徐亞峰

摘要：隨著信息社會(huì)的不斷發(fā)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的實(shí)際應(yīng)用越來(lái)越多，對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式評(píng)估效率變得尤為重要。因此，針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估模型進(jìn)行分析。首先，確定教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估指標(biāo)，而后聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子，再通過(guò)計(jì)算評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估。實(shí)驗(yàn)證明：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型可以提高評(píng)估效率。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實(shí)驗(yàn);教學(xué)創(chuàng)新模式;效果評(píng)估模型;分析

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）12-0172-02

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式在“能實(shí)不虛”的基礎(chǔ)上，不斷加大對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)力度。探索線上線下教學(xué)相結(jié)合的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，著力提升信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合的意識(shí)。使用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的能力和水平，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提高。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式在實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)、步驟解析、知識(shí)嵌入、場(chǎng)景體驗(yàn)、交互操作以及智慧教學(xué)上，實(shí)現(xiàn)了多種創(chuàng)新，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、研究能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的重點(diǎn)內(nèi)容必須跨越微觀和宏觀兩個(gè)尺度，從內(nèi)部的微觀量子、分子模型仿真到宏觀的組織演變虛擬仿真。跨越內(nèi)部原理和外部工況，從內(nèi)部拆解實(shí)驗(yàn)原理、模擬組織演變到外部仿真模擬真實(shí)環(huán)境和設(shè)備手段?？缭皆现苽涞狡骷圃?，從原料制備模擬仿真到器件成形智能制造的仿真模擬。跨越時(shí)間和空間，從模擬瞬間短時(shí)的仿真實(shí)驗(yàn)以增強(qiáng)認(rèn)識(shí)發(fā)展到模擬仿真耗時(shí)長(zhǎng)、難以在課內(nèi)完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。因此，本文針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估模型進(jìn)行分析。

1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型分析

針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型分析可以從分析學(xué)科需求、導(dǎo)人虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、聚合知識(shí)和實(shí)踐要點(diǎn)等多方面入手。為教學(xué)提供虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持，建設(shè)輔助教學(xué)沉浸式、全息式、沙盤式、混合式等多類型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型分析的具體流程，如圖1所示：

1.1確定教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估指標(biāo)

確定教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估指標(biāo)指的是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)體系一級(jí)指標(biāo)體系包括“教學(xué)思想與態(tài)度”“教學(xué)基本要求”“教學(xué)內(nèi)容”“教學(xué)方法與評(píng)價(jià)”。二級(jí)指標(biāo)突出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的特征，強(qiáng)調(diào)以創(chuàng)新帶動(dòng)教學(xué)，要求教學(xué)內(nèi)容及時(shí)反映或聯(lián)系學(xué)科發(fā)展的新思想、新概念和新成果。必須突出過(guò)程性效果評(píng)估的特征，包括課下學(xué)習(xí)指導(dǎo)、課下學(xué)習(xí)內(nèi)容安排、課程考核方式等內(nèi)容，體現(xiàn)“教有方法、教無(wú)定法”的思想。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式注重因材施教，靈活運(yùn)用啟發(fā)式、案例式、討論式、探究式等教學(xué)方法，以及對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力培養(yǎng)方面的評(píng)價(jià)。

為確保虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式全面達(dá)到一級(jí)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，成立效果評(píng)估工作領(lǐng)導(dǎo)小組，全面指導(dǎo)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估準(zhǔn)備工作。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估指標(biāo)，正抓緊制定并逐一落實(shí)相關(guān)措施。重視“以評(píng)促建、以評(píng)促改、以評(píng)促管、評(píng)建結(jié)合、重在建設(shè)”，加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)，深化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，嚴(yán)格虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1.2聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子

分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子始終要堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，根據(jù)實(shí)際情況分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子。本文采用聚類分析的方法，分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子。聚類分析指的是依據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)本身所具有的定性或定量的特征來(lái)對(duì)大量的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組歸類，進(jìn)而了解虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)集的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，并且對(duì)每一個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)集進(jìn)行細(xì)致描述的過(guò)程。聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子的主要依據(jù)是聚到同一個(gè)數(shù)據(jù)集中的聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子應(yīng)該彼此相似，而屬于不同組的聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子應(yīng)該足夠不相似。

聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子的具體流程可以分為四步：教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子聚類分析計(jì)劃、教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子聚類分析設(shè)計(jì)、教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估信息資料因子的收集和分析、教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子模型成果運(yùn)用的反饋。聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子模式圖，如圖2所示：

通過(guò)圖2可知，合理運(yùn)用聚類分析，采用多變量的教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子統(tǒng)計(jì)值，可以定量地確定各因子相互之間的關(guān)系。考慮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)多因素的聯(lián)系和主導(dǎo)作用，按照評(píng)估效果逐一分類，使分類更具客觀實(shí)際并能反映虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式評(píng)估效果的內(nèi)在必然聯(lián)系。因此，聚類分析能夠客觀地分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子的內(nèi)在組合關(guān)系。

1.3計(jì)算評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型分析中，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的評(píng)估效果是影響虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的關(guān)鍵因素。為證明虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型下的評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)更高，本文采用效果增量回報(bào)比評(píng)估算法，設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型下的評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)為q，求得評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)，如公式（1）所示：

q=-[c（pb）2xdt）（1）

公式（1）中：c指的是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式能夠嵌入的效果評(píng)估模型的比特?cái)?shù)值;pb指的是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式下效果評(píng)估的失真度;dt指的是效果評(píng)估的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.4實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估

根據(jù)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估指標(biāo)的確定，聚類分析教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估因子，利用效果增量回報(bào)比評(píng)估算法，計(jì)算評(píng)估效率相關(guān)系數(shù)，選擇評(píng)估效果作為可以準(zhǔn)確評(píng)估虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果的指標(biāo)?？紤]到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的評(píng)估效果隨虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式應(yīng)用嵌入率的增大而增大，因此，必須引進(jìn)針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估方法。最大限度地提高虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的評(píng)估效果，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式下評(píng)估效果的最優(yōu)化。

面對(duì)傳統(tǒng)的效果評(píng)估方法評(píng)估內(nèi)容和評(píng)估能力有限的情況，尤其是面對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式評(píng)價(jià)指標(biāo)低的情況下，經(jīng)常出現(xiàn)評(píng)估效果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的分析，完成了針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的效果評(píng)估，實(shí)現(xiàn)了評(píng)估模型的構(gòu)建。

2實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)，證明虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的有效性，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的評(píng)估效率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先采用傳統(tǒng)的效果評(píng)估模型進(jìn)行評(píng)估效果實(shí)驗(yàn)，再采用文章設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型同樣操作步驟，設(shè)置傳統(tǒng)的效果評(píng)估模型為對(duì)照組。將實(shí)驗(yàn)次數(shù)設(shè)為5次，分別使用兩種模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述的設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，將兩種模型下的評(píng)估效率進(jìn)行對(duì)比。采集5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比情況整理為表格形式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1所示。

通過(guò)表1可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的評(píng)估效率明顯高于實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型可以有效提高虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的評(píng)估效率。在無(wú)特殊情況下，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的評(píng)估效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的效果評(píng)估模型的評(píng)估效率。綜上所述，有理由加大虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式評(píng)估效率中的應(yīng)用。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著互聯(lián)網(wǎng)和相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大程度上的促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的發(fā)展，拓展了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式的領(lǐng)域。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再局限在物理空間的實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不受時(shí)空限制地利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。并且和其他實(shí)驗(yàn)者共享資源，可實(shí)現(xiàn)合作實(shí)驗(yàn)、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)等，大大提高學(xué)習(xí)和研究效率。通過(guò)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型的分析，致力于為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新模式效果評(píng)估模型日后的發(fā)展指明方向。