國家虛擬仿真實驗教學項目建設現狀分析

摘 ?要：對2017-2019年認定的728個國家虛擬仿真實驗教學項目實際情況，開展高校層次、高校類別、專業類別、高校所屬主管部門、高校所在區域分布情況分析，提出以下建議：拓展高校范圍和區域，增加專業類別；關注“兩高一長”重點領域，健全“目標達成度”課程評價，確保“保障機制”完善健全；落實“開放共享”應用理念，更好地發揮虛擬仿真實驗教學項目的作用.

關鍵詞：虛擬仿真；實驗教學；一流本科課程

[ ? 中圖分類號 ? ?]G40[ ? ?文獻標志碼 ? ] ?A

Analysis of the Present Situation of ?National Virtual

Simulation Experiment Teaching Project Construction

SUN Qiang

（School of Computer and Information Technology，Mudanjiang Normal University，Mudanjiang 157011，China）

Abstract：According to the actual situation of 728 national virtual simulation experiment teaching projects accredited from 2017 to 2019，this paper carries out the analysis and research on the distribution of university levels，university categories，specialty categories，competent departments of universities and regions where universities are located，based on which the following suggestions are put forward：Expand the coverage and regions of ?universities involved in the projects，and increase the specialty categories involved； pay attention to the"two high and one long" key areas，improve the"goal achievement"course evaluation，and ensure the perfection of the"guarantee mechanism"；implement the"opening and sharing"application idea to better play the role of virtual simulation experiment teaching project.

Key words：virtual simulation； experiment teaching； first class undergraduate course

2017年教育部開始國家虛擬仿真實驗教學項目的認定工作，2019-2021年完成了1 500門國家虛擬仿真實驗教學一流課程認定工作.[1]本文對目前已經認定的三個批次728個項目的高校分布、學科分布、地域分布等情況進行統計和分析[2]，對未來項目的申報和認定提出一些建設性意見，以期為各級職能部門項目認定工作和各高校項目建設申請工作提供參考和借鑒.

1 國家虛擬仿真實驗教學項目認定分布情況分析

1.1 認定項目所屬高校層次情況

根據教育部公布的首批國家級一流本科課程名單，認定國家虛擬仿真實驗教學一流課程總計728項，其中涉及38所985高校的192個項目，61所211高校的175個項目，197所一般高校的361個項目.全國39所985高校有38所獲得項目認定，全國77所211高校（除去39所985高校）有61所獲得項目認定，全國一般高校有197所獲得項目認定.整體來看，985高校和211高校獲得項目認定的比例比較高，達到了97.4%和79.2%.

1.2 認定項目所屬專業類別情況

國家虛擬仿真實驗教學項目三個批次認定的728個項目共包括41個專業類別，涵蓋了本科專業目錄（2020年）中93個專業大類中的60個專業大類.三年認定項目所屬專業類別分布：經濟管理類57個，基礎醫學類25個，藝術學類24個，土木類33個，林業工程類5個，兵器類10個，動物類29個，農業工程類5個，物理學類15個，法學類7個，歷史學類9個，體育學類10個，馬克思主義理論類 5個，文學30個，醫學技術類5個，自然保護與環境生態類10個，中醫類17個，電氣類15個，公共衛生與預防醫學類7個，教育學類14個，化學類31個，植物類23個，航空航天類14個，礦業類10個，建筑類10個，法醫學類5個，化工與制藥類30個，機械類44個，能源動力類13個，交通運輸類16個，核工程類13個，藥學類25個，護理學類7個，臨床醫學類53個，環境科學與工程類11個，地質類11個，食品科學與工程類13個，測繪類11個，心理學類7個，生物科學類35個，電子信息類14個.2017年認定的105個項目涵蓋了8個專業類別，2018年認定的296個項目涵蓋了23個專業類別，2019年認定的327個項目涵蓋了26個專業類別.

理工類374項，占比51.37%，人文社科類163項，占比22.39%，農林醫藥類191項，占比26.24%，通過認定項目學科大類分布比例可以看出，全國各類高校理工類專業對虛擬仿真實驗教學需求迫切，非常重視虛擬仿真實驗教學資源和平臺的建設.

1.3 認定項目所屬高校類別情況

三批次全部認定項目所屬高校類別13種，其中，財經類高校占2.75%，交通類高校占3.16%，軍校占1.37%，理工類高校占26.65%，農林類高校占9.62%，師范類高校占10.99%，體育類高校占0.82%，醫藥類高校占12.50%，藝術類高校占0.96%，語言類高校占0.14%，政法類高校占0.14%，綜合類高校占30.63%，建筑類高校占0.27%.綜合、理工和醫藥三種類別高校所占比例位于前三名，達到70%.可以看出，綜合、理工和醫藥三類高校相關專業實驗教學在人才培養過程中非常重要，高校一直以來也非常重視實驗教學的改革和創新，對虛擬仿真實驗教學持積極態度，努力通過虛擬仿真實驗教學解決傳統教學的問題和不足.相對而言，政法、語言、體育、藝術等人文社科類高校對虛擬仿真實驗教學的重要性和積極作用認識還不到位，對虛擬仿真實驗教學的需求和期待也不十分迫切.

1.4 認定項目高校所屬主管部門情況

在728個認定項目中，教育部直屬高校獲得認定259項，占比35.58%，中央部委直屬高校51項，占比7.01%，地方省屬高校408項，占比56.04%，軍隊直屬高校10項，占比1.37%.從數據可以看出，參與虛擬仿真實驗教學項目建設的高校呈現多元化分布，地方省屬高校和教育部直屬高校是虛擬仿真實驗教學項目認定的主力軍，占比超過了90%，說明地方省屬高校和教育部直屬高校對虛擬仿真實驗教學的迫切需要和對信息化教學改革方向有超前認識.

1.5 認定項目高校所屬區域情況

三批次認定項目高校所屬區域省份28個，未獲得項目認定的有西藏、青海和海南三個省份.認定項目高校數量排名前五的省、市、自治區有江蘇省、北京市、山東省、廣東省、湖北省，認定項目數量排名前五的省份有江蘇省、北京市、廣東省、陜西省、湖北省，高校平均認定項目數量排名前五的省份有福建省、陜西省、江蘇省、天津市、浙江省.認定項目高校數量和項目數量排名靠后的省份有寧夏回族自治區、甘肅省、新疆維吾爾族自治區、云南省、廣西壯族自治區，均為1.從以上數據可以看出，各方面數據比較占優勢的高校主要分布在長三角、珠三角和環渤海等區域的省市，是高校眾多、高等教育實力較強的區域，高等教育改革的思路和意識比較超前，經濟實力雄厚，在一定程度上助推了區域內高校虛擬仿真實驗教學項目的建設和應用.西部地區由于高校數量少，高等教育實力一般，區域經濟欠發達，對虛擬仿真實驗教學理念的關注和認識不夠，經費投入有限，導致獲得認定項目數量較少.

2 國家虛擬仿真實驗教學項目認定建議

經過前期三個批次的項目認定，到目前為止，國家虛擬仿真實驗教學項目已經認定728項，涉及全國985高校、211高校和一般高校在內的295所高校，區域分布涉及全國28個省市自治區.基于此，本文對未來國家虛擬仿真實驗教學項目建設和認定提出下幾點建議：

2.1 拓展項目涉及的高校范圍

教育部發布的權威數據顯示，截至2020年6月30日，全國本科院校共計1 272所[3]，當前已經獲得項目認定的高校只有295所，985高校和211高校認定比例較高，全國還有將近900多所一般高校沒有獲得國家虛擬仿真實驗教學項目的認定.在未獲得項目認定的一般本科高校中，有很多具有明顯優勢特色專業的高校，迫切需要參與國家虛擬仿真實驗教學項目的建設和認定工作.[4]一般本科高校肩負著為國家培養各專業類別應用技術型人才的重任，在應用技術型人才培養過程中，實驗實踐教學是決定人才培養質量的重中之重，國家虛擬仿真實驗教學項目的建設勢必會給一般高校的人才培養帶來強大的支撐.[5]

2.2 擴展項目涉及的區域

就國家虛擬仿真實驗教學項目認定的區域分布情況來看，除港澳臺以外的31個內地省市自治區中，西藏藏族自治區、青海省和海南省目前還沒有獲得項目認定，寧夏回族自治區、甘肅省、新疆維吾爾族自治區、云南省、廣西壯族自治區等中西部省份獲得認定的項目還比較少，這在一定程度上制約了西部高校專業建設水平和人才培養質量.相關部門需要加大對中西部地區高等教育欠發達省份虛擬仿真實驗教學項目建設的關注度和經費投入力度，培育和積累相關教學資源和教學平臺，爭取在后續的項目認定過程中有所突破，推動和促進中西部地區高等教育的可持續發展.[6]

2.3 增加項目涉及的專業類別

就國家虛擬仿真實驗教學項目認定所屬專業類別分布情況來看，已經獲得認定的項目涵蓋了2020年本科專業目錄中93個專業大類中的60個專業大類，還有三分之一的專業大類沒有涵蓋到.理學類、公安安全類、工程類、圖書情報類、輕工紡織類、海洋科學工程類、天文地理地質氣象類等未涵蓋到的專業類別對虛擬仿真實驗教學也有很多現實需要[7]，很多高校也有相關教學資源和平臺的積累，相信在后續項目認定過程中，以上專業類別將會受到特別關注.

3 國家虛擬仿真實驗教學項目建設思路

3.1 要關注“兩高一長”重點領域

教育部關于國家虛擬仿真實驗教學項目建設相關文件明確要求，虛擬仿真實驗重點解決那些常規情況下條件不具備，實際運行困難，高危、高成本、高消耗、操作不可逆、大型綜合訓練等高成本、高危險性和長試驗周期的“兩高一長”傳統實驗難題.[8]因此，各高校虛擬仿真實驗教學項目選題要緊密結合學校定位和人才培養特點，結合專業特色和地方行業產業發展最新成果，嚴格遵循“兩高一長”的基本選題要求，堅持能實不虛、虛實結合、合理有序設置的原則，確保虛擬仿真實驗教學項目建設的必要性，使其成為相關專業人才培養的重要支撐和保障.

3.2 要體現“兩性一度”金課特征

2019年，教育部在一流本科課程建設實施意見中明確提出開展國家虛擬仿真實驗教學一流課程認定工作，并在首批國家級一流本科課程名單中認定了728項虛擬仿真實驗教學一流課程.因此，虛擬仿真實驗教學項目實驗內容在依據人才培養方案、對應專業教學計劃實驗教學單元進行選擇的同時，一定要堅持高階性、創新性和挑戰度的“兩性一度”金課標準.虛擬仿真實驗教學項目在保質保量完成實驗教學內容的同時，開發和建設過程一定要通過引入學科行業研究前沿內容、采用最新工程案例、設置解決復雜問題的大型綜合性創新實驗內容、增加實驗設計和操作難度等方式，讓學生成為虛擬仿真實驗教學過程中的中心，激勵學生積極主動參與實驗過程，讓學生在實驗過程中真正感受到有難度、有挑戰、有創新、有收獲，從而真正落實“兩性一度”金課理念.[9]

3.3 要健全“目標達成度”課程評價

實驗教學作為專業人才培養的重要環節，擔負著提高人才培養質量和實踐創新能力的重要任務.在全國高校廣泛開展工程教育專業認證和師范專業認證的大背景下，教學過程對課程目標的達成度是衡量教學過程有效性和學生學習獲得感的重要指標.因此，虛擬仿真實驗教學項目的設計和建設過程要緊緊圍繞相關課程的課程目標，針對課程目標設置虛擬仿真實驗教學內容和考核環節，通過“過程性評價”方式落實對虛擬仿真實驗教學的考核[10]，通過課程目標達成度的計算和評價來驗證學生在虛擬仿真實驗教學過程中的學習獲得感，通過虛擬仿真實驗教學項目的持續改進提高課程目標達成度，真正在虛擬仿真實驗教學的項目建設和教學實踐過程中落實“學生中心、產出導向、持續改進”的閉環機制和認證理念.

3.4 要確保“保障機制”完善健全

隨著國家虛擬仿真實驗教學項目的研究、建設和應用的深入，對于項目的建設質量和可持續發展將會有更高的要求，對其在人才培養過程中的實用性和有效性將會更加看重.[11]虛擬仿真實驗教學項目已不再是一種展示和宣傳，更需要在真正的實驗實踐教學過程中可用、能用、好用，相應的項目建設也更要有針對性和專業特色，能夠保障項目根據教學實際需要具有很好的可維護性和可擴展性.相關虛擬仿真實驗教學項目應該由高校實驗團隊自主定制開發并具有自主知識產權，堅決杜絕直接購買廠商的通用產品.[12]虛擬仿真實驗教學項目的建設和開發是一個長期的、持續的過程，需要資金、人員和政策方面長期持續地支持和投入，建立和健全完善的保障機制是至關重要的.[13]

3.5 要落實“開放共享”應用理念

高校依托自身的雄厚實力和特色鮮明的學科專業開展虛擬仿真實驗項目建設，投入了大量的經費和人力資源，高校自身獨享項目資源會導致極大的資源浪費，降低項目的產出和效益.為了實現資源共享和效益最大化，項目建設過程應該參考相關資源共享共用的規范性文件，堅持項目建設“開放共享”的理念，在服務器部署、平臺接口、數據格式、訪問控制等方面事先考慮共用共享的問題[14]，保證建成的項目在共用共享方面能夠實現無縫對接和完美兼容.

4 結論及建議

4.1 結論

國家虛擬仿真實驗教學項目作為高校新時代提高人才培養質量和實踐創新能力的重要抓手，受到全國各級各類高校的廣泛關注.本文分析已通過認定國家虛擬仿真實驗教學項目發現，當前國家虛擬仿真實驗教學項目的認定分布存在著高校分布、專業類別分布、地理區域分布的不平衡和不均勻等情況.

4.2 建議

（1）國家虛擬仿真實驗教學項目認定要拓展項目涉及的高校范圍，擴展項目涉及的區域，增加項目涉及的專業類別，惠及全國更多高校和專業，從而實現全國高校整體育人能力的提升.

（2）高校國家虛擬仿真實驗教學項目建設要關注“兩高一長”重點領域，要體現“兩性一度”金課特征，要健全“目標達成度”課程評價，要確保“保障機制”完善健全.

（3）國家虛擬仿真實驗教學項目建設成果要落實“開放共享”應用理念，從而更好地發揮虛擬仿真實驗教學項目的作用.

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編輯：琳莉