虛擬仿真實驗助推實踐教學起飛

6月5日，教育部辦公廳下發《關于開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作的通知》，里面提到“適應信息化條件下知識獲取方式和傳授方式、教和學關系等發生革命性變化的要求，寫好教育‘奮進之筆’，深化信息技術與教育教學深度融合，經研究，決定開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作。”

無獨有偶，幾乎與此同時，教育部公布了《教育部關于公布首批國家虛擬仿真實驗教學項目認定結果的通知》，首批被認定的虛擬仿真實驗教學項目全國共有105個。

項目持續升溫

國家虛擬仿真實驗教學項目是教育部根據《教育部辦公廳關于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知》精神，計劃在2017-2020年4年間根據本科學科門類中專業類的當前布局和發展情況，結合高校專業類實驗室建設情況和專業類實驗教學信息化發展需求等因素，采取先建設應用、后評價認定、持續監測評估的方式，按建設規劃分年度認定1000項左右國家虛擬仿真實驗教學項目。

盡管近期公布的是首批國家虛擬仿真實驗教學項目的認定結果，但是教育部關于這方面的工作早在多年前就已經開始。早在2012年3月，《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》中，曾三處提及虛擬仿真教學，從整體信息化發展要求到各級辦學要求中均有體現：建設各級各類優質數字教育資源的量化目標之一為“建設20000門優質網絡課程及其資源，遴選和開發500個學科工具、應用平臺和1500套虛擬仿真實訓實驗系統”；高校數字校園建設要求之一為“大力推進普通高校數字校園建設，普及建設高速校園網絡及各種數字化教學裝備，建設職業教育虛擬仿真實訓基地”；職業教育實踐教學水平顯著提升，主要維度之一就是“虛擬仿真實訓教學軟件、實訓基地與國家重點產業和戰略性新興產業的對接情況”。在此之后，虛擬仿真實驗教學迅速升溫，不僅是教育部，各省市也紛紛開展相關的示范認定類工作。

彌補“實”驗不足

所謂虛擬仿真實驗教學，指的是依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信等技術，構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象，學生在虛擬環境中開展實驗，達到教學大綱所要求的教學效果。

虛擬仿真實驗教學中心建設任務是實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能。在涉及高危或極端的環境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時，提供可靠、安全和經濟的實驗項目。虛擬仿真實驗教學中心建設應充分體現虛實結合、相互補充、能實不虛的原則。

虛擬仿真實驗教學中心建設內容為：

虛擬仿真實驗教學資源。發揮學校學科專業優勢，積極利用企業的開發實力和支持服務能力，充分整合學校信息化實驗教學資源，以培養學生綜合設計和創新能力為出發點，創造性地建設與應用高水平軟件共享虛擬實驗、儀器共享虛擬實驗和遠程控制虛擬實驗等教學資源，提高教學能力，拓展實踐領域，豐富教學內容，降低成本和風險，開展綠色實驗教學。

虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺。建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺，高效管理實驗教學資源，實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享，滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。探索校企共建共管的新模式和新途徑，建立可持續發展的虛擬仿真實驗教學服務支撐體系。

虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。建設教學、科研、技術人員結合，核心骨干人員相對穩定，結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊，形成一支教育理念先進，學術水平高，教學科研能力強，實踐經驗豐富，勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。

虛擬仿真實驗教學中心的管理體系。以虛擬仿真實驗教學資源的開放共享和充分使用為目標，系統制定并有效實施保障虛擬仿真實驗教學的教師工作績效考核、經費使用管理、實驗教學中心維護與可持續發展等政策措施。

帶動我國高等教育的變軌超車

國內虛擬仿真實驗教學的開展是基于第四次科技革命和產業變革的背景之下。眾所周知，我國學生的理論基礎比較扎實，但是經過多年的學習，特別是高校畢業后，畢業生在實驗能力、創新意識與國外一流高校的優秀學生之間存在一定差距。教育部高教司司長吳巖此前在接受采訪時曾表示，“我們（的學生）沒有辦法在企業、在社會實踐部門真正頂崗。”因此，“我們的大學教育面臨著實驗教學、實訓教訓和實習教學如何走的問題。”

事實上，探索提升實驗教學效果的有效方式、引導培養學生的創新意識的可行方案，是實驗教師隊伍近幾年不懈努力的目標。而虛擬仿真的出現則在某種意義上解決了部分問題，“我們可以用虛擬仿真手段，讓學生在網上設計汽車、做爆炸實驗、開飛機、做手術、遨游太空，嘗試很多在線下無法完成而放在線上又能惠及更多人的實驗任務。”吳巖在接受采訪時還表示，“教育部決定把建設虛擬仿真實驗教學項目看成是一項戰略任務，希望能借助這些項目，讓我國高等教育的理論教學和實踐教學實現‘兩翼齊飛’的效果。”

按照教育部的規劃，教育部決定采取先建設應用、后評價認定的方式。也就是說，教育部會通過認定一批示范性虛擬仿真實驗教學項目，進而帶動更多項目的實施。根據規劃，示范性項目會逐年遞增，到2020年達到頂峰，當年將有350個項目被認定為示范性項目。按照規定，相關學校要確保示范性項目在被認定后的1年內，面向高校和社會免費開放，并提供教學服務，1年后至3年內免費開放服務內容不少于50%，3年后免費開放服務內容不少于30%。

“到2020年，將以國家名義推出1000個示范性虛擬仿真實驗教學項目，進而帶動5000個虛擬仿真實驗教學項目在線運行。”這是教育部對虛擬仿真實驗教學項目的近景規劃。“教育改變人生、網絡改變教育。我們就是要用‘互聯網+’、虛擬仿真、人工智能等現代信息技術手段，以在線開放課程建設和應用為主要抓手，來推進和領跑世界信息技術與教育教學的深度融合，實現中國高等教育的變軌超車。”對于推廣虛擬仿真實驗教學項目的最終目的，吳巖如是點評道。