高校虚拟仿真实验教学资源的可持续发展机制研究

2018-04-03狄海廷董喜斌李耀翔石金龙

实验技术与管理 2018年5期

狄海廷, 董喜斌, 李耀翔, 辛颖, 石金龙

(东北林业大学工程技术学院, 黑龙江哈尔滨 150040)

教育部从2013年开始启动了国家级虚拟仿真实验教学中心工作,是国家级实验教学示范中心建设的延续。截止目前已先后批准建设了200所国家级虚拟仿真实验教学中心,它是高等教育质量工程建设的又一重要成果,是教育信息化的一个重要组成部分。随着财政的投入,在短期内必然会有一批优质的虚拟仿真实验教学资源投入使用。而如何实现虚拟仿真实验教学资源的可持续发展将是我们面临的重要问题,这也将直接影响着今后一段时间我国高等教育实验实践教学的质量。

1 虚拟仿真实验教学资源可持续发展的内涵和要求

虚拟仿真实验教学资源可持续发展的内涵包含两个方面:一是要发展,根据学科的发展以及学科建设的新成果,在当前现有的资源基础上,不断加入新的内容、新的知识和新的技术手段；二是发展的可持续性,即保证发展的长远性和不间断性。这就要求虚拟仿真实验教学资源满足以下条件:

(1) 可扩展性:原有的资源必须能够进行扩展、补充和优化。

(2) 运行经费的持续性保障:虚拟仿真实验教学资源要持续发展,必须要有持续性的经费来源,没有经费的可持续性保障,就不可能得到良好发展。

(3) 良好的管理体制和运行机制:建立完善的管理机构,保障管理的效率和效能；良好的运行机制可确保实验教学和社会服务等各项工作目标的实现。

2 可持续发展应遵循的原则

2.1 需求性原则

虚拟仿真实验教学资源的可持续发展要立足于高校和社会需求,强调的是各学科专业在实验实践环节的基本需求。以需求为导向,推动虚拟仿真实验教学资源的发展和更新。

2.2 高效性原则

高效性原则是最高的效能、最高的效率与最高的效益的统一。高效性最直接的表现是投入产出比这个经济指标,这是可持续发展必须要考虑的一个因素。但虚拟仿真实验教学资源的高效性不仅仅是根据其经济指标来衡量,更重要的是根据学科专业在实验实践环节的基本需求得到满足的程度来衡量。是高校人才培养和专业发展的总体高效。

2.3 竞争性原则

虚拟仿真实验教学资源应该在公平的基础上进行竞争。通过竞争性原则实现虚拟仿真实验教学资源的优胜劣汰,避免重复和低水平建设,集中精力建设优质资源,从而保障资源质量,实现教学资源的合理利用和良性发展。

3 虚拟仿真实验教学资源的现状

3.1 虚拟仿真实验教学资源的分布情况

目前国家级虚拟仿真实验教学中心涵盖工学、医学、理学、经济学等11个主要学科领域,近70%集中在理工类。部属高校拥有国家级虚拟仿真实验教学中心的比率比其他院校高出近20个百分点。从地域分布上来看,经济发达地区对虚拟仿真实验教学资源的投入较多,优质资源相对集中[1]。

3.2 制约虚拟仿真实验教学资源可持续发展的问题

虽然国家级虚拟仿真实验教学中心的建设工作从启动到今已经有4年的时间,但在管理机制等各方面还不尽完善,存在一些问题,主要包括:

(1) 资源利用不高,资源浪费严重。在各高校花大量经费建设虚拟仿真实验室资源的同时,存在资源利用率不高的问题。有调查显示,年使用在600学时以上的虚拟仿真实验室仅占27%[2],随着新技术的快速进步,这些资源的折旧率很高,从而造成了资源的浪费。同时,同一虚拟仿真资源内容往往有多个高校在进行建设,造成了工作内容上的重叠,影响了资源的利用效率[3]。

(2) 持续性的经费支持不够。大多数高校对虚拟仿真资源的建设是一次性的大力投入,在建设完成后,很少再进行持续性的经费投入。但虚拟仿真资源需要进行后续的维护、完善、扩展和改进,这些均需要后续持续性的经费投入。

(3) 管理机制和运行机制还不完善。缺乏统一的管理平台,在资源整合方面存在一定的困难,导致效率和效能较为低下[4]；知识产权保护力度不够,参与人员的效益激励还不完善,在一定程度上阻碍了虚拟仿真教学资源的可持续性发展。

4 可持续发展的资源利用与开发举措

4.1 资源共享是可持续发展的前提条件

教育部明确要求,虚拟仿真实验教学中心必须坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”[5]。因此资源共享是教育部进行信息化建设工作的基本目标之一,也是实现资源可持续发展的重要途径。虚拟仿真实验教学资源的共享有诸多方面的必要性:

(1) 可有效解决资源利用率不高、资源重复建设等问题。通过信息技术以及网络技术,将各高校的虚拟仿真资源在网络平台上集中存放,有利于使用者访问和使用,这对于提高资源的使用效率具有重要的意义[6]。特别是对于一些经济欠发达地区,他们拥有的资源建设经费有限,虚拟仿真实验教学资源建设相对落后,他们可以通过现有的资源共享来达到实验教学的目的,而不必花大量的经费进行重复性建设,节省了人力财力。

(2) 有利于资源的整合,开发更优质的教学资源。目前,大量的资源隐性分散于各个高校之中,没有发挥优质资源的优势,通过管理平台的共享,可以起到资源整合和优化,发挥资源的高效性。

(3) 缓解资源维护和升级经费问题。依据有偿共享的原则,将部分收入用于平台资源的维护和升级,可有效解决虚拟资源后续经费投入不足问题,实现可持续发展。

(4) 有利于实现资源的优胜劣汰。对于同种类的资源,通过共享,让优质资源脱颖而出,淘汰劣质资源。有重点地建设一批优质资源,从而保障资源质量,实现教学资源的良性发展。

4.2 顶层设计和平台建设

顶层管理平台对虚拟仿真资源的可持续发展起到引导和管理作用。从全国层面建设构建虚拟仿真资源共享及管理平台,改善各高校资源信息孤岛模式的现状[7]。制定虚拟资源的接口标准,要求学校在资源建设过程中,保障资源的可扩展性和兼容性,通过统一的接口实现资源与共享平台的无缝对接,从而提高资源的可管理化和共享化水平[8-9]。

实行准入制度,明确资源进入资源共享平台的要求和遴选流程,组织专家对资源的质量进行评审,评审通过后才可进入共享管理平台,确保资源的整体质量。

4.3 有效吸纳和利用社会资源

社会参与是虚拟仿真资源实现可持续发展的必要保证,因此也是可持续发展能力建设的主要方面。高校在专业知识方面具有优势,但在利用虚拟仿真这种技术手段方面并不占优势。虚拟仿真实验教学资源的建设如果只依靠高校,则会遇到很大的困难。而相关企业则在技术方面具有独到的优势,通过制定相关的政策,对资源有偿共享的收益进行合理分配,建立相应的激励机制,有效地吸纳社会资源,同企业进行合作。合作方式可以有以下几种方式:

(1) 共同研发虚拟仿真实验教学平台:校企双方共享数据资源,学校提供理论方案,企业进行方案的实施和实现。

(2) 企业对教师进行培训:企业为高校提供实际的技能培训,提升运用理论的方式和方法,进而更好地致力于虚拟仿真实验项目的开发及平台建设[10-11]。

(3) 以虚拟仿真资源为依托培训企业技术人员:校企共建的虚拟仿真资源,可以满足企业人员的培训,为企业节省时间、降低了培训成本,还可以确保安全性[10]。

(4) 通过收益合理分配,构建利益共享,让企业参与共享平台的管理和升级。

4.4 建立有效的评价和反馈体系

对虚拟资源进行有效评价和反馈,在其可持续发展过程中是必要的。这种必要性体现在两个方面:

(1) 有利于突出优质资源。使用者通过评价体系对所使用的资源进行质量评价,可以有效地对资源进行检验。口碑良好的资源将更多地被后续的使用者使用,而口碑较差的资源将逐步被淘汰。

环模颗粒成型机机型采用环形压模和压辊为主要工作部件，主要由上料系统、搅拌调质系统、传动系统及成型系统组成[17]。环模颗粒成型机结构及设备如图2和图3所示。

(2) 有利于资源的完善和改进。通过评价体系,资源开发者可以依据使用者的意见和建议对资源进行改进,从而有目的地对资源进行升级和扩展,持续性地提升资源质量。

5 可持续发展的管理体系及运行机制

实现可持续发展需要有一个非常有效的管理体系。提高决策与管理能力是可持续发展能力建设的重要内容。可持续发展管理体系要求培养高素质的决策人员与管理人员,综合运用规划、法制、行政、经济等手段,建立和完善可持续发展的组织结构,形成综合决策与协调管理的运行机制[12]。

5.1 知识产权保护体系

在美国有52.2%的高校制定了知识产权保护政策,用以保障教师对自行开发的教学资源拥有明确的知识产权,而在中国这一数字仅为12.9%[13]。虚拟仿真实验教学资源具有明显的知识所属权,属于智力创造的劳动成果。因此,在虚拟仿真实验教学资源共享及发展过程中,必须采用必要的措施和方法对其进行知识产权的保护。只有在共享平台内注册并通过的单位和个人可有偿使用平台上的资源,也不能未经开发者允许进行商业宣传活动。另外,在技术层面也要采取有效的保护措施:(1)对资源加注产权标注和数字水印[14],不得进行私自转发和挪用；(2)对资源进行加密处理,只能采用帐号(帐号需申请,经平台管理者批准后方可登录)进行申请并通过后,才能进行使用；(3)进行内容的封装:只开放使用接口,供共享者使用,但资源的内容是封装的,用于保护开发者的权益。

5.2 可持续发展的经费保障机制

在虚拟仿真实验教学资源建设和发展过程中,需要充足的经费来支撑。经费主要来源于两个方面:一方面是政府的投入,另一方面是资源的有偿共享收入。这两种经费来源的侧重点有所不同:政府的经费投入主要集中于初期的资源建设,先将基本的虚拟仿真实验教学资源建立起来,而在后期的维护方面投入相对较少；而资源的有偿共享收入主要是用于虚拟资源的后续管理、更新和升级。在理想状态下,资源共享平台可以实现经费的自我维持,即在资源建设完成后,通过有偿共享的方式获得的收入，可以维持资源的管理、更新和升级所需要的费用。

5.3 可持续发展的长效激励机制

开发虚拟仿真实验教学资源需要具备相关专业知识以及相应的虚拟仿真软件开发技能。在虚拟仿真资源建设及后续发展过程中,需要高等学校实验室建设人员、科研团队以及相关企业等各方面的高度参与。能否调动参与人员的积极性,就成为建设优质资源的一个重要环节。因此,建立相应的激励机制,调动参与人员的积极性,才能保证虚拟仿真实验教学资源的可持续发展。这些激励机制包括:

(1) 定期进行资源评比,设立奖项,颁发证书,可用于教师的考核和评职进级等,提高教师参与虚拟仿真实验教学资源建设的积极性。

(2) 通过合理的利益分配进行激励:在资源共享过程中,坚持谁投入多、谁的资源优质、谁的资源被共

享使用多、谁的资源共享效果好，谁的收益就多的原则。

(3) 津贴补偿机制:在虚拟仿真实验教学资源共享过程中,需要管理人员和实验技术人员的参与,那么就需要对其付出的工作量予以量化,并给予合理的劳务津贴补偿[15]。