经济管理类虚拟仿真实验教学平台建设

陈海泉, 林自葵

(北京交通大学 经济管理学院, 北京 100044)

经济管理类虚拟仿真实验教学平台建设

陈海泉, 林自葵

(北京交通大学 经济管理学院, 北京 100044)

介绍了虚拟仿真实验教学的概念以及相对于传统实验教学的比较优势，分析了经济管理实验教学虚拟仿真平台建设的必要性。最后详细介绍了经济管理虚拟仿真实验平台的建设内容。学院虚拟仿真实验教学中心面向交通运输经济管理领域，集成数字化实验教学资源，虚拟交通运输经济管理情境，搭建跨专业、全时空实验教学平台, 服务于交通运输行业特色经济管理人才的培养目标，其建设经验可供其他经管类院校建设虚拟仿真实验教学平台借鉴。

教育信息化； 经济管理； 虚拟仿真； 实验教学

0 引 言

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。虚拟仿真实验教学中心建设是教育部为提升实验室建设、提高实践教学质量的重要举措[1-3]。经济管理学院虚拟仿真实验教学中心2013年组建,2016年获评国家级虚拟仿真实验教学中心。中心遵循实验教学资源数字化、情境化，实验技术方法集成化、智能化，实验教学目标复合化、实战化的建设理念，面向交通运输经济管理领域，集成数字化实验教学资源，虚拟交通运输经济管理情境，搭建跨专业、全时空实验教学平台，服务于交通运输行业特色经济管理人才的培养目标。

1 虚拟仿真实验教学的概念及比较优势

1.1 虚拟仿真实验的概念

虚拟实验室(Virtual Laboratory)概念，最早在1989年由美国University of Virginia的William Wulf教授提出，用来描述一个计算机网络化的虚拟实验室环境[4]。虚拟实验室的开发初衷是为了方便科研人员使用远程仪器设备，共享数据资源，可进行远程科研。目前，虚拟实验室的建设在发达国家比较普及，特别是在教育领域，为数不少的一些大学均组建了与学科领域相关的远程虚拟实验室，这些网络实验室已广泛地应用于教学中，实现了教学方法的改革和创新。

虚拟仿真实验是以现代教育理论为指导，以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托而建立的一种新型实验教学系统[5]。它通过依托日益普及的微机和网络环境，为信息时代的实验教学提供了一种全新的教学模式，既能再现真实实验的全过程，又能克服传统实验的各种制约和弊端，可以有效解决目前实验教学中存在的诸多问题，达到优化教育资源、有效提高教学质量[6-7]。

1.2 虚拟仿真实验教学与传统实验教学的比较

虚拟仿真与传统实验教学相比，其优点：① 能提供充分自主的操作空间，有利于学生创新能力的培养；②突破时间和空间的限制，使更多的学生可以参与实验；③ 可以模拟实际难以实施或实施成本高、破坏性强的实验；④ 理论教学与实践教学可同步实施，有效提高教学质量；⑤ 减少实体环境和实验仪器设备的使用，降低教学实验的维护管理成本；⑥ 实现实验室资源虚拟化、数字化和网络化，促进资源开放共享，解决教育资源重复建设，分布不均衡等问题[8-10]。

由于长期以来我国高校传统实验室建设一般是根据不同学科专业设置,实验项目依附于各自的理论课程教学,导致了实验教学模拟软件的开发购置小而散,目前大多数财经院校借助申请国家级虚拟仿真实验教学中心的机会,整合现有实验教学资源,构建综合性、跨专业的虚拟仿真实验平台，使实验室资源数字化、虚拟化、网络化[11]，使实验教学过程和实验室管理信息化、智能化，使实验教学突破时空限制，实现最大范围的开放共享。

2 虚拟仿真实验教学平台建设的必要性

2.1 高等教育人才培养模式改革

经济管理学院作为教育部17所试点学院之一，率先开展高等教育体制综合改革，探索“新书院”人才培养模式，倡导跨专业团队协作与自主学习。同时，学院还承担着国家探索行业高校“3+1+2”产学联合培养人才模式的改革任务。人才培养新模式的构建需要跨专业、多学科融合的经济管理实验教学平台的支撑。传统的实验教学模式以单一专业为服务对象，难以提供整体性、综合实验环境[12]。虚拟仿真实验平台打破专业界限，将教学、科研与实践从现实的实体空间拓展到网络的虚拟空间，构建统一、跨专业开放集成平台，服务于学院交通运输行业特色经济管理人才培养模式改革的探索。

2.2 经济新常态下创新创业人才培养

中国经济发展进入新常态，创新创业人才培养对于国家实施创新驱动发展战略提供人才储备。传统的经济管理实验教学更多地侧重于理论演示和验证，难以支撑学生创新创业能力的培养。虚拟仿真实验可利用现代技术虚拟一个与真实同步的经济系统或企业环境，为学生提供一个低成本、零风险的亲身实践、大胆创新平台[13]。该平台既可作为学生创新思维的实验田，又可作为学生创业活动的练兵场，培养学生创新能力，丰富学生创业实践经验，为经济管理学院目前承担的“北京市创新创业实习基地”和“北京市校外人才培养基地”的建设工作提供有力支撑。

2.3 专业特色人才培养

我校是交通运输人才培养的重要基地，经济管理学院承担着交通运输行业经济管理人才培养的重要任务。交通运输是一个覆盖面广、涉及主体多、网络化的复杂巨系统，传统实验难以全面、综合地反映交通运输行业经济管理情境的真实性和系统性。例如，高铁成本效益分析涉及经济、社会、环境等诸多因素，需要综合考虑企业内部效益和社会外溢效益，涉及中央、地方、企业等多方主体，不具备开展真实实验的条件；再如，多式联运方案涉及多种运输方式，实验环境复杂，实验成本高。虚拟仿真实验能够虚拟各种交通运输经济管理情境，解决真实实验存在的高成本、高消耗、学生难以参与的难题。

3 虚拟仿真实验教学平台建设内容

为了满足虚拟仿真实验教学的需要，实验教学中心以构建交通运输行业特色的数字化经济管理实验环境为建设主线，在收集、整合国家宏观经济数据、行业运行数据、企业经营数据等数据资源的基础上，虚拟出不同的交通运输经济管理决策情境，设计经济金融、财务会计、企业经营、物流管理等多个仿真实验模块，提供多种交通运输经济管理模型和辅助决策工具。学生可以在实验平台上开展经济管理模拟实验，并根据反馈结果不断进行决策优化，学生借此参与管理全过程，感知决策结果, 提高综合管理和实践创新能力。

虚拟仿真实验教学平台的建设主要有下述5方面(见图1)：

图1 虚拟仿真实验教学平台建设内容

(1) 数据资源。虚拟仿真实验教学平台数据资源包括通用数据、特色数据和科研数据三类。通用数据包括国家经济数据、行业运行数据和企业经营数据等，实验教学中心通过与专业公司合作获取此类数据的使用权。特色数据主要包括交通运输、物流管理行业与企业数据，实验教学中心通过与校内外行业相关机构合作共建共享获得。科研数据主要来源于经济管理学院教师科研成果转化，以自建为主。

(2) 决策资源。决策资源主要包括通用模型库、科研模型库和工具库，软件和数据库是决策资源的主要表现形式，为学生开展实验提供分析模型和工具。通用模型库和工具库主要通过购置获取，科研模型库来源于经济管理学院教师科研成果。数据资源和决策资源通过数据仓库进行整合，为各应用系统提供支持。

(3) 应用系统资源。应用系统资源主要由面向经济管理，特别是交通运输领域的应用软件构成，通过购置、企业赠送、二次开发和自主开发获得。

(4) 管理平台。为了整合数据资源、决策资源和应用系统资源，提供统一的实验入口，实验教学中心建设了虚拟仿真实验教学管理平台，该管理平台包括教务管理、接入管理和资源管理等功能，能够为校内外学生提供全时空、多终端(PC终端、移动终端等)的无缝接入服务。

(5) 硬件环境。实验教学中心依托北京交通大学主干校园网，搭建了高效便捷的千兆局域网络，基于12台高性能服务器组建的私有云为整个虚拟仿真实验教学提供强有力的后台支撑，同时实验教学中心的私有云与外部的公有云互联互通，资源共享。实验教学中心将在数据存储、实验项目展示等方面进一步完善硬件装备设备。

4 结 语

虚拟仿真实验教学作为传统实验教学的一种有效补充，已经成为加强实践教学、提高教学质量的重要手段。目前，我校经济管理学院国家级虚拟仿真实验教学中心已初步完成硬件环境和管理平台的建设，基本满足现阶段本科生实验教学任务。下一阶段，实验教学中心将重点围绕提高实验的数量与质量、提高实验的可配置性、提高实验的共享程度等方面开展深化建设，努力建成数据完备、情境逼真、过程可控、结果可视的、实验项目可自由配置的、实验共享开放程度高的虚拟仿真实验教学中心。

[1] 教育部.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知:教高司函[2013]94号[Z].2013．

[2] 教育部.教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见：教高[2012]4号[Z].2012．

[3] 李 平,毛昌杰,徐 进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设,提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索,2013,32(11):5-8.

[4] Kouzes R T,Myers J D,Wulf W A．Collaboratories：Doing Science on the Internet[J]．Computer，1996，29(8):40-46．

[5] 蒋耘晨.虚拟实验室技术[M].北京：北京理工大学出版社，2011.

[6] 杜月林,黄 刚,王 峰，等.建设虚拟仿真实验平台,探索创新人才培养模式[J].实验技术与管理,2015,32(12):26-29.

[7] 林远芳,郑晓东,张冬仙，等.《光信息综合实验》课程的虚拟实验室建设规划[J].光学技术,2009,35(12):182-184.

[8] 王卫国．虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J]．实验室研究与探索，2013，32(12)：5-8．

[9] 胡今鸿，李鸿飞，黄 涛.高校虚拟仿真实验教学资源开放共享机制探究[J].实验室研究与探索，2015,34(2):140-144.

[10] 黄凯旋.开放与虚拟的实验教学改革探讨[J].实验室研究与探索,2006,25(9):1120-1122.

[11] 张伯伟，华 均. 经济虚拟仿真实验教学中心的建设[J]. 实验技术与管理，2014,31(11):5-7,12.

[12] 郑 双,吴海东,陈朝晖，等.企业经济活动虚拟仿真实验教学中心的建设探索[J].实验技术与管理,2014,31(11):13-16.

[13] 任伟杰,靳春华.仿真实验在国家级实验教学示范中心建设中的作用[J]．实验室科学，2010，13(2):109-111．

Construction of Virtual Simulation Experiment Teaching Platform for Economic Management

CHENHai-quan,LINZi-kui

(Economic and Management Experiment Teaching Center, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China)

The establishment of national-level's virtual simulation experiment teaching centers is an important measure determined by the Ministry of Education to improve lab's construction and quality of practical teaching. This paper first introduces the concept of virtual simulation experiment teaching and its comparative advantage compared with traditional experiment teaching, and analyzes the necessity of construction of virtual simulation experiment teaching platform, finally introduces the contents of the construction of the economic and management virtual simulation platform in BJTU. The national-level's virtual simulation experiment teaching center of BJTU was built in 2013 and approved in 2016. It is oriented to economic management of transportation, integrated digital experimental teaching resources and virtual transportation economic management situation. It builds an experiment teaching platform with cross specialties and full time and space use. It is helpful to other university in constructing the same teaching platform.

education informatization; economic management; virtual simulation; experiment teaching

2016-05-10

北京交通大学实验室研究课题资助项目(15020101)

陈海泉(1976-)，男，福建漳州人，硕士，工程师，实验中心管理员，主要研究方向为实验室建设和管理。

Tel.：010-51687049； E-mail:hqchen@bjtu.edu.cn

G 642.0

A

1006-7167(2017)01-0265-03