuàng)業(yè)實戰(zhàn)等遞進系列性的實踐實戰(zhàn)過程，培養(yǎng)學生的經(jīng)營決策能力、管理運籌能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力；在課程體系上圍繞會計學、財務管理、審計學、稅收、工商管理、市場營銷、電子商務、物流管理等商科類專業(yè)，融合新經(jīng)濟學、新管理學、新金融學及新法學的相關內容，打造虛擬仿真的新場景、新平臺；運用人工智能、虛擬仿真等科學技術手段，采用任務驅動、體驗式情景教學形式，構建新商科虛擬仿真實驗場景。通過學校與企業(yè)、學校與學校、學科與學科之間深度聯(lián)合，實現(xiàn)產(chǎn)教融合跨專業(yè)跨學科人才聯(lián)合培養(yǎng)。

2.3 實驗教學載體搭建

（1）信息化網(wǎng)絡實驗平臺。網(wǎng)絡實驗平臺的信息實現(xiàn)資源共享，達到實驗資源與日常管理的信息化。網(wǎng)站設有功能模塊和分支模塊（基本情況介紹、師資隊伍、實驗室規(guī)章制度、實驗課程、實驗項目、實驗內容、實驗室課表、教學大綱、實驗教材、實驗指導書、實驗室開放等），實現(xiàn)資源共享，服務于廣大師生。學生在網(wǎng)站上直接填寫實驗報告，實驗指導教師通過網(wǎng)絡平臺進行指導，師生可以在實驗論壇上自由交流。網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)校外優(yōu)質教學資源共享，如高校精品課程、高校網(wǎng)絡課程、MOOC等精品資源，實現(xiàn)資源共享交流學習［9］；校內資源共享學科建設成果、優(yōu)質課程、實驗室軟件、儀器設備等。教學資源共享做到定時更新升級，保證持續(xù)優(yōu)化服務虛擬仿真中心的實驗教學。

（2）虛擬仿真教學軟件。虛擬仿真實驗利用虛擬現(xiàn)實或計算機仿真技術，創(chuàng)設類似真實的實驗教學場景，豐富和改善了傳統(tǒng)的教學手段。通過專業(yè)軟件和虛擬仿真教學軟件雙向結合，借助現(xiàn)代化儀器設備，利用網(wǎng)絡平臺進行遠程控制實現(xiàn)共享虛擬的實驗效果［10］，使學生加深對實驗內容的理解，豐富沉浸感，增強交互性和想象力，讓學生體驗在“干中學”。

2.4 智慧化管理

虛擬仿真中心運行是通過校園網(wǎng)絡將虛擬實驗室的各個設備相互連接，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的采集、分析和遠程控制操作。無線網(wǎng)絡的全覆蓋和VPN的建立保證了虛擬仿真中心的正常運行。網(wǎng)絡將虛擬仿真中心的管理系統(tǒng)、實驗室設備控制系統(tǒng)和用戶訪問進行連接，實現(xiàn)教師、學生和實驗設備“物物互聯(lián)”“物人互聯(lián)”“人人互聯(lián)”。

虛擬仿真中心計算機處理是以云計算為基礎的云平臺，以網(wǎng)絡為核心，構筑一個連接大量網(wǎng)絡計算資源的云網(wǎng)絡，從而使得每一個服務器通過虛擬化技術得到擴展，進而實現(xiàn)資源整合。云計算平臺提供強大的計算能力與存儲能力，利用分布在互聯(lián)網(wǎng)中的計算系統(tǒng)來支持商科類虛擬仿真實驗教學。云計算和云平臺搭建的“互聯(lián)網(wǎng)＋實驗教學”技術環(huán)境，為虛擬現(xiàn)代商業(yè)社會環(huán)境提供技術保證［11］。

為了提高管理質量和管理效率，虛擬仿真中心通過利用計算機網(wǎng)絡、通信以及圖形顯示技術對實驗室物品設備進行功能化、網(wǎng)絡化和智能化管理。利用人工智能技術實現(xiàn)實驗室室內溫度、濕度的智能控制，從而降低對設備損害，延長實驗儀器和設備的使用期限。利用人工智能影像系統(tǒng)，進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控；煙霧探測系統(tǒng)感測煙霧并及時報警；通過電子眼攝像頭識別，進行信息采集和管理；學生上課考勤及實驗室對外開放管理；人工智能技術能夠智能識別電壓，利用太陽能自動切換進行智能配電。實驗室的各項參數(shù)信息通過互聯(lián)網(wǎng)更新到實驗室網(wǎng)絡平臺上，通過云計算、人工智能技術對智能終端的大量數(shù)據(jù)進行分析，對各個信息通道的實際傳輸數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘［12］。系統(tǒng)自動完成人與物、物與物、各實驗室之間、用戶與實驗室、用戶與信息資源的關聯(lián)，不需要人工操作，達到智慧化管理，如圖3所示。

虛擬仿真中心智慧化管理通過感知、物聯(lián)、智能方式，對設備、安全、教學實行自動化管理和監(jiān)控，使虛擬仿真實驗中心管理實現(xiàn)智能化、安全化、可視化，極大地提高實驗中心的管理水平和服務質量［13］。

實驗教學管理通過對實驗課程管理、實驗教學設計、實驗教學安排、實驗過程指導、實驗結果批改、實驗成績分析的全流程跟蹤，極大地保證了實驗教學質量。網(wǎng)絡的流程化、智能化有效地促進實驗教學的統(tǒng)一安排和優(yōu)化組合，提升了實驗教學工作的效率［14］。

3 師資隊伍建設

高校多元化、高素質、雙師型的師資隊伍是實踐教學的重要保障。虛擬仿真中心的教師不僅要有專業(yè)教師的職業(yè)素質和能力、先進的教育理念、較高的學術水平、較強的教學科研能力，還要具備豐富的企業(yè)實踐經(jīng)驗和掌握現(xiàn)代信息技術的技能。師資隊伍由實驗教學管理人員、授課教師、企業(yè)講師三部分人員組成。

（1）管理人員是虛擬仿真實驗教學的基礎保障。實驗室管理人員負責實驗室組織管理、系統(tǒng)維護與升級、更新；安全保障等；設備遠程監(jiān)控；學生課程跟蹤指導；教學質量數(shù)據(jù)信息的完善和分析；實驗課程教學計劃的安排；實習實訓的計劃制定與審核；課程教學軟件的開發(fā)。

（2）授課教師是虛擬仿真實驗教學的核心力量。實驗授課教師主要由應用型、創(chuàng)業(yè)型教師來擔任，負責實驗項目落實、教學過程管理、實訓實驗指導、實驗報告的評價。在網(wǎng)絡平臺上對學生進行用戶管理及遠程監(jiān)控，制定實驗課程教學計劃，對實驗教學項目進行整體設計和學生實驗教學質量評定，在線指導答疑，組織、指導大學生科技競賽和科研項目。

（3）企業(yè)講師是虛擬仿真實驗教學的重要支撐。企業(yè)講師主要是來自企事業(yè)單位、公司、會計師（審計師）事務所、金融機構的業(yè)務骨干，負責參與校企聯(lián)合培養(yǎng)人才，講授業(yè)財實訓課程，企業(yè)實踐教學指導，輔助學生競賽、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)，協(xié)同虛擬仿真實驗項目的研發(fā)、規(guī)劃和建設。

4 結 語

新商科虛擬仿真實驗教學中心建設打破了傳統(tǒng)的實驗教學模式，基于“雙創(chuàng)”教育理念以人的終身發(fā)展為目標，構建“四步遞階”虛實結合、虛實互補的實驗教學體系和虛擬仿真實驗教學平臺。采用信息化實驗教學手段，運用智慧化管理方式，實現(xiàn)真實實驗不能具備或難以完成的教學功能，達到專業(yè)要求的認知與實踐教學效果。虛擬仿真實驗教學中心的建設是高校積極推進國家虛擬仿真實驗教學改革、優(yōu)化實驗教學資源結構、提升實驗教學質量的重要舉措［15］，對新商科人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)起到重要作用，是高校教育改革的重要工作。