王斅+孫文志+潘一+李倩冬+趙濤巖

[摘 要]高校仿真實踐教學以虛實結(jié)合、能夠模擬復雜實際環(huán)境的優(yōu)越性得到廣泛關(guān)注。通過結(jié)合仿真實踐教學的調(diào)研情況，依據(jù)教育部對仿真實踐教學工作的總體部署，以石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實踐教育基地為例，分別從平臺開放、師資力量、考核制度、課程管理、設(shè)備管理五個方面探討仿真實踐教學的現(xiàn)狀，并提出了相應的建議。

[關(guān)鍵詞]仿真；實踐教學；師資力量；考核制度；課程管理；設(shè)備管理

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2018）01-0060-03

高校仿真實踐教學是以實體裝置或虛擬軟件模擬實際生產(chǎn)環(huán)境，以相關(guān)專業(yè)的理論知識和現(xiàn)場實際操作為基礎(chǔ)，在模擬環(huán)境中完成教學內(nèi)容和實踐訓練。[1]2015年1月教育部下發(fā)通知，批準了百所高校的虛擬仿真實驗中心獲封“國家級虛擬仿真實驗教學中心”，同時指明了建設(shè)下一期工程的總體工作思路：進一步推進仿真教學平臺的建設(shè)工作，充分實現(xiàn)實體仿真與虛擬仿真相結(jié)合、實體仿真為主虛擬仿真為輔、兩者相互補充的原則。同時指出，應著重加強仿真教育平臺設(shè)施的開放共享、提高師資隊伍水平、完善管理體制等方面的工作力度，以合理規(guī)劃促進仿真實踐教育平臺的長期可持續(xù)發(fā)展。[2]

筆者所在學校結(jié)合自身辦學特色，建立了石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實物仿真實踐教育基地，實現(xiàn)了油氣鉆采、油氣集輸、石油加工、石油化工、精細化工全流程一體化實踐教學模式。實踐教育基地自投入教學以來，在立體化認知理論知識、提高學生實踐能力等方面發(fā)揮了巨大作用。筆者在對仿真教學內(nèi)容和仿真設(shè)施深入了解的基礎(chǔ)上，結(jié)合教育部總體工作思路，從仿真實踐教育平臺開放、師資力量、考核制度、課程管理、設(shè)備管理五個方面闡述仿真實踐教學的現(xiàn)狀及問題，并探討了相應的解決方法。

一、平臺開放

仿真實踐教育平臺的開放共享，能夠從根本上解決重復購買儀器設(shè)備的問題，能夠使有限的資金、資源得到更深層次的利用，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的優(yōu)化配置。四川大學制定了關(guān)于虛擬仿真平臺共享的措施，在全校范圍內(nèi)實行師生憑校園卡賬號申請使用平臺設(shè)施的制度。西北農(nóng)業(yè)科技大學也提出了森林生物學仿真實驗教學中心的申請使用制方案，師生不僅可在仿真實踐中心完成實驗及實訓內(nèi)容，并且可在此開展創(chuàng)新性的實驗項目及研究課程。筆者所在學校制定了關(guān)于仿真實踐教育平臺開放共享的相關(guān)方案并取得了一定的成績，在滿足全校師生教學、科研、課程設(shè)計使用的同時，也面向其他院校提供仿真教學服務、面向石油石化企業(yè)開展崗前培訓服務，前期的教學、培訓效果良好并獲得了社會各界的高度贊譽。但是筆者注意到，高校本身還具備一定的社會職能[3]，有責任促進社會政治、經(jīng)濟、文化事業(yè)的整體發(fā)展，帶動民眾提升整體知識水平。具體來說，可以從如下兩方面加大平臺開放力度。

1.高等院校仿真實踐教育平臺的部分實驗設(shè)施可以面向社會對公眾開放，以公眾感興趣的熱點問題、熱點現(xiàn)象作為切入點，由指導教師帶領(lǐng)市民親身參與實驗，以相關(guān)的科學實驗來解釋熱點理論，讓更多的市民感受到科技發(fā)展給生活帶來的便利，讓市民能夠在潛移默化中了解科學技術(shù)的發(fā)展程度，養(yǎng)成崇尚科學、愛科學、勤于思考的全民學習風氣，并在一定程度上能為市民提供創(chuàng)新實驗場所，促進科技創(chuàng)新工作的全面發(fā)展。19世紀末至20世紀初，“威斯康星思想”[4]在美國高校廣泛傳播并逐漸打破了“關(guān)門辦學”的教育理念，美國高校的部分實驗室、儀器設(shè)施面向本州州民提供教育教學服務，美國也由此把知識、技能和研究問題的方法普及給更多的民眾，這促成了美國政治、經(jīng)濟的繁盛。

2.高?？梢砸苑抡嫫脚_為依托，定期開展面向社會的“科普宣講”活動。以筆者所在學校石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實物仿真實踐教育基地為例，可以面向中小學生、社會群體開展“油氣知識科普宣講”活動，使市民了解“一滴油的前世今生”：從油氣的產(chǎn)生、油氣資源的流動、勘探開發(fā)、輸送、煉制至精細化利用。這能讓市民深刻認識到石油是全人類的寶貴財富，它與人們的生活息息相關(guān)，油氣資源得來不易，每一個過程都歷經(jīng)艱難險阻，現(xiàn)今油氣資源的綜合利用凝結(jié)了人類的智慧和辛勤勞動，以此來號召民眾珍惜資源、抵制浪費。

二、師資力量

目前高校仿真實踐教育平臺的指導教師一部分由理論教師兼任，另一部分則由直接從校園走入實踐教學崗位的青年教師擔任。他們具有扎實的理論基礎(chǔ)和較高的學術(shù)水平，但都相對缺少實際工作經(jīng)驗和實踐指導經(jīng)驗。這導致了他們的實踐教學乃至創(chuàng)新實踐工作的開展受到限制，這顯然不能順應現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)+、創(chuàng)新2.0、中國制造2025等建設(shè)創(chuàng)新型社會的總體發(fā)展要求。[5][6]因此，高等院校還需要進一步調(diào)整仿真實踐教學隊伍的師資結(jié)構(gòu)，帶動科技創(chuàng)新工作的開展。對于這個問題，可以從以下兩個方面著手解決。

1.提高教師隊伍的實踐能力。鼓勵理論教師進入企業(yè)學習，參與企業(yè)生產(chǎn)、幫助企業(yè)解決生產(chǎn)經(jīng)營難題。德國的一些高校在選聘教授時明確提出，應聘者除了必須具有一定的學術(shù)水平之外，還必須擁有在相關(guān)企業(yè)任職5年以上的工作經(jīng)歷。[7]理論與實踐經(jīng)驗兼具的教師隊伍有助于培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力。教師在入廠學習提高自身實踐能力的同時，能夠發(fā)掘企業(yè)的實際需求，從而更有針對性地帶領(lǐng)學生開展科研創(chuàng)新工作，這勢必會帶動所涉獵行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

2.合理配備師資隊伍。合理的師資力量能夠給學生提供卓有成效的指導。目前，筆者所在學校正在籌備組建一支由相關(guān)專業(yè)理論教師、實踐指導教師與企業(yè)高技能等級專家組成的師資隊伍，共同進駐仿真實踐教育中心指導實踐教學，其優(yōu)勢在于他們能夠發(fā)揮各自所長，協(xié)同完成教學工作。但是考慮到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大環(huán)境下的發(fā)展需求，筆者建議在師資隊伍中加入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專家，以仿真實踐教育平臺作為開展實踐創(chuàng)新工作的試驗場，聘請具有相關(guān)經(jīng)驗的資深創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專家定期到學校指導師生的仿真實踐創(chuàng)新工作，引導學生理順創(chuàng)新方向，制定可行的實踐方案，提高創(chuàng)新實踐項目的質(zhì)量。例如，在第二屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練營中，云南開放大學的“復雜設(shè)備虛擬仿真”項目，得到了來自創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)投資服務聯(lián)盟中創(chuàng)業(yè)專家們的指導。[8]專家們以政府長期規(guī)劃、政策發(fā)展的角度有針對性地指導修改創(chuàng)業(yè)項目，這就為項目研究成果的轉(zhuǎn)化奠定了堅實的基礎(chǔ)，進一步促使創(chuàng)新工作落到實處。endprint

三、考核制度

仿真實踐教學著重鍛煉的是學生的動手能力、創(chuàng)新能力、協(xié)同完成既定實踐任務的能力。筆者通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國目前的仿真實踐教學課程基本上都以考察課的形式存在，成績考核不夠嚴格。各高校普遍將仿真實踐教學分為三個階段；第一階段為平臺認知階段，由教師講解平臺功能和設(shè)備原理；第二階段為實際操作階段，由教師指導學生進行平臺操作；第三階段為課程創(chuàng)新階段，由教師根據(jù)平臺設(shè)施設(shè)置創(chuàng)新題目，學生自主完成作業(yè)。在仿真實踐課上，平臺認知及實際操作階段學生都還有接觸新鮮事物的熱情，但是進入到課程創(chuàng)新階段時，學生往往表現(xiàn)得很被動、不愿意去思考，這就導致仿真實踐課程流于形式，學生課上開小差等；對于教師布置的任務，某些學生則交給同組其他學生代勞、應付了事。針對這些問題，筆者建議制定嚴格的課程考核制度，考核制度可以采用如下方式進行。1.將最終成績考核分為課堂表現(xiàn)、操作能力、創(chuàng)新能力三項內(nèi)容并設(shè)置“斃點”，即如若其中任意一項考核不合格，那么最終成績即為不及格，以此約束學生積極參與仿真實踐及創(chuàng)新學習，并在其中有所收獲。2.在學校層面增設(shè)仿真實踐創(chuàng)新學分或創(chuàng)新獎學金，鼓勵學生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方向的開放性仿真實踐課程，切實促進學生個人能力及綜合素養(yǎng)的提高，讓他們能夠在殘酷的社會競爭環(huán)境中占據(jù)一定的優(yōu)勢。例如，美國南加州大學石油工程專業(yè)學生在畢業(yè)時除了能夠獲得本專業(yè)的學歷證書外，還需要通過參與石油工程創(chuàng)新實踐項目來獲得創(chuàng)新實踐證書。該校也因此培養(yǎng)出了兼具理論與實踐能力的高素質(zhì)人才，這一舉措也獲得了美國企業(yè)界的高度認可。

四、課程管理

在課程管理方面，目前各高校將仿真實踐教育作為一種輔助教學手段，學生通過親身動手操作加強了對理論課程的理解，同時也提高了自身的實踐操作能力。但是仿真實踐教育也應該在培養(yǎng)學生綜合學習能力等方面發(fā)揮更大的作用，例如可以以仿真實踐教育為媒介促進多學科學習。實踐是工程學科的基石，培養(yǎng)高層次工程學科人才的關(guān)鍵是實踐教學。各個學科之間從表面上看或許并沒有什么聯(lián)系，但實際上它們之間是互融互通的。早在19世紀初A.S. Parkard 教授就提出，在大學教育中過于專業(yè)化的學術(shù)分科會嚴重破壞知識體系在工程領(lǐng)域中的應用，這甚至已經(jīng)阻礙了社會發(fā)展的進程，這推動了美國高校教育策略的革新。以工程學科教育享譽世界的麻省理工學院為例[9]，學生需要完成涉及機械、計算機、電子科技甚至光學系統(tǒng)的綜合化工程設(shè)計、評價及實踐課程，并且為了滿足技術(shù)革新及綜合運作的需求，學生還需要進一步涉獵政治、經(jīng)濟、社會及技術(shù)系統(tǒng)中的原理和方法論。這種完備的實踐與學科多樣化的教學體制培養(yǎng)出了美國1/3的宇航員。我國清華大學于2016年提出建立跨院系協(xié)同培養(yǎng)人才的新機制[10]，但明顯看出，這種教育制度在我國起步較晚。針對這一問題，可以采用如下方式解決：在我國高校中以目前建成的仿真實踐平臺為基礎(chǔ)，開展多學科共同學習的模式，促進不同學科間的交流合作。例如，在仿真實踐中心，指導教師設(shè)定工程應用中出現(xiàn)的問題，要求學生進行課程設(shè)計解決工程實際問題。學生首先需要組建多學科研究小組，然后通過相互討論、共同分析實際問題、一起論證解決問題的方式來完成課程設(shè)計任務。這一過程強化了學生取長補短、彼此配合、相互學習的能力，學生通過這個過程對其他學科在本領(lǐng)域的應用情況也會有更直接的了解。多學科學習能夠跨越學科壁壘，在實踐中促進知識多元化應用的實現(xiàn)，推動工程科技水平的全面提升。以仿真實踐促進多學科學習的培養(yǎng)教育方式，能夠為提高學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力奠定良好的基礎(chǔ)。

五、設(shè)備維護

仿真實踐教育以軟件與硬件結(jié)合、虛擬設(shè)備與實體設(shè)備結(jié)合的獨特性能，承擔了眾多教學、科研、課程設(shè)計、仿真實習等教學任務，并在其中發(fā)揮著不可替代的作用。仿真實踐教育平臺的穩(wěn)定運行離不開后續(xù)對設(shè)備進行不斷地維護和保養(yǎng)。針對這一問題，筆者建議從如下方面著手解決。1.可以借鑒嚴格的企業(yè)化設(shè)備管理模式，建立設(shè)備臺賬，標定登記現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施，依據(jù)廠家說明詳細記錄設(shè)備的出廠時間、保養(yǎng)及檢修維修周期，按規(guī)定時間定期開展巡查及檢修工作。2.制定詳細的操作規(guī)程，把每一項操作內(nèi)容和步驟具體化，在設(shè)備使用過程中實現(xiàn)規(guī)范操作。堅持“誰使用，誰負責”的原則，將設(shè)備使用情況登記在冊，把責任落實到個人，促使師生精心操作。教師在指導實踐操作時應密切關(guān)注設(shè)備運行的情況，對異常情況做到“早發(fā)現(xiàn)，早處理”，解決不了的情況及時上報并聯(lián)系專業(yè)維修人員協(xié)助修繕。3.高校教師因長期從事科研工作的關(guān)系在實驗過程中都能順利操作儀器，但在設(shè)備保養(yǎng)維修時往往顯得束手無策，并且有些仿真實踐設(shè)備具有危險性，這就要求維修人員應具備一定的資質(zhì)。為此，學?？梢越M建專業(yè)化的維修班組，選用具有多年企業(yè)生產(chǎn)及設(shè)備管理經(jīng)驗的工程技術(shù)人員作為技術(shù)指導，選用具有設(shè)備維修經(jīng)驗的人員、持有特殊作業(yè)證等相關(guān)人員參與檢維修工作，使設(shè)備的長期使用得到有效的維護保障。

六、結(jié)語

為了適應新一輪技術(shù)革新的需求，高等院校在傳授學生理論知識的同時，加大了對學生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)力度。為積極探索能夠提高學生理論素養(yǎng)及實踐能力的新思路，仿真實踐教育應運而生。眾多高校以此作為平臺開設(shè)了一系列的仿真實踐課程，切實有效的鍛煉了學生的實踐能力。但是在仿真實踐的實際教學過程中也暴露出一些有待解決的問題，相信通過管理制度的不斷完善、改革方案的逐步實施，仿真實踐教學會在培養(yǎng)應用型人才、專業(yè)技術(shù)人才、卓越創(chuàng)新人才的過程中發(fā)揮更大的作用。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 鄒祝英，彭文武，羅清海，等. 仿真教學在工程教育中的應用分析[J].衡陽師范學院學報，2012（1）：146-149.

[2] 教育部辦公廳. 教育部辦公廳關(guān)于開展2015年國家級虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)工作的通知[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7945/s7946/201506/t20150618_190671.html.2015-06-04/2016-09-10.

[3] 甄麗娜. 美國高校社會服務職能的發(fā)展及啟示[D].西南師范大學，2005.

[4] 王亮生. “威斯康星思想”述評[J].湘潭大學學報（哲學社會科學版），1995（1）：119-121.

[5] 李如平，吳房勝，馬玉清，等. 高職院校創(chuàng)客人才培養(yǎng)模式研究[J]. 科技視界，2016（20）：64-65.

[6] 閆妍，曹潔，李薇. 應對工業(yè)4.0地方本科院校轉(zhuǎn)型為應用技術(shù)型高校的幾點思考[J]. 職業(yè)教育研究，2016（8）：22-25.

[7] 鄭紅. 德國職教重在培養(yǎng)實踐能力教授要有企業(yè)經(jīng)驗[EB/OL]. http：//news.xinhuanet.com/edu/ 2012-05/09/c_123099266.htm.2012-05-09/2016-09-10.

[8] 智庫商學院. 大學生創(chuàng)客靠什么“闖出來”？創(chuàng)業(yè)導師如何成真諸葛？[EB/OL]. http：//mba.mbalib.com/news/14923.html. 2016-09-18.

[9] 葉濤，胥軍. 美國大學工程教育中實踐教學的理念與措施[J]. 教育教學論壇， 2014（44）：227-229.

[10] 清華大學. 清華大學關(guān)于深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施方案[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/s78/A08/gjs_left/s385

4/cxcyjy_ssfa/201604/t20160413_238103.html. 2016-07-22/2016-09-10.

[責任編輯：陳 明]endprint