論虛擬仿真技術在文科實驗教學中的社會意義

紀 芳， 于 偉

(大連理工大學 文科綜合實驗教學中心， 遼寧 大連 116024)

論虛擬仿真技術在文科實驗教學中的社會意義

紀 芳， 于 偉

(大連理工大學 文科綜合實驗教學中心， 遼寧 大連 116024)

以大連理工大學文科綜合實驗教學中心為例，闡述了虛擬仿真技術在文科實驗教學中的重要社會意義，認為在文科綜合實驗教學中利用虛擬仿真技術，能夠通過設置類似的實驗環(huán)境和營造逼真的實踐氛圍來優(yōu)化學生的親身操作感受，彰顯“以人為本”的和諧社會建設理念；同時還能更好地鞏固學生已有的理論基礎，訓練學生的實踐能力，為社會輸送兼具理論基礎與實踐能力的復合型人才，對于高校實驗教學有重要的意義。

虛擬仿真技術； 文科實驗教學； 實驗室建設

伴隨著計算機技術的發(fā)展，虛擬仿真技術日益成熟并自成體系，在室外景觀設計、地質災害防御、道路橋梁修筑等許多方面得到應用，在高校實驗教學方面的應用價值也得到國內(nèi)外高校的廣泛重視[1]。大連理工大學文科綜合實驗教學中心是一個資源共享、學科融合的大平臺，它為學生提供了更多自主學習和動手操作的機會，很好地鍛煉了學生的社會實踐能力。隨著虛擬仿真技術在文科實驗教學中得到更多的應用，實驗教學在環(huán)境、內(nèi)容、形式等方面更加貼近學生未來就業(yè)的社會情況，這使文科實驗教學中心能夠更好地承擔起實踐教學和能力培養(yǎng)的雙重任務，真正培養(yǎng)出能夠適應社會發(fā)展和為社會主義現(xiàn)代化建設服務的人才。虛擬仿真技術在文科實驗教學中具有重要的社會意義。

1 虛擬仿真實驗教學符合社會行業(yè)運行特征

文科虛擬仿真實驗教學是利用計算機或者直接構建仿真空間，來模擬真實的自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象。在這一過程中，學生以所扮演的某一角色而存在，通過實際的模擬操作進行技能的訓練[2]。虛擬仿真技術在文科實驗教學中的應用形式主要表現(xiàn)為：學生進行實際操作的行為與利用計算機網(wǎng)絡模擬社會的行為合二為一。學生在進行實際操作行為時，主要的操作對象是實驗設備和實驗器材等硬件，而在利用計算機網(wǎng)絡模擬社會行為時，主要的操作對象是實驗程序和實驗文檔等軟件，因此文科虛擬仿真實驗教學對硬件和軟件都有較高的要求。

例如，大連理工大學文科綜合實驗教學中心的現(xiàn)代物流管理綜合實驗室，作為一個開放的實驗平臺，承擔著“物流自動化”、“運輸與配送管理”、“現(xiàn)代物流管理”等一系列課程的實驗教學任務，開設了物流設備和業(yè)務過程認知性實驗、面向物流配送作業(yè)管理的操作性實驗、基于先進物流信息管理技術的驗證性實驗、針對復雜物流過程管理難題的創(chuàng)新性實驗等實驗課程。在實驗教學實踐中，實驗的模擬對象是帶加工作業(yè)的現(xiàn)代物流配送中心，包括自動倉儲系統(tǒng)、制造服務系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)、自動輸送系統(tǒng)、自動搬運系統(tǒng)和自動識別系統(tǒng)等[3]。圖1為自動倉儲系統(tǒng)的硬件設備部分——自動化立體倉庫單元。

圖1 自動化立體倉庫單元

學生在進行實驗時，既要操作自動化立體倉庫中智能加工/搬運/碼垛的機器人、條碼/RFID識別設備、控制機柜、網(wǎng)絡機柜等硬件設備，也要操作物流自動化終端控制、制造執(zhí)行管理(MES)、自動分揀系統(tǒng)、運輸調度、電子標簽WMS、供應鏈管理等軟件[3]。圖2即為現(xiàn)代物流管理綜合實驗室自動分揀系統(tǒng)的軟件操作設備。

圖2 物流自動化分揀系統(tǒng)軟件操作設備

在實際生產(chǎn)的成本構成因素中，有形的物質占較大比重。因為產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)用時較長，售后的環(huán)節(jié)較少，所以一般更新?lián)Q代慢、生產(chǎn)相對穩(wěn)定；而軟件的生產(chǎn)則不同，軟件一經(jīng)設計成功，后期的生產(chǎn)主要依賴于簡單的復制，即使出現(xiàn)質量和開發(fā)滯后的問題，也可以通過測試、修復和更新等方式保持其運行正常，具有更新快、非常靈活的特點[4]。因此，虛擬仿真實驗室在實驗平臺的運用也具有“硬件保持穩(wěn)定，軟件更新迅速”的特點。

現(xiàn)在，計算機技術和網(wǎng)絡技術在社會各行業(yè)得到常態(tài)化的應用，無紙化辦公前景廣闊。但是計算機軟件研發(fā)周期較短、更新?lián)Q代快，使得當代社會行業(yè)呈現(xiàn)出“以軟件的靈活性和硬件的穩(wěn)定性來保持‘穩(wěn)中有進’的發(fā)展”的運行特征。

在文科實驗教學的過程中，學生通過虛擬仿真實驗，既能牢固掌握常用硬件的使用技能，也能適應計算機軟件的新變化，可為將來的就業(yè)打下良好的基礎。

2 虛擬仿真實驗教學彰顯和諧社會建設理念

以人為本是指“以人為價值的核心和社會的本位，把人的生存與發(fā)展作為最高的價值目標，一切為了人，一切服務于人”[5]，體現(xiàn)對人的生存境況的關懷、對人的價值的尊重、對人的作用的重視。虛擬仿真實驗教學中“以學生為本”的理念主要體現(xiàn)在優(yōu)化學生的實驗操作體驗和全面培養(yǎng)學生的多重實踐能力方面。

2.1 營造逼真的實驗環(huán)境，優(yōu)化實驗操作體驗

在文科虛擬仿真實驗教學中，學生可以使用與社會相關行業(yè)極其相似的操作設備和系統(tǒng)軟件，令實驗環(huán)境更加接近于這些行業(yè)的真實工作環(huán)境，從而大大增加了學生在實驗中的管理體驗[6]和操作感受。文科綜合實驗教學中心以照顧學生的內(nèi)在需求和思想特點為出發(fā)點，把對學生職業(yè)技能方面的訓練和學生個性的發(fā)展、人格的完善有機地統(tǒng)一起來，全面提高學生的綜合素質[7]，真正使學生從心理到能力都能得到向職業(yè)生涯的過渡，為社會培養(yǎng)出真正具有社會工作能力的人才。

2.2 全面培養(yǎng)學生的多重能力

文科綜合實驗教學中心引入虛擬仿真實驗，使文科實驗教學變得更加生動，更能激發(fā)學生的學習積極性和實踐主動性，給了學生更多親自動手的機會，使學生的學習能力和實踐能力都有很大的提高。一方面，學生需要面臨未來職業(yè)生涯可能遇到的問題和突發(fā)狀況，提高自身對各種復雜性和緊急性問題的預見能力；另一方面，學生需要調動已有的理論知識與實踐經(jīng)驗，充分發(fā)揮自身的主觀能動性，對實際問題進行研究與分析，提高自身對工作中實際問題的解決能力。可見，文科綜合實驗教學中心通過虛擬仿真實驗教學，能夠幫助學生更好地形成綜合實踐能力。

以人為本中的“人”，既可以是人的利益，也可以是人與人的平等，還可以是人格的獨立等。以人為本不但要以人的需求為本，還要以人的能力為本[8]。虛擬仿真技術在文科實驗教學中的應用，一方面為學生營造了逼真的實驗環(huán)境，使學生的實驗操作體驗得到優(yōu)化，這是以學生的心理需求為本；另一方面，又對學生的多重能力進行了全面的培養(yǎng)，這是以學生的能力為本。可見，虛擬仿真技術在文科實驗教學中的應用彰顯了以人為本的和諧社會建設理念。

3 虛擬仿真實驗教學培養(yǎng)高素質復合型人才

社會需要高素質、復合型人才。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會對于人才的理論知識和操作技能有更全面的需求。黨的十八大報告中就對教育提出了“推動實現(xiàn)更高質量的就業(yè)”，“做好以高校畢業(yè)生為重點的青年就業(yè)工作”，“加強職業(yè)技能培訓”[1]的明確要求。這些要求無一不對人才的“操作技能和實踐能力及整體素質”[9]的培養(yǎng)提出了強烈的渴求。文科虛擬仿真實驗教學在人才培養(yǎng)的過程主要取得了兩方面效果：

(1) 夯實了學生的理論知識基礎。單純的課堂知識講授很難使學生系統(tǒng)而全面地掌握學科理論知識。虛擬仿真技術在文科實驗教學中的應用，一方面將“學以致用”轉變?yōu)椤坝弥兄螌W”，一改過去“先學后用”的教學環(huán)節(jié)，使學生在實踐中深化對學科知識的認識和理解，避免了理論與實際的脫節(jié)；另一方面豐富了教學環(huán)境，使學生在實驗室這一更接近社會工作崗位的環(huán)境中學習，有如身臨其境地學習知識，能夠對知識有更為具象的理解和把握。

(2) 提升了學生的操作技能和實踐能力。高校對人才培養(yǎng)的目標之一是提高學生的綜合實務能力，使其所學理論與社會實際相掛鉤，即實現(xiàn)專業(yè)知識與崗位群需要的結合[10]，培養(yǎng)出既有高素質又有高技能的“雙高”型應用人才。虛擬仿真實驗教學在為學生提供更多實踐機會的同時，大幅度提高了學生的動手能力。同時，虛擬仿真實驗教學對實際工作中崗位環(huán)境、操作軟件、硬件配備等方面進行了高度的模擬，這使得學生的操作技能更能夠適應從業(yè)崗位對能力的需要，在提高實踐能力的同時，也更符合工作崗位對綜合實務能力的要求。

虛擬仿真技術在文科實驗教學中的應用，既使學生的理論知識基礎得到了夯實，又大幅提升了學生的操作技能和實踐能力，真正做到了為培養(yǎng)高素質、全面發(fā)展的復合型人才的教育目標而服務，并推動了高質量就業(yè)的實現(xiàn)。

4 結束語

通過運用虛擬仿真實驗技術，使文科綜合實驗教學的教學質量得到了大幅度的提升，并架起了文科實驗教學與社會需求之間的橋梁。開設文科虛擬仿真實驗，一方面使學生在牢固掌握常用硬件使用技能的同時，能適應計算機軟件的新變化，幫助學生更好地適應就業(yè)的崗位；另一方面，以學生的心理需求和能力培養(yǎng)為本，彰顯了以人為本的和諧社會建設理念，為培養(yǎng)素質全面發(fā)展的復合型人才的教育目標而服務，彰顯出虛擬仿真技術在文科實驗教學中的重要社會意義。

References)

[1] 胡錦濤.堅定不移沿著中國特色社會主義道路前進為全面建成小康社會而奮斗：在中國共產(chǎn)黨第十八次全國代表大會上的報告[M].北京:人民出版社,2012.

[2] 張文浩,張京衛(wèi).仿真模擬教學方法在公共關系學課程中的應用：基于“實驗組”與“對照組”教學效果比較視角[J].中國成人教育,2013(1):154-156.

[3] 大連理工大學文科綜合實驗教學中心：實驗室介紹[EB/OL].[2014-11-20].http://wklab.dlut.edu.cn/Static.aspx?a1=1&a2=2&all=3

[4] 軟件與硬件區(qū)別[EB/OL].(2013-03-25)[2014-09-20].http://jingyan.baidu.com/article/e52e361589dfb440c60c513f.html.

[5] 中共中央文獻研究室.科學發(fā)展觀重要論述摘編[M].北京:中央文獻出版社黨建讀物出版社,2008.

[6] 伍建平.建立以學生為本的經(jīng)濟管理實驗室[C]//北京高教學會實驗室工作研究會.2008年學術研討會論文集.2008:39-40.

[7] Ding Xiajun,Li Qiang. A Student Development Oriented Three Stage Vocational Talent Training Model[C]//2010 Third International Conference on Education Technology and Training(ETT).Wuhan，2010:186-189.

[8] 韓慶祥.“以人為本”的科學內(nèi)涵及其理性實踐[J].河北學刊,2004(3):67-73.

[9] 謝渝.高等職業(yè)教育要突出以人為本理念[J].中國高等教育,2009(23):47-48.

[10] Wei Wenjing. Discussion of Practical Teaching in Economic and Management[C]//4th International Conference on Applied Social Science.Singapore，2014:345-350.

On social significance of virtual simulation technologyin arts experimental teaching

Ji Fang, Yu Wei

(United Laboratory for Social Sciences and Humanities，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China)

This article mainly discusses the social significance of the virtual simulation technology in arts experiment teaching. This article thinks the virtual simulation technology can optimize students’ personal operation experience to highlight the construction concept “people-oriented” of harmonious society by setting up the similar experiment environment and creating a realistic practice atmosphere in arts comprehensive experiment teaching, at the same time, also can better consolidate the existing theoretical basis of students, train the practical ability of students, and convey some certain interdisciplinary talents with both theoretical basis and practical ability for the society in teaching application of arts comprehensive experimental center. So, the virtual simulation technology in arts experimental teaching has important significance on experimental teaching in colleges and universities.

virtual simulation technology； arts experimental teaching； laboratory construction

2014- 12- 02

遼寧省2014年普通高等學校本科教育教學改革研究項目(UPRP20140836)；大連理工大學2014年教育教學改革實驗專項項目(ZX2014014)；2014年高等學校本科教學改革與教學質量工程建設專業(yè)綜合改革項目“廣播電視新聞學本科專業(yè)綜合改革研究”

紀芳(1989—)，女，江蘇東臺，碩士，助理工程師，研究方向為高校文科綜合實驗教學中心的建設與管理.

E-mail：jifang66@dlut.edu.cn

G642.0

A

1002-4956(2015)5- 0184- 03