疫情期间高校虚拟仿真实验教学的建设探究

常俊 李延德 陈萍 赵丽洲

摘要：2020年由于新冠肺炎疫情的影响，致使高校正常的教育教学环节无法顺利完成，为了不影响广大学生的教育进度，各高校纷纷推出不同形式的线上教学。各高校的实验教学中，如何改变那些传统的陈旧的教学模式，推进实验教学的转型，提高实验教学项目质量，培养适应现阶段的社会经济发展的应用型人才，成为各高校面临的重要问题。本文从疫情期间虚拟仿真实验教学建设的重要意义、现阶段虚拟仿真实验教学的发展现状以及疫情期间高校虚拟仿真实验教学的建设建议等几个方面，对疫情期间高校虚拟仿真实验教学的建设进行了分析，并提出了一定建议，对当前形势下各高校的实验教学的顺利实施提供了巨大的帮助。

关键字：疫情、高校、虚拟仿真、实验教学、建设探究

引言

在全国上下一心共同抗击新冠疫情的大环境下， 今年年初，国家教育部出台了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》。要求全国各高校要充分结合各自学校学科特点，积极拓展线上学习和线上教学模式，切实保证在疫情防控期间各高校的各项教育教学环节的顺利实施，真正做到“停课不停学”。高校的实验教学项目多为实际场所实验，大多需要实验场地设施、仪器、材料等等，另外，疫情防控期间是一个非常特殊的时期，广大高校学生都在各自家里，空间上无法满足学习条件，但由于实验教学项目的特殊性对补充完善学生的书本理论，培养和提高广大学生的实际动手操作能力和提升创造性的思维等等都具有无法取代的重要作用。

1.疫情期间虚拟仿真实验教学建设的重要意义

虚拟仿真实验教学的建设在全国上下共同抗击疫情，同时也是新时期高校教育教学模式快速发展的特殊历史时期，更加显示出其重要作用，高校各实验教学的项目设计就是为了能够适应全民抗疫的特殊时期，以及当前社会新的科学技术的发展，不断培养提高新时期各高校在校大学生的创新能力、创业意识、实际动手操作能力，推动社会应用型人才的培养质量，对整个高等教育的发展以及社会经济的快速发展都具有重要的极其重要的意义。

1.1完善实验教学的项目内容

虚拟仿真实验的开展，能够有效的弥补和拓展了高校原有实验教学内容的覆盖面。通过对现代多媒体技术、VR虚拟现实、远程操控等现代技术的运用，能够在很大程度上可以解决原来的实验教学的项目运转成本、原材料以及安全稳定性等多方面的问题。

1.2改善现有陈旧实验教学的模式

虚拟仿真实验教学能够充分运用现代化信息网络技术、人工智能技术，建构实验教学的开放性和综合性，能够更加行之有效的改变以往的实验教学项目的结构，重塑高校的实验教学项目的形态。

1.3 创新改革学生现有的传统实验教学的方法

广大高校大学生可以利用虚拟仿真实验教学特点，摆脱实验项目本身在时间上、空间上以及安全稳隐患等方面的不利因素，极大的提高实验教学项目的多層次、多角度的进行实验分析、方案设计。

1.4提高实验教学效果

对于广大高校在校生而言，虚拟仿真实验教学项目所展现的出来的代入感、交融性、想象性等特点，可以提高学生们的积极主动性和自主学习的能动性，进而不断地提高学生们的创新思维。

2.现阶段虚拟仿真实验教学的发展现状

2.1高校虚拟仿真实验教学建设存在的问题

现阶段，很多高校的虚拟仿真实验教学仍然是处于闭关自守状态。在相同专业领域中，各个院校也都是根据自身专业进行设计，这样就造成了同类资源的重复投入。

2.2虚拟仿真实验教学所使用的教材更新较慢

现阶段，各高校的虚拟仿真实验教学在进行过程中并没有统一的教材用书。大多数的高校都是以各自学校虚拟仿真实验教学项目的软件供应商或者合作单位所提供的设备操作规范作为具体实验教学项目的指导用书。

2.3虚拟仿真实验教学的利用率不高

目前，很多高校的虚拟仿真实验教学项目在前期就投入了大量的经费，但具体建成后每年的使用情况不多，造成了严重的浪费。

2.4缺少专业化师资队伍

高校由于受到以往传统实验教学的教学方式的影响，一些年龄较大的从事一线实验教学的老师在使用虚拟仿真教学项目时，自身具备的知识体系与实际教育教学设备设施的使用存在较大的脱节现象。

3. 疫情期间高校虚拟仿真实验教学的建设建议

3.1制定规范虚拟仿真实验教学教材

建议由国家级示范型虚拟仿真实验教学项目负责任人担任牵头人，统一科学制定一套虚拟仿真实验教学的教材以及实验教学的具体操作规范指导书。各个高校再根据其各自实际开课情况进行内容的适当修改，但是整体的实验教学体系不变。

3.2打造虚拟仿真教学的资源共享

首先，积极打造高校虚拟仿真实验教学的实验教学平台，建立相关专业的虚拟仿真软件以及操作指导书的标准，将高校现有的和已经完成开发的虚拟仿真实验教学项目资源进行全面对接。其次，虚拟仿真实验教学资源不仅要能够满足校自身高校各专业的师生使用需求，还要积极探索实现跨院校、跨地区、跨专业学科的资源共享。

3.3建构多学科的综合性虚拟仿真实验教学

积极鼓励高校教师将人工智能技术、大数据等新兴科技与高校虚拟仿真实验教学相融合，在提升虚拟仿真实验教学创新力度的同时也激发了指导教师的科研积极性。各高校的虚拟仿真实验教学应该是融合各专业、多学科的综合性实验项目，这样能够在最大限度内节约有限资源，避免重复建设所造成的巨大浪费，指定科学、合理的开放共享手段，提高虚拟仿真教学项目的利用率。

3.4建立健全虚拟仿真实验教学的监督机制

对已经建成的和正在建设中的虚拟仿真实验教学项目都要制定完善的监督队伍并制定规范的监督机制。对期开展定期考核，完善监督责任机制，形成考核制度，促进那些不常用或者很少用的虚拟仿真实验教学项目进行改革创新。

3.5建立专业的虚拟仿真实验教学队伍

制定政策、建立科学合理的激励机制，促进虚拟仿真实验教学队伍建设和发展。鼓励不同学科、不同专业的指导教师积极主动参与虚拟仿真实验教学项目的设计与开发制作。

4 结语

总之，由于疫情期间的特殊性以及现代化网络技术的发展影响，网上教育模式已经成为了各高校顺利完成教育教学目标，完成人才培养的一个重要手段，而这其中虚拟仿真实验教学的顺利开展对高校教育教学工作的顺利实施作用巨大。虚拟仿真实验教学是高校教育教学领域中的新时尚，它不但可以突破传统的场地实验项目的空间局限，而且可以高仿真的安全的保障实验教学项目的实际效果，通过虚拟仿真实验教学的实施，可以减少一些大型设备、高危设备的投资、维护和承担的风险费，提高高校的整体发展。各高校应牢牢抓住新冠疫情的特殊契机，趋利避害、因势利导，大力开发虚拟仿真实验教学资源，并积极推动各高校之间的同类资源共享，形成联盟优势共同发展。

参考文献

[1]王森、高东锋.在线开放虚拟仿真实验项目建设的思考[J]实验技术与管理，2018，35（5）

[2]尹湛华，朱海洋，虚拟仿真技术在高职实践教学中的比较优势[J].南昌高专学报， 2008（04）

[3]刘亚丰、余龙江.虚拟仿真实验教学中心建设理念及发展模式探索[J]实验技术与管理，2016，33（4）

[4]高东锋、王森.虚拟现实技术发展对高校实验教学改革的影响与应对策略[J]中国高教研究，2016，（10）

[5]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（12）