公安院校基础理化虚拟实验教学平台建设研究

胡远青　徐晓玲

2011年，经国务院学位委员会和教育部批准，公安技术学已正式设立为一级学科，该学科的设立，填补了公安高等教育一级学科的空白，是公安高等教育的一项重要突破。公安技术学作为工科的一级学科，理化基础学科是其教学的重要支撑，培养学生基础科学实验素质将是公安技术各学科共同的教育目标。

江西警察学院的公安技术学基础理化实验教学，面向刑事科学技术、安全防范工程、信息网络安全监察、交通管理工程等专业，是江西警察学院涉及面广、对相关专业影响较大的基礎实验课程。该课程的开放及教学质量的好坏，直接影响到学员后续课程的学习及实践创新能力的培养。江西警察学院申本初期，基础理化实验室的软硬件设备虽然有了很大程度的改善，但仍然没有从根本上改变传统理化实验室面临的困境。

近年来，虚拟仿真实验教学已在高等教育领域广泛运用，并得到迅速发展，公安院校在虚拟仿真实验教学、平台的建设及研究等方面还比较滞后。因此，如何利用江西警察学院的现有资源，研究、探讨基础理化虚拟仿真实验教学与平台建设显得尤为重要。

一、江西警察学院基础理化实验教学现状

1.实验教学经费投入不足

由于实验经费的限制，江西警察学院无法更新仪器设备，或者增加设备台套数。目前，江西警察学院理化实验教学学生人数多（一个教学班级一百二十余人），实验台套数少（普通实验仅为12台套），致使部分学员不能实际操作实验，从而导致许多耗材过大的理化实验在后期基本停止开设。

2.实验教学时数偏少

江西警察学院的基础物理和化学的教学时数均为51课时，根据教学大纲要求，实验课时占30%。由于课时偏少，许多研究设计型实验无法开设，列入教学计划的理化实验项目的教学时间也经常被压缩。理化教学实验是一个严谨、科学，以及多次重复的操作过程，如果教师在较短的时间内要求学生必须完成一定的理化实验，并获得正确的实验结果，这是不符合实验科学规律的。

3.实验教学方法滞后

当前，江西警察学院的理化实验教学主要是先由教师讲解实验原理，介绍实验仪器设备、实验操作步骤、实验中的注意事项，再由学生实际操作，撰写实验报告。在整个实验过程中，学生研究和探索的机会不足，不利于提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。此外，由于课堂教学时间有限，很多实验内容不能得以扩展。

二、基础理化虚拟实验教学平台建设的必要性和可行性

1.建设的必要性

公安技术学是一门实践性、应用性很强的技术类学科。公安基础实验课是公安院校各专业最重要的一门基础课，它能强化学生技能水平，培养学生的实践能力，提高学生的创新意识，是培养综合性、高质量公安人才的重要环节，所以公安高等教育必须重视这门课程。实验教学平台是发挥公安院校基础实验课功能的主阵地，加强实验教学平台建设，完善实验教学管理体制，改革实验教学内容，改善实验教学条件，更新实验教学手段，加大实验教学中心校内外开放力度是公安高等院校实验室建设和改革的重大课题。

2014年，教育部《关于开展2014年国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》指出：虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。江西省教育厅启动了“江西省高等学校基础课实验教学示范中心建设工作”，将用五年的时间，在江西省高等学校中建设100个高水平的“江西省高等学校基础课实验教学示范中心”，有重点地建设一批示范、辐射性强的基础课教学实验中心。平台建设符合国家政策，属于国家政策优先支持的领域和范围。而作为以培养应用型人才为主要目标的地方新建本科公安院校，基础理化虚拟仿真实验教学平台的建设显得尤为重要和迫切。

2.建设的可行性

第一，江西警察学院公安基础实验教学中心拥有一支既能理论教学，又懂实验技术的师资队伍。该教学中心创办于1986年，通过二十多年的发展，已形成了一支年龄、学缘和知识结构合理，且具有较高水平的基础实验教师队伍。其中，江西省教学名师1名，江西省新世纪百千万人才1名和江西省中青年骨干教师2名。江西警察学院积极推行基础理论课教师从事实验教学、实验技术教师兼任理论课教学的教学模式，实现实验教学与理论教学有机结合，形成高级职称教师积极从事基础实验教学的良好氛围。

第二，公安基础实验教学中心建设已初具规模。江西警察学院公安基础实验中心现有实验室面积500平方米，由力学实验室、光学实验室、电学实验室、大学物理演示实验室、基础化学实验室、电子电工实验室等组成，现有教学实验仪器设备总价值两百余万元。江西警察学院在新校区兴建了实验大楼，可提供320平方米的实验中心建设用房，以确保实验中心的良性发展。

第三，公安基础实验教学中心实验教学管理规范、高效。实验教学中心以高职高专评估和申办本科为契机，不断深化实验教学改革，以评促建、以评促改，使实验中心的建设和管理水平更上一个台阶。实验中心的实验条件、实验环境得到了明显改善，实验教学手段有了改进，规章制度得到进一步改善。此外，实验中心责任目标明确，基本工作信息和仪器设备档案实现计算机网络化管理，实验中心的建设和管理形成了有章可循、按章办事的良性运行机制。

第四，公安基础实验教学中心是江西警察学院重点建设实验单位。江西警察学院高度重视实验教学中心的建设和规划工作，已在 《江西警察学院十二五建设规划》中将基础实验教学中心列为重点建设实验室。江西警察学院隶属新建地方本科公安院校，实验中心教学平台在建设实施过程中，必将得到江西省政府、江西省公安厅的扶持和资助。因此，公安基础实验教学中心基础理化虚拟仿真实验教学平台的建设是完全可行的。

三、基础理化虚拟实验教学模式研究

江西警察学院将按照“能实不虚、虚实结合、相互补充”的原则，以学员基本实践能力训练为基础，以创新意识、创新精神和创新能力培养为突破口，遵循知识、能力、素质协调发展的实验教学理念，构建了从基础到前沿、循序渐进的理化实验教学体系。

在理化实体实验教学中，实验项目按能力培养目标，分成基础型实验、综合设计型实验、研究创新型实验三个模块，把力、热、电、光、近代物理、有机无机化学、分析化学等分支学科相互融合，使它们成为内在联系紧密的实验教学系列，使之既与理论课有機结合，成为物理、化学概念学习的铺垫和延伸，又与后继课程紧密配合，成为通识教育和专业教育的重要环节。其中，基础型实验系统是培养学生的基本技能和实验方法及习惯；综合设计型实验是培养学生的综合设计能力和专业应用能力，体现个性化培养；研究创新型实验的重点是培养学生的探索精神和创新能力。

然而，由于受到实验条件的限制，实体实验对学生实验技能和创新能力的培养效果还不理想。如一些微观、强磁、低温、高压危险实验，很难在实体实验中实现。为了弥补实体实验的不足，充分发挥虚拟与实体实验各自的优势，江西警察学院将虚拟仿真实验与真实实验相互融合，在实体实验教学体系基础上构建自主实训、基础培训、综合设计、研究探索四个层次的实体与虚拟仿真实验相结合的实验教学体系。这样，既有与实体实验项目相对应的实验项目，又有实体实验无法完成的虚拟实验项目，从而有效提高学生的实践能力。

四、基础理化虚拟实验教学平台建设思路

1.改善基础理化虚拟实验教学软件和硬件条件

江西警察学院争取中央财政支持地方高校专项资金200万元，添置一批国内外先进的教学软件及虚拟实验教学仪器设备，建设涵盖物理、电子及化学学科等具有拓展性、先进性、前瞻性和科学性的管理及共享虚拟仿真实验教学平台。

2.构建培养学员基础实验和创新能力的理化虚拟实验教学体系

按照宽口径、强基础、重实践的培养模式，江西警察学院利用实验教学平台，积极开展基础型、设计综合型、创新研究型三个层次模块化的实验教学体系建设。另外，江西警察学院将各理工科专业教学大纲和专业培养目标相结合，以提高学生创新实践能力和综合素质为目的，全面提高学生的创新实践培养水平，为学生今后多元化发展创造条件。

3.启动基础理化虚拟实验教学团队建设

江西警察学院要制订基础理化虚拟实验教学团队建设规划，组织骨干教师前往兄弟院校开展虚拟实验教学技术学习培训，安排理化教师进行虚拟实验教学示范观摩，提高教师的实践教学水平，并引导教师开展虚拟实验教学及软件开发的科研创新工作，申报省级、院级虚拟实验教学改革项目，努力提高科研创新水平。

4.科学规划基础理化虚拟实验教学管理模式

首先，基础理化虚拟仿真实验平台实行学院与系部两级管理，职责分明又有机结合。学院给予政策支持、人员调配和经费保障等，系部负责基础理化虚拟仿真实验教学、软件开发、技术培训和日常教学维护管理；其次，实行开放式实验教学模式，以更好地训练学生的实验技能；第三，为了适应开放式实验教学模式，江西警察学院应建立理化实验网上选课系统、学生成绩管理系统；最后，实行理化实验项目负责人制，实验教师按照实验课类型及实验项目实行分组管理， 提高管理效率， 确保教学质量。

（作者单位：江西警察学院）