基于虚拟仿真的工程管理创新创业教育探索

叶 松，陈 颖

(1.铜陵学院 建筑工程学院,安徽 铜陵 244061；2.铜陵学院 会计学院,安徽 铜陵 244061)

1 高校创新创业教育发展背景

创新是社会发展的内源推动力，创新能力的强弱是一个国家技术发展水平的重要参考指标。高校大学生正是处于思维活跃、知识储备较为丰富阶段的高素质群体，综合具备了基本的创新条件和创新能力，因此国家高度重视大学生创新创业能力的培养与训练。早在1998年国务院批转的教育部《面向21世纪教育振兴行动计划的通知》中，明确提出要强化学生的创新创业教育，积极鼓励大学生自主创业，特别是兴办高新技术企业。

教育部于2010年发布了《教育部关于大力推进高等学校创新创业教育和大学生自主创业工作的意见》，提出要改变教育思想，改革教学手段，积极培养高校大学生的创新精神、创业意识和创业能力[1]。

2012年8月1日，教育部办公厅下达印发了关于《普通本科学校创业教育教学基本要求(试行)》的通知，指导高校培养方案中要将《创业基础》课程纳入本科必修课程，以促进高校双创教育的普及和推广。

2015年5月13日发布的《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》指出目前我国高校双创教育实际中存在的一系列问题：创新创业教育理念比较滞后，与实践相脱节；高校教师普遍欠缺开展双创教育的意识和能力，采用的双创教学方式方法单一，针对性和实效性不强；创新创业训练和实践平台短缺，指导帮扶不到位，缺乏完善和健全的创新创业教育体系。并提出要到2020年建立健全课堂教学、自主学习、结合实践、指导帮扶、文化引领融为一体的高校创新创业教育体系[2]。

2 工程管理专业创新创业教育实践中的问题

自1998年教育部将多个相关专业整合之后设立工程管理专业以来，该专业一直致力于培养具备工程技术、经济、管理和法律四大知识平台的理论知识与实践技能的复合型人才，属于横跨管理与工程的交叉学科。近年来工程管理专业与工程造价专业培养与就业方向重合度高，而其知识结构和素质结构相对要求更加全面，但学制有限，无论是理论深度和实践能力的培养都无法得以保障，从而影响到专业的就业率与就业质量。因此工程管理专业更应注重突破原有人才培养模式，大力实施创新创业教育改革。但当前我国高校的工程管理专业创新创业教育体系尚不完善，实践中还存在一些亟需解决的问题。

2.1 创新创业教育重理论轻实践

创新创业教育特别注重实践环节教学，部分学生具备了创新创业意识，积极性很高，但是普遍缺乏实践能力和实际经验，往往提供的创意不具备实践可行性。在实际双创训练中，因工程管理专业实践教学成本高，安全性差，影响因素复杂，且难以重复，导致无论是工程技术方向还是工程经济、管理方向的创新创业训练大多停留在理论教学的推演层面，难以让学生实际参与创新创业项目的全过程训练，只能是纸上谈兵，对于学生本身薄弱的实践能力并没有有效加强，无法保障双创能力的培养效果。

2.2 创新创业教育方式较为单一

当前各高校工程管理专业普遍开设了《创业基础》课程，但缺乏工程管理专业背景的后继课程，创新创业教育还停留在理念培育阶段。实践中大学生创新创业训练计划往往注重于项目的申报与结项，对于项目中创新创业训练的内容与方法实际缺乏有效指导，流于形式。一些高校为了争取国家级和省级创新创业项目，鼓励学生积极报名双创项目，初衷虽好，但是缺乏专业性引导，造成了项目名额多，实际创新有限，创业项目更是寥寥无几，能够进入孵化阶段的项目更是罕见，双创教育只听动静而未见成果。

2.3 创新创业教育师资相对薄弱

普通高校中创新创业师资大多是经过了初步双创培训的老师，自身缺乏创新创业的实践综合训练，且专业背景与工程管理专业大多不相符。应用型本科院校因限于师资招聘体制约束，难以吸收具有丰富实践经验的技术型师资，而职业院校师资普遍缺乏研究深度。尽管近年来“双师双能型”师资数量在不断提升，但在创新创业教育层面，与工程管理专业背景相符的双创师资无论是数量还是结构都不足以满足创新创业教育实际需求，一些“双师双能型”教师仅仅具备挂职锻炼的经验，或者通过考试获得相关证书，并不具备真正的指导能力。

2.4 创新创业教育与专业教育脱节

创新创业教育目前仅作为通识课程列入工程管理专业的人才培养方案，未能与专业教育相结合[3]。工程管理专业教育还没有全面融合创新创业教育理念，对于缺乏社会经验和工作体验的学生来说，不利于学生对接行业产业利用专业知识和实践能力开展创新创业训练，制约了创新创业意识的实际运用和拓展。一些创新创业项目与专业完全无关，并没有发挥高校专业知识背景的巨大支持潜力。

3 虚拟仿真技术在创业创新教育中的作用

虚拟仿真技术又称虚拟现实(Virtual Reality，简称“VR”)，是依托于计算机模拟系统，将自然客观的对象实现具体可视化的动态模拟。虚拟仿真教学就是借助于虚拟仿真技术，营造虚拟环境构建可视化的仿真教学平台，实现虚拟系统中的演示教学、交流互动，增强了实践教学的体验和感受，有利于激发学生的学习兴趣和创新意识[4]。

2018年教育部发布了《教育部办公厅关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设的通知》，要求以“高质量实验教学助推高等教育教学质量变轨超车，助力高等教育强国建设”[5]。当前虚拟仿真实验教学已成为高校实践教学改革的热点，改善了在以往实践教学中无法开展、效果不好等一系列难点问题，有助于各专业学生强化创新创业意识和实践。

3.1 仿真效果强

利用虚拟仿真技术可以营造出高仿真度的虚拟实验场景，可用于工程技术实验模拟或创业实践操作。以往创新创业教学中，只能以理论案例或者沙盘模拟等方式开展实践性活动，受场地约束，并没有有效发挥实践训练作用。而在虚拟仿真技术支持下，师生们可以在高度仿真的虚拟场景中，通过修改设定参数或者实验条件，实现创新创业思维的应用实践，不仅可以重复进行模拟工程技术条件下的材料实验和技术创新实验，也能够进行施工组织创新和管理创新的实验，检验创新方式的经济效果，突破了原先创新创业教育难以实践的限制。

3.2 经济性能好

创新创业教育中不论是创新意识的培育和实践还是创业理念的应用，都需要在现实中实施验证，并在多次实践中不断总结经验，而教学资源的限制导致教育实践难以满足实际需要。工程管理专业相关的传统实习实践都需要体积大、造价高、周期长切不可逆的实体工程，且实践环境大多在室外，施工机械多，人员混杂，安全性难以保证。现实教学过程中，因季节、天气和安全等因素，实习单位不愿意接受学生入场实践，或者实践参访效果差，制约了工程管理专业学生的实践能力和创新能力。虚拟仿真系统占地少，重复性高，且具有高度安全性，无论是经济性能和实用性能明显提高。不仅创造了安全的模拟实践环境，同时可根据实际要求调整参数，具备扩展性和升级可能，有利于创新创业训练中的重复演练和技术更新。

3.3 自由维度高

在虚拟仿真技术构建的虚拟环境中，操作者可以根据实验目的和要求，可以自由调整系统参数，模拟创新技术应用或创业场景，充分锻炼了创新思维和创业能力，破除了资金、人力、场地等现实条件的制约，有利于自主创新和创业的开展。在分组训练中，往往团队中可能会有不同的构想，因条件制约，无法一一验证，而在决策中存在领导者或多数派的方案最终失误，被淘汰的方案反而具备可行性的情况。应用虚拟仿真系统双创训练可以有效检验各种具有可行性的方案，提升双创实践的成功率。

3.4 沉浸性明显

虚拟仿真系统中，用户在高度仿真的虚拟仿真教学环境中，能以3D漫游功能身临其境地体验仿真项目各节点和流程，开展交互式访问，获得实时的信息反馈，全方位感受实验效果，能激发学生的主动性和积极性，提升学习专注度，有助于拓展学生的构建思维，培养学生的创新意识[6]。

4 基于虚拟仿真的工程管理创新创业教育探索

虚拟仿真实践教学系统能够大力改善以往工程管理实践教学中“投入高、危险高、操作难、重现难”的教学困境[7]，有助于从多种途径中强化和锻炼学生创新创业意识与能力。

4.1 自主创新创业的虚拟实践平台

工程管理专业教学中的实验主要是演示性和验证性，在具备一定专业理论和技能后，学生迫切需要综合性实验以提升独立思考能力和设计能力。在虚拟仿真技术支持下，可以让学生自主设定实验条件和实验参数，选择实验设备和实验耗材，或者自行设计实验项目，从而锻炼实践技能和创新能力[8]。一些高校因各种原因造成校园占地面积不足，实验条件有限，无法为创新创业训练提供充足的平台，对于具备创业可行性的项目难以提供有效的孵化资金支持和场地支持。在虚拟实践平台可以进行各类创新创业构想的初步演练，发现漏洞、完善构思、总结经验、增强信心，利用虚拟仿真方式，完成创新创业构想的可行性研究模拟，择优集中培育孵化，提高了资源利用效率，也提升了创新创业的成功率，实现了良性循环。

4.2 创新创业训练项目的演练平台

在信息技术支持下，虚拟仿真实践教学平台不仅可以用于实践教学，还可以用以专业学科竞赛训练和创新创业实践活动。虚拟仿真技术支持可视化交互运用，有助于创造更加便捷的训练和研究环境，组建具有不同专业背景的研究团队，并以较低成本实现工程项目的经济、管理创新效果验证。

通过在虚拟仿真平台开展创新创业项目的训练，可以加深工程管理专业学生对工程技术、工程经济、项目管理知识结构和实践操作的理解和认识。自主性的模块练习和创造性的实践探索可以让学生系统地锻炼和提升知识运用能力、创新能力和团队协作精神，有利于创新性的工程管理专业人才培养。

4.3 创新创业师资队伍的建设平台

创新创业实验实践活动与理论教学模式有很大差异，对师资队伍的实践经验提出了更高的要求。创新创业虚拟仿真环境有助于双创师资的校内训练和培养，也可以组建校外行业专家、技术人员和校内专业教师、双创教师的教学团队，以网络技术为支持，突破时间和空间的限制，共同指导学生的创新创业训练，提供了全天候实训环境。同时通过沟通交流，直接感受和学习了业界的先进技术、管理思想和真实需求，更加促进创新创业师资队伍体系的培育和完善。

4.4 远程协同合作的双创孵化平台

基于虚拟仿真技术，在创新创业训练中可以构建信息化强、兼容性高、扩展性好的虚拟仿真系统。传统的工程管理实践需要依托工程实体进行，各地方院校因资金和办学水平的制约难以建设高质量、全流程、全覆盖的实践平台。在信息技术高速发展的背景下，虚拟仿真系统可以通过高速高带宽的网络为创新创业训练提供大量高效的共享资源，依托云技术，实施远程协同合作，促进高校与企业建立更直接高效的产学研合作渠道，建立科研团队和创新创业团队解决企业的技术难题，推进教学与科研协同，促进学生开展科技创新和创业孵化[9]，以虚拟仿真平台实践检验，并通过创新创业将科研成果转化为企业应用。同时各地方高校之间可以交流地方办学经验，发挥特色优势，互通有无，联合办学共同创新，实现跨越空间的协同发展。

5 结论与建议

工程管理专业创新创业训练具有理论复合性强、实践技能要求高、模拟训练难度大等特点，虚拟仿真系统的应用可以有效缓解以上问题，与创新创业训练特点相契合，有助于强化创新创业训练效果。因此基于虚拟仿真技术，建议在工程管理专业创新创业训练中应注意以下方面：

5.1 加大虚拟仿真创新创业教学平台的开放度

目前高校虚拟仿真实验室多依托于专业而建，创新创业训练与教学往往由创新创业学院指导，两者的结合只能依赖于指导教师或学生的自发活动。虽然各高校普遍建设和利用了虚拟仿真平台，但真正用于创新创业训练与教学的实践应用相对较少。因此，应在高校内部和高校之间实现资源开放和资源共享，发挥各高校的办学特色和专业优势，避免重复建设，提升平台使用效率。

5.2 合理规划专业背景下的创新创业课程体系

创新创业不仅仅是理念，更注重实践。工程管理专业创新创业教学目前主要通过两种方式得以开展：一是培养方案中的创新创业训练学分，二是各级创新创业项目训练。前者仅仅是入门教育，后者缺乏实际成果检验，部分双创项目选题缺乏新意，成果没有创新，甚至调研报告大篇幅来自抄袭，与专业结合度不高。故此应在培养方案中强化创新创业项目要求，并提高结项标准，促进在双创项目训练中的虚拟仿真应用，落实训练效果。

5.3 丰富和完善虚拟仿真双创教学平台资源

虚拟仿真实践平台的功能不仅仅限于为双创项目提供训练资源，高校还应利用平台为载体开展专业技能竞赛，结合专业特征和虚拟仿真技术特点，设计竞赛方案，以赛促学。也可依托平台资源，开展科研验证和创新，并将科研成果转化为创业技术推广与应用，实现双创训练的设定目标。同时开展校企合作，以远程方式实现资源共享，协作创新共同发展。