高職院校開放式虛擬實驗平臺構建研究

楊澤建

摘要：隨著高職院校的辦學規模的不斷擴大以及專業的多元化發展，實驗、實訓存在資源不足、實驗實訓力度不夠、效果不理想等矛盾，本文探討了虛擬實訓、實驗平臺的架構方案、功能流程以及如何完善更新虛擬實驗、實訓平臺的途徑。

關鍵詞：虛擬實驗室；架構

一、現狀分析

高職院校是以培養實踐型人才為主，實踐性教學是高職院校培養高素質技能型人才的重要環節，因此高職院校都非常重視實踐性教學的開展。目前高職院校都投入了較大的人力物力，但隨著高職院校辦學規模的擴大以及專業的多元化發展，實踐性教學也應該與時俱進地深入和比重加大，現有的實驗、實訓資源日益彰顯不足且傳統的實驗教學已經不能滿足新形勢下的教學要求，因此面臨種種問題，主要如下：

（1）實體的實驗室建設費用比較高，由于經費等問題，導致設備往往不能滿足實驗實訓的要求。而且維護成本相對較高。由于資源有限，往往會造成資源沖突。

（2）在實體實驗室做實驗，教師指導很難兼顧眾多學生，教師很難在有限的時間指導眾多的學生同時進行實驗實訓，影響實驗效果。

（3）教學目標難以落實。實體實驗室設備固化，大都是驗證型實驗，難以培養學生的創新動手能力。在帶動學生思考方面有較大的欠缺。另一方面，隨著技術的日新月異發展，設備很難更新到最前沿的技術，因此設備往往會滯后于最新的技術要求。因此教學目標難以達到理想的效果。

二、虛擬實驗平臺架構方案

針對實體實驗實訓教學中存在的問題，構建開放式網上虛擬實驗平臺能夠讓學生無論地點、無論時間地進行模擬實驗或實訓，使學生能夠充分地接觸實踐環節、共享教學資源等。對現有的實驗、實訓環節是一個非常有益的補充。由課程實驗仿真平臺和虛擬實驗教學管理系統兩部分組成。[1]

開放式網上虛擬實驗室只要有網絡的地方就可以動手做實驗，同時這種實驗方式也能激發學生的實踐興趣。因此實現真正意義上的開放實驗室。

虛擬實驗平臺可構建在校園網絡上，訪問可以通過計算機或手機下載APP進行訪問。

功能架構如下：主要角色有學生、教師、教學管理人員、系統管理人員等。

（1）學生：選課、做虛擬仿真實驗、事后提交實驗報告，并可以查看相應的實驗成績。

（2）教師：教師可以對實驗進行教學管理、實驗成績批改、實驗在線指導和系統智能指導和成績統計及導出。

（3）教學教務管理人員：開課管理、審核等。通過該平臺，可以讓每個角色能夠按照PDCA（計劃、執行、檢查及監控、改進措施）的順序展開實驗實訓教學活動。

三、功能流程

平臺功能流程圖如下：教師可以根據實驗、實訓的需要結合學校具體情況，申請開設相應的虛擬實驗、實訓。經教教學管理者批準后，開設相應的實驗、實訓。學生經過虛擬實驗實訓后提交實驗結果及報告，教師批改后統計成績并發布，學生和教務管理者分別可以查看成績和檔案。

四、進一步提高虛擬實驗實訓使用的完善性的設想

虛擬實驗、實訓平臺要想做到不“虛”，更真實地模擬應用環境、更接近當前的主流先進技術，不能一成不變，所以應該對虛擬平臺軟件要不斷更新、不斷補充新內容、新技術等。因此提出如下構想：

（1）教師到企業掛職或者兼職：應用實驗平臺的老師應該到相應的企業掛職或兼職，參與企業的項目，了解企業的人才需求狀況和項目的運作模式，完善虛擬實驗平臺。

（2）與企業合作，分包部分項目到實驗平臺：企業可將部分非核心的研究任務分包給教師通過實驗平臺來完成，由此使學生能夠獲得實際的應用技能。

（3）申報相關的課題：實驗、實訓的內容和技術要做到緊跟前沿，可以聯合科研單位共同申報相關的科研項目。

五、結語

總之，采用虛擬實驗實訓平臺既能“省力”，又能“省錢”，值得廣大高職院校推廣。

參考文獻：

[1]童衛芳.論虛擬實驗教學與DIS實驗教學的整合.教師，2013（5）.