高文清

（廣東培正學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學院，廣州 510830）

2012年教育部發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》規(guī)定，為進一步發(fā)展我國的教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新，要推動信息技術(shù)與教育教學深度融合，目的在于促進我國教育公平、提高教育質(zhì)量、構(gòu)建學習型社會和人力資源強國[1]。2018年，教務部《教育信息化2.0行動計劃》強調(diào)要加強高等學校、職業(yè)院校的虛擬仿真實訓教學環(huán)境建設，以便服務信息化教學[2]。在《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》文件提出，現(xiàn)代教育教學和高科技技術(shù)的深度融合，未來我國將建成約1 000個國家虛擬仿真實驗教學項目，增強實驗教學的普及化和質(zhì)量[3]。為適應社會邁向深度轉(zhuǎn)型，加快建設高水平應用型高校，培養(yǎng)服務區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，經(jīng)管類虛擬仿真實驗項目在我國高校開始廣泛應用。虛擬仿真實訓平臺不但能替代部分真實的實訓操作或練習，而且也解決很多高校實訓場地有限、實驗設備不足甚至缺乏等難題[4]。迄今為止，我國高校的虛擬仿真實驗教學項目建設進入穩(wěn)定期并走向均衡階段，虛擬仿真實驗項目幾乎覆蓋所有學科。

1 跨專業(yè)虛擬仿真實驗課程教學現(xiàn)狀

在國家相關政策的支持下，第五代移動通信技術(shù)、人工智能等媒介和信息科技快速發(fā)展，虛擬仿真實驗室、跨專業(yè)平臺、協(xié)同實操項目、沉浸式體驗設置和共享教學資料得以建設與使用?？鐚I(yè)虛擬仿真實驗課的形式主要以各種軟件、平臺、沙盤為主。通過系統(tǒng)搭建的平臺，學生在觀察、建構(gòu)和操作過程中，能獲得與工作或生活相似的體驗，達到理論與實踐結(jié)合的效果。目前，我國大部分虛擬仿真實驗項目既可以滿足課程中驗證性實驗，也可以滿足單獨開課的需求。

虛擬仿真實驗課程教學的理念是“虛實結(jié)合、實訓為主、理論為輔”，教師是陪練者，學生是操作主體，采用多種教學手段和學習技巧。在虛擬的實驗環(huán)境中，學生按照教學要求，對每個階段的實驗環(huán)節(jié)進行角色扮演，完成具有目的性、驗證性及綜合性的操作性項目。該教學模式顛覆了傳統(tǒng)的間接教學，學生直接參與到課堂中，主動接收知識，將知識理論應用到模擬場景中，學習體驗符合當代學生需求。此類實驗課程推動了實驗教學理念、模式、方法及考核方式的變革。虛擬仿真課程讓理論和實驗既相結(jié)合也對立起來，教學中絕大部分是實驗教學，甚至是純實驗過程。

但至今為止還有部分高校教育工作者認為“實驗教學只是理論教學的輔助”“實驗教學只是處于從屬地位”。在傳統(tǒng)課程教學中，理論教學是主流，實驗大多是輔助性的，用于對理論的驗證或增強記憶。因此，實驗內(nèi)容的設置都會偏向模式化和簡易化，涉及到的機器或儀器設備都比較陳舊，往往是多人在一組進行觀察性實驗，這些都無法吸引當代學生的學習興趣，導致實驗教學效果甚微。目前仿真實驗課程由于師資短缺或課程開發(fā)困難等原因，在教學使用上大多流于形式或者困于系統(tǒng)設置中。其中實驗課程大部分考核方式是提交實驗報告，而實驗報告的模板比較固定，容易出現(xiàn)抄襲、堆積、拼湊、重復等問題，同時缺乏有經(jīng)驗的評閱教師，在判定成績時也容易出現(xiàn)平均主義、沒有區(qū)分度的情形。這種單一的考核形式，存在一定非公正性[5]。

2 建立跨專業(yè)虛擬仿真實驗課程考核的必要性

隨著時代的發(fā)展，當代大學生既要具備較高的文化理論素養(yǎng)，也要有熟練的專業(yè)實踐技能，兩者缺一不可。企事業(yè)單位的用人需求真實反映了社會、市場對人才的需求，根據(jù)《智聯(lián)招聘》2020年秋季大學生就業(yè)報告，企業(yè)最為看重畢業(yè)生的綜合實踐能力。當前，應用型高校普遍存在專業(yè)設置與社會需求錯位的問題，虛擬仿真實驗課程在教學和考核過程中，能及時反饋所在區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求。學校通過學生頂崗或替崗實踐，發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)的優(yōu)勢和不足，借此有針對性地進行人才培養(yǎng)目標的調(diào)整。在最新的虛擬實驗教學體系中，過程管理是重點和關鍵，是實驗教學開展的基礎。將人才培養(yǎng)的目標要求最終落實到實驗教學中，使學生明確自身的擇業(yè)方向。

實踐教學環(huán)節(jié)是實現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)的關鍵環(huán)節(jié)，而目前在高校中實踐教學卻是人才培養(yǎng)過程中比較薄弱的環(huán)節(jié)，和培養(yǎng)高質(zhì)量人才要求存在較大差距。專業(yè)人才要求具備綜合運用專業(yè)知識能力、個人綜合能力和實踐能力三個方面，這也是實驗教學對學生的考核體系的出發(fā)點和歸宿。專業(yè)人才具體從綜合運用專業(yè)知識和個人綜合能力進行評價，其中，個人綜合能力是指溝通協(xié)調(diào)、團隊創(chuàng)建和合作精神、思維創(chuàng)新及自我管理能力等可遷移的能力。上述能力具體表現(xiàn)為在學生的實踐中，即能在工作中發(fā)現(xiàn)問題，同時也會分析問題和提出有效的解決方案。

3 虛擬仿真實驗課程考核的重要性

跨專業(yè)虛擬仿真實驗室的建設和發(fā)展，從教學理念、手段和考核方式等方面，都為專業(yè)人才培養(yǎng)提供了新的方向。全國高校首先選擇以實驗實訓作為教學改革突破口，優(yōu)化資源，專創(chuàng)融合，運用現(xiàn)代實驗技術(shù)推動實驗教學內(nèi)容和方法的改革，依托仿真實驗平臺構(gòu)建科學合理的實踐教學體系，全面推動人才培養(yǎng)模式的深層次改革。結(jié)合學校戰(zhàn)略規(guī)格和人才培養(yǎng)目標，跨專業(yè)虛擬仿真課程考核指標建設必須要站在區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展對人才需求的高度，在基于硬件條件完善的前提下，發(fā)揮虛擬仿真實驗課程的地位和作用，進行深入課程考核改革和完善評價體系。課程考核對課程設計有指引性作用，是建設教學環(huán)節(jié)的總結(jié)與評價，是衡量高校人才的重要準則。而實驗課程的考核體系建設，是驗證教學效果的有效手段，是新時期建設高質(zhì)量教育體系的關鍵，是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求側(cè)和人才培養(yǎng)供給側(cè)的最終環(huán)節(jié)。打破專業(yè)壁壘設置跨專業(yè)仿真實訓課程，使學生多元化發(fā)展?？鐚W科門類實驗課，實現(xiàn)專業(yè)交叉、理工融合、文理滲透，拓展學生的學科綜合性能力。課程考核體系是對實驗項目環(huán)節(jié)、內(nèi)容和目標是否達到了預期效果等進行全方面的評價和考核。很大程度上，虛擬仿真實驗是學校落實產(chǎn)教融合，在校實現(xiàn)頂崗實習的實踐教學的重要手段。通過提供高仿真、可操作性和可視化教學任務，設計并創(chuàng)造帶有沉浸感、交互性及現(xiàn)場感的教學場景，提高學習效果。教學模式從以“教”為中心到以“學”為中心，對應的課程考核也應有所變革，考核指標要適應仿真實驗課程的特性，嚴格過程考核，注重成效。推動以能力培養(yǎng)為導向的考核指標變革，明確教學指標和課程考核等問題，能有效衡量學生的動手能力，激發(fā)學生潛能，促進學生自主學習。

4 構(gòu)建跨專業(yè)虛擬仿真實驗課程的考核體系

4.1 完善虛擬仿真實驗課程的教學計劃

教學計劃要根據(jù)學校的培養(yǎng)方案制定，按各專業(yè)的學生在大學四年應掌握的能力,設置成為一個完整的體系。學生能力的培養(yǎng)要有側(cè)重點，按不同學年進行培養(yǎng)，不同學期的培養(yǎng)方案要體現(xiàn)在不同的實驗課程的教學計劃中。如大二階段，實驗的側(cè)重點應該在于對專業(yè)知識和實驗技能的操作性練習上；在大四階段，要強化專業(yè)綜合應用和實踐能力，實驗仿真課程要達到“頂崗”效果，在實訓過程中完成實習模擬練習。編制實驗指導書要遵循專業(yè)學習規(guī)律，首先是初步認識，設計簡單的實驗項目，然后安排專業(yè)實踐能力培養(yǎng)，設置獨立完成項目，最后構(gòu)建綜合實踐能力培養(yǎng)，安排專業(yè)交互性的綜合類項目。詳細的指導、實驗內(nèi)容、考核評價標準，強化實驗過程管理，有助于提高實驗教學質(zhì)量。

4.2 健全符合實驗項目考核的管理機制

所有開設實驗課程均設立了相應的實驗項目，并在實驗計劃和實驗課表列出，設置成為一個多層次的虛擬仿真實驗體系，有利于實驗項目的開展和順利完成。虛擬實驗的所有項目都要求學生參與到模式情景中，教師是實驗項目內(nèi)容的教練和向?qū)?。在虛擬的教學場景模式下，以學生為中心自主探索，實現(xiàn)以“用”促學，邊“用”邊學，學“用”結(jié)合。因此，過程考核是虛擬實驗課程的考核重點，不僅考核實驗過程中的角色扮演、實驗決策、經(jīng)營成果和團隊建設等，也對實驗的前期準備、結(jié)束后的經(jīng)驗總結(jié)和分享等進行一定比例的考核權(quán)重。全方位衡量學生的綜合表現(xiàn)，既能督促學生積極參與課程學習，又能體現(xiàn)實驗課程成績的過程性。

4.3 建立完整閉環(huán)的考核矩陣

實驗課程的考核方案，其內(nèi)容主要包括考核目的、內(nèi)容、形式、評定準則標準及考核階段等。實驗及實踐環(huán)節(jié)，要環(huán)環(huán)相扣，形成閉環(huán)，虛擬項目與真實場景相符，實驗項目既要完整，又要包含具體的實驗項目，確保達到鍛煉學生能力的實驗目的。無論是教學邏輯、業(yè)務邏輯和學生成績都要形成科學體系，他們之間實現(xiàn)相互聯(lián)系和支撐。根據(jù)“課前—課間—崗位”三個層次目標交互的實訓教學模式，針對不同年紀、不同專業(yè)、不同課程目標的實訓實驗項目，相應設計靈活多變模塊的考核方式。“上課=上班”“現(xiàn)場操作”的考核方式主要運用在課內(nèi)實踐教學階段，這類教學內(nèi)容可以很好地應用到虛擬仿真實驗課程教學中，依靠虛擬仿真實驗課堂，以“理論+實驗”為主，創(chuàng)新性地構(gòu)建符合仿真教學的課堂學習考核體系。

4.4 加強對學生實驗操作環(huán)節(jié)的考核

跨專業(yè)虛擬仿真實驗項目操作性較強，能有效鍛煉學生的動手能力。在實驗項目中，學生實際操作中會出現(xiàn)各種情況、不同的問題和實驗結(jié)果，實驗教師應正確引導學生進行思考，同時在不確定因素下還要確保實驗數(shù)據(jù)的正確性和有效性，不允許學生篡改或偽造實驗數(shù)據(jù)。以跨專業(yè)綜合實訓的虛擬仿真系統(tǒng)為例，課程考核指標由單一實訓報告改為由出勤情況、系統(tǒng)評分、同事評價、扮演角色、會議記錄、報表填寫、結(jié)課匯報、同行評價等項目，賦予不同的權(quán)重系數(shù)加權(quán)求和構(gòu)成，有效避免在團隊合作中出現(xiàn)少數(shù)學生沒有團隊精神，游離于團隊之外的“冷眼旁觀”現(xiàn)象，以及不參與決策和討論“事不關己”情形，甚至“搭便車”上課并獲得實驗成績的問題。教師根據(jù)不同階段的不同項目內(nèi)容及特點選擇任意一種考核權(quán)重或者側(cè)重點進行考核。通過把控考核內(nèi)容難易程度、覆蓋面和分量，有效區(qū)分學生的不同層次，達到實驗課程考核公平合理。

5 結(jié)語

高等院校要建設高質(zhì)量教育體系，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求側(cè)和人才培養(yǎng)供給側(cè)。每個專業(yè)在進行專業(yè)課程設置時都會著重考慮提升當代大學生的實踐能力，而跨專業(yè)虛擬仿真實驗教學是綜合提升該能力的重要選擇。事實證明，此類實驗課程的開發(fā)與使用，有助于課程的變革和考核體系的改革，使高等教育進入全面提質(zhì)創(chuàng)新的新時代。利用虛擬場景，鍛煉和強化學生的動手操作能力，突出學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過完善各類交互實驗模式和創(chuàng)新考核體系，調(diào)動學生的參與性，改革仿真虛擬實驗課程的考核體系，客觀公正評價學生實踐的能力、專業(yè)技能和可遷移能力，最終實現(xiàn)高校人才培養(yǎng)目標。