工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)建設(shè)意愿與阻礙因素研究

徐 晟， 孫 峻

（1.長(zhǎng)安大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，陜西 西安 710061；2.華中科技大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，湖北 武漢 430074）

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來(lái)，世界高等工程教育發(fā)生了革命性變化，從注重科學(xué)研究的“科學(xué)范式”逐步轉(zhuǎn)化為注重實(shí)踐的“工程范式”，所需的高等教育人才也從工程技術(shù)型、工程學(xué)科型逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虒?shí)踐型。為主動(dòng)應(yīng)對(duì)變化，2017年2月以來(lái)，教育部積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)［1］，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”，確定了新工科建設(shè)目標(biāo)和實(shí)施路線。新工科建設(shè)旨在構(gòu)建新工科人才能力體系，要求高等學(xué)校樹(shù)立新的工程教育理念，將新興的技術(shù)融入土木工程等傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)之中，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)掌握和個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作及工程系統(tǒng)集成能力的培養(yǎng)，適應(yīng)當(dāng)前科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的發(fā)展，培養(yǎng)具有國(guó)際視野、掌握新技術(shù)的創(chuàng)新型工程科技人才［2］。

在新工科背景下，知識(shí)獲取和傳授的方式發(fā)生了巨大改變。新興信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合日益密切，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)面向新工科，以“雙創(chuàng)”能力培養(yǎng)為宗旨，依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。學(xué)生可在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)目的，有效推動(dòng)各高校實(shí)踐教學(xué)的改革。在虛擬仿真教學(xué)模式下，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式得到突破，虛擬仿真教學(xué)形式的沉浸感、想象性提高了學(xué)生的專(zhuān)注度和學(xué)習(xí)的自由度，主動(dòng)研究的興趣也被激發(fā)出來(lái)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的人機(jī)交互性為教師提供了足夠的學(xué)生反饋信息，有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，符合新時(shí)代高等教育改革新方向。在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議要求下，全面開(kāi)展一流本科課程建設(shè)成為了高等教育建設(shè)的重要任務(wù)。對(duì)此，教育部提出了從2019—2021 年要完成1500 門(mén)虛擬仿真教學(xué)“金課”的建設(shè)目標(biāo)。國(guó)家對(duì)虛擬仿真項(xiàng)目發(fā)展歷程總體表現(xiàn)為：首先建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提升虛擬仿真項(xiàng)目的質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)校際共享，形成專(zhuān)業(yè)布局合理、教學(xué)效果優(yōu)良、開(kāi)放共享有效的高等教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系［3］，彌補(bǔ)應(yīng)用型教學(xué)中實(shí)踐環(huán)節(jié)的不足，使原來(lái)許多學(xué)科“做不到”“做不好”“做不上”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)成為可能。自教育部頒布開(kāi)展國(guó)家級(jí)示范性虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)以來(lái)，虛擬仿真教學(xué)得到了一定的發(fā)展，建設(shè)腳步在逐漸加快，但其發(fā)展速度與建設(shè)規(guī)模還需要進(jìn)一步擴(kuò)大，以滿足日益增長(zhǎng)的人才培養(yǎng)需求。

在國(guó)家工程管理行業(yè)快速發(fā)展的背景下［4］，工程管理專(zhuān)業(yè)亟需提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)多學(xué)科、多方向交叉融合的創(chuàng)新型復(fù)合人才［5］。傳統(tǒng)工程管理專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)對(duì)儀器、設(shè)備、場(chǎng)地等因素的要求較高，因教學(xué)場(chǎng)地和投入資金的限制，許多高校難以多次有效地開(kāi)展相關(guān)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生僅能從中得到片面的專(zhuān)業(yè)認(rèn)知，這與新工科背景下社會(huì)對(duì)高質(zhì)量工程管理人才的需求相差甚遠(yuǎn)［6］。相較于傳統(tǒng)課堂教學(xué)和為期幾周的短暫實(shí)習(xí)，虛擬仿真教學(xué)更加符合學(xué)科特點(diǎn)，為工程管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)提供了全新的信息匯總渠道和高質(zhì)量的實(shí)踐操作模塊，將復(fù)雜的知識(shí)融入具體情境中，提高了學(xué)生抽象思維能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)改革的目的［7］。虛擬仿真教學(xué)課程應(yīng)嚴(yán)格把握好教學(xué)重難點(diǎn)，與本專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱或人才培養(yǎng)的方案形成有效映射，在原有理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，設(shè)置必要的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)，線上線下教學(xué)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)開(kāi)放與拓展。然而，虛擬仿真教學(xué)在全國(guó)各高校工程管理及工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用仍未全面開(kāi)展，部分高校對(duì)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)模式運(yùn)用于工程管理專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中仍有疑慮，虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目在高校中的建設(shè)情況也不甚理想。

為深入了解新工科背景下工程管理與工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)建設(shè)虛擬仿真教學(xué)金課的建設(shè)情況，本研究對(duì)全國(guó)各高校工程管理、工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)教學(xué)人員進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，統(tǒng)計(jì)并分析了當(dāng)前工程管理及工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)數(shù)據(jù)，了解了國(guó)內(nèi)工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)情況及其建設(shè)意愿與阻礙因素，并針對(duì)性提出對(duì)策和建議，以實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)一步推廣與發(fā)展，為我國(guó)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供助力。

一、調(diào)研情況概述

（一） 工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)體系

工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)體系主要包含兩個(gè)方面內(nèi)容：一是堅(jiān)持人才培養(yǎng)原則，面向人才培養(yǎng)目標(biāo)的虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容體系與教學(xué)資源；二是支撐仿真教學(xué)內(nèi)容的平臺(tái)體系（圖1）。通過(guò)分析專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案中的課程內(nèi)容及教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)照虛擬仿真教學(xué)類(lèi)型特點(diǎn)及現(xiàn)有平臺(tái)資源，進(jìn)而構(gòu)建工程施工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)（內(nèi)容庫(kù)和案例庫(kù)）。虛擬仿真教學(xué)的軟硬件資源需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、科研項(xiàng)目平臺(tái)校企合作平臺(tái)的支撐，以及提供人才培養(yǎng)需求、創(chuàng)新技術(shù)支撐和經(jīng)費(fèi)支持，而優(yōu)秀的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目往往需要國(guó)家、學(xué)校、企業(yè)等多方的共同努力和經(jīng)費(fèi)資助才能有效建設(shè)，并且隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展還需要持續(xù)投入。

圖1 工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)體系

工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)軟硬件資源體系涉及十余種虛擬仿真信息技術(shù)，涵蓋了從工程信息采集、建模到應(yīng)用的全過(guò)程，其相關(guān)硬件資源及對(duì)應(yīng)軟件系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際開(kāi)發(fā)的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目來(lái)選擇應(yīng)用，通過(guò)構(gòu)建“需求-內(nèi)容-技術(shù)-硬件-軟件”體系，有效支持專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的工程規(guī)劃—設(shè)計(jì)—施工—運(yùn)維全過(guò)程實(shí)踐教學(xué)需求。

（二） 調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)與發(fā)放

研究基于社會(huì)心理學(xué)中的態(tài)度理論［8］，旨在探索工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)意愿。該理論認(rèn)為態(tài)度可分為認(rèn)知、情感、行為三個(gè)維度。其中，認(rèn)知態(tài)度指對(duì)所研究對(duì)象觀念、認(rèn)識(shí)，以及在此基礎(chǔ)上形成的具有傾向性的思維方式；情感態(tài)度指研究對(duì)象對(duì)某個(gè)對(duì)象的情感反應(yīng)（喜歡或討厭、支持或反對(duì)等）；行為態(tài)度指研究對(duì)象對(duì)于某個(gè)對(duì)象可能產(chǎn)生的行為影響。因此，本研究采用的問(wèn)卷可分為四個(gè)主題，包括受訪者對(duì)虛擬仿真教學(xué)的了解程度、主觀感受、建設(shè)意向和意見(jiàn)建議，以全面了解工程管理專(zhuān)業(yè)教師對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)意愿。問(wèn)題設(shè)置上，主要采用Likert五級(jí)量表的形式，少量問(wèn)題根據(jù)需要采用了多項(xiàng)選擇和開(kāi)放式問(wèn)答的形式，以便受訪者表達(dá)真實(shí)意愿。為保證調(diào)研結(jié)果的可靠性，調(diào)查文件采用網(wǎng)絡(luò)電子問(wèn)卷的形式發(fā)放，發(fā)放對(duì)象為全國(guó)各高校工程管理、工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)教學(xué)人員（擁有豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)），共計(jì)回收142份有效樣本。

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，受訪者來(lái)自華東地區(qū)的人數(shù)最多，占總?cè)藬?shù)的33.61%，另有20.17%的受訪者來(lái)自中南地區(qū)，16.81%的受訪者來(lái)自華北地區(qū)，13.45%的受訪者來(lái)自東北地區(qū)，來(lái)自西南地區(qū)和西北地區(qū)的受訪者最少，分別占總?cè)藬?shù)的9.24%和6.72%。除所屬區(qū)域外，受訪者所在高校的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同，其中71.43%的受訪者來(lái)自教學(xué)型高校，28.57%的受訪者來(lái)自研究型高校。受訪者遍布全國(guó)各地，涵蓋了各類(lèi)型高校，能夠代表國(guó)內(nèi)工程管理專(zhuān)業(yè)基本情況，調(diào)查數(shù)據(jù)具有有效性。

本次調(diào)研的受訪者主要來(lái)自工程管理專(zhuān)業(yè)，所承擔(dān)的課程主要包括招投標(biāo)與合同管理（12.23%）、工程估價(jià)（10.79%）、施工技術(shù)（6.47%）、房屋建筑學(xué)（4.32%）、運(yùn)籌學(xué)（4.32%）等。

（三） 虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)情況概述

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，僅有23.08%的受訪者（33 人）申請(qǐng)或參與了虛擬仿真教學(xué)課程建設(shè)，包括山東建筑大學(xué)獲批的“建筑工程管理國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心”；其余76.92%的受訪者（110 人）從未參與過(guò)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目。已建成或正在建設(shè)的虛擬仿真項(xiàng)目可分為土木工程技術(shù)類(lèi)、工程項(xiàng)目管理類(lèi)、工程計(jì)量與造價(jià)類(lèi)、BIM技術(shù)類(lèi)等（表 1）。，涵蓋工程管理專(zhuān)業(yè)技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、法律四大知識(shí)領(lǐng)域，與行業(yè)對(duì)信息化、智能化的發(fā)展需求相適應(yīng)

從受訪結(jié)果來(lái)看，由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有沉浸感、交互性強(qiáng)且不受時(shí)間、空間限制的特點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)難以完成的實(shí)驗(yàn)，借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模擬出現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以更加直觀的向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)原理及操作步驟，以獲得更良好地學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如，對(duì)于項(xiàng)目管理類(lèi)和工程計(jì)量與造價(jià)類(lèi)課程，學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)際參與管理或算量的過(guò)程；對(duì)于施工技術(shù)等課程中現(xiàn)實(shí)中抽象、繁瑣的施工方法，學(xué)生可以充分了解和感受復(fù)雜的工藝流程，更加直觀地觀察到建筑的結(jié)構(gòu)特征，與傳統(tǒng)教學(xué)項(xiàng)目相比具有明顯的優(yōu)越性。

表1 受訪者參與建設(shè)的典型虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目

當(dāng)被問(wèn)及所在專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)的建設(shè)情況時(shí)，55.94 %的受訪者表示自己所在專(zhuān)業(yè)里有教師申請(qǐng)或建設(shè)了虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目，另有27.97%的受訪者表示自己所在專(zhuān)業(yè)并沒(méi)有老師進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)，有16.08%的受訪者不清楚所在專(zhuān)業(yè)虛擬仿真課程的建設(shè)情況。

根據(jù)受訪者自己對(duì)其他同類(lèi)型學(xué)校同一專(zhuān)業(yè)開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)情況的了解，有48.95%的受訪者認(rèn)為其他學(xué)校開(kāi)展的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目較少，32.87%的受訪者不清楚其他學(xué)校的情況，僅有17.48%的受訪者表示開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)的同類(lèi)型學(xué)校比較多，說(shuō)明大部分受訪者對(duì)于虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的進(jìn)展有所關(guān)注，虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的推進(jìn)工作在全國(guó)范圍內(nèi)取得了一定的成效，但整體建設(shè)狀況還有待提升。

二、工程管理專(zhuān)業(yè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)意愿

本研究在調(diào)研工程管理專(zhuān)業(yè)對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)意愿時(shí)，既考慮了受訪者對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)，又考慮了受訪者對(duì)虛擬仿真項(xiàng)目的建設(shè)意愿。

（一） 對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)

受訪者對(duì)虛擬仿真項(xiàng)目的認(rèn)識(shí)可分為兩個(gè)方面：對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目?jī)?yōu)勢(shì)的客觀認(rèn)知和對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的主觀感受。客觀認(rèn)知包括受訪者是否了解虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和是否了解虛擬仿真教學(xué)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。

調(diào)研結(jié)果表明，受訪者對(duì)虛擬仿真教學(xué)的認(rèn)識(shí)比較全面，有相當(dāng)一部分受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)是一種必要的、先進(jìn)的教學(xué)手段，并認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì)就是提供沉浸式體驗(yàn)及交互式體驗(yàn)。操作者可以身臨其境地進(jìn)入到教學(xué)平臺(tái)所創(chuàng)造出的虛擬仿真環(huán)境之中，提供可以自我操作的空間，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造能力。對(duì)于危險(xiǎn)性較高的實(shí)驗(yàn)和真實(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)，虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目可以充分保證學(xué)生的安全，改善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式、學(xué)生積極性不高的現(xiàn)狀，提高學(xué)習(xí)效率（圖2）。

圖2 虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

虛擬仿真教學(xué)在提升學(xué)生能力方面也有很大作用。大多數(shù)受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)可以提升工程管理專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)工程的認(rèn)識(shí)以及動(dòng)手能力；一部分受訪者認(rèn)為可以提升學(xué)生解決問(wèn)題能力和分析問(wèn)題的能力，使用現(xiàn)代工具的能力也會(huì)得到相應(yīng)提升；少數(shù)受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)可以提升學(xué)生的管理能力和團(tuán)隊(duì)精神（圖3）。

圖3 虛擬仿真教學(xué)對(duì)學(xué)生能力的提升

本研究將對(duì)虛擬仿真教學(xué)的主觀感受分解為五個(gè)方面，包括是否認(rèn)可其對(duì)人才培養(yǎng)的重要性、是否認(rèn)可其地位、是否認(rèn)可其必要性、是否認(rèn)為是未來(lái)趨勢(shì)，以及是否認(rèn)為對(duì)教學(xué)有促進(jìn)作用。

調(diào)查結(jié)果顯示（表 2），超過(guò)90%的受訪者（133人）認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)對(duì)工程管理與工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)來(lái)說(shuō)很重要或比較重要；僅有6.99%的受訪者（10 人）認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的作用比較一般或不重要。88.02%的受訪者非常認(rèn)可虛擬仿真教學(xué)在教學(xué)工作中的地位，并且覺(jué)得開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)非常必要，僅有17 人覺(jué)得虛擬仿真教學(xué)的重要性一般。近半數(shù)受訪者比較同意虛擬仿真教學(xué)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)；另有38.03%的受訪者非常同意虛擬仿真教學(xué)是未來(lái)趨勢(shì)；有14 人持觀望態(tài)度；僅有3.52%的人不認(rèn)可虛擬仿真教學(xué)是未來(lái)趨勢(shì)。有超半數(shù)的受訪者比較同意虛擬仿真教學(xué)對(duì)教學(xué)有促進(jìn)作用；有28.17%的受訪者非常同意虛擬仿真教學(xué)的促進(jìn)作用；有17.61%的受訪者對(duì)虛擬仿真教學(xué)持觀望態(tài)度，不能明確其是否有促進(jìn)作用；僅有4人認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)對(duì)教學(xué)沒(méi)有促進(jìn)作用。

表2 受訪者對(duì)建設(shè)虛擬仿真教學(xué)效果的認(rèn)識(shí)

（二） 虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)意向

鑒于虛擬仿真教學(xué)的多種優(yōu)勢(shì)，受訪者開(kāi)展與建設(shè)虛擬仿真項(xiàng)目的意愿比較強(qiáng)烈（圖4）。基于虛擬仿真教學(xué)在全國(guó)范圍內(nèi)的建設(shè)現(xiàn)狀，以及同校同專(zhuān)業(yè)教師在建設(shè)虛擬仿真教學(xué)方面的成果，受訪者在一定程度上會(huì)感受到建設(shè)虛擬仿真教學(xué)的壓力。調(diào)查結(jié)果表明，有一半受訪者認(rèn)為有條件的話，應(yīng)該建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目；有22.38%的受訪者表示存在開(kāi)展虛擬仿真項(xiàng)目的壓力；有14.69%的受訪者認(rèn)為開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)是比較迫切的；有11.19%的受訪者表示并沒(méi)有感受到建設(shè)虛擬仿真項(xiàng)目的壓力；僅有3人認(rèn)為開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目是非常迫切的。受訪者所在專(zhuān)業(yè)中有關(guān)建設(shè)虛擬仿真教學(xué)的計(jì)劃，也會(huì)在一定程度上影響受訪者建設(shè)虛擬仿真教學(xué)的意愿。有43.36%的受訪者表示自己所在專(zhuān)業(yè)有建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的計(jì)劃；另有57 人，即39.86%的受訪者表示自己的專(zhuān)業(yè)暫時(shí)未有此想法；有16.78%的受訪者不了解自己所在專(zhuān)業(yè)在此方面的計(jì)劃。在多種因素的影響下，有6.99%受訪者認(rèn)為自己肯定會(huì)在未來(lái)一年內(nèi)申請(qǐng)?zhí)摂M仿真教學(xué)項(xiàng)目；有37.76%的受訪者已經(jīng)有開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的想法，并且希望得到更多的信息和支持；另有31.47%的受訪者正在考慮是否要開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目；認(rèn)為自己一年內(nèi)不會(huì)開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的受訪者占總?cè)藬?shù)的23.78%。

圖4 受訪者未來(lái)一年內(nèi)開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的意愿

各高校之間進(jìn)行有關(guān)虛擬仿真教學(xué)的交流對(duì)虛擬仿真教學(xué)的推廣有很大促進(jìn)作用。當(dāng)被問(wèn)及是否愿意免費(fèi)共享虛擬仿真項(xiàng)目給其他學(xué)校時(shí)，有51.41%的受訪者表達(dá)只要學(xué)校不反對(duì)就可以；19.01%的受訪者認(rèn)為需要收取一定費(fèi)用；28.87%的受訪者愿意免費(fèi)無(wú)償分享自己的虛擬仿真項(xiàng)目；僅有1位受訪者不愿分享自己的項(xiàng)目。

三、虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的阻礙因素

研究進(jìn)一步探索了虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的阻礙因素。調(diào)查結(jié)果顯示，有35.21%的受訪者表示自己還不清楚怎么開(kāi)始建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目；有30.28%的受訪者大概了解一些信息；有21.83%的受訪者知道大致步驟；很有自信可以開(kāi)始建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的受訪者占6.34%；已經(jīng)在建設(shè)虛擬仿真教學(xué)的受訪者同樣占6.34%。

超半數(shù)受訪者認(rèn)為建設(shè)虛擬仿真項(xiàng)目存在一些困難；有20.42%的受訪者表示困難非常多，并且認(rèn)為這些困難阻礙了自己建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的步伐；有15.49%的受訪者表示障礙可以克服；僅有3人認(rèn)為完全沒(méi)有建設(shè)障礙。

當(dāng)被問(wèn)及現(xiàn)階段建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目具體存在哪些困難時(shí)，有113 位受訪者（79.58%）認(rèn)為主要困難是缺少資金支持；有89位受訪者（62.88%）認(rèn)為缺乏技術(shù)支持。有受訪者表示：“虛仿項(xiàng)目前期技術(shù)方面投入較大，先花錢(qián)再立項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致實(shí)施困難”“資金政策需要支持，教師缺乏動(dòng)力”“希望給予技術(shù)支持”等。技術(shù)問(wèn)題嚴(yán)重制約著虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)，一方面，技術(shù)能力不足會(huì)導(dǎo)致虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的仿真度大大降低，不滿足真實(shí)實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真孿生環(huán)境；另一方面，可能無(wú)法使學(xué)生便捷地操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，干預(yù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，不能滿足建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的初衷。

另一個(gè)不容忽視的困難是缺少虛擬仿真教學(xué)相關(guān)的教學(xué)資源。目前各高校間資源共享機(jī)制還不健全，建設(shè)團(tuán)隊(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)不成熟，無(wú)法達(dá)到高仿真度，實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化融合不夠深入，虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)難以推進(jìn)。部分高校教師反映：“希望建立交流平臺(tái)”“建議將有示范性的仿真教學(xué)資源在網(wǎng)上共享，讓不同層次的高校借鑒學(xué)習(xí)，進(jìn)而結(jié)合自身情況進(jìn)行虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)”等。實(shí)驗(yàn)空間網(wǎng)站是國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)，是全球范圍內(nèi)第一個(gè)覆蓋各個(gè)層次高校和匯聚了全部學(xué)科專(zhuān)業(yè)的開(kāi)放共享實(shí)驗(yàn)教學(xué)公共服務(wù)平臺(tái)。該網(wǎng)站為虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目提供了大量可參考的資源與技術(shù)。然而，本研究顯示，僅有35位受訪者（24.48%）對(duì)該網(wǎng)站有所了解。

除此之外，學(xué)科教師并不明確應(yīng)該開(kāi)發(fā)何種創(chuàng)新性項(xiàng)目，盡管有建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的想法，但卻難以實(shí)現(xiàn)。從傳統(tǒng)教學(xué)方式向虛擬仿真教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變是比較困難的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目要求堅(jiān)持“能實(shí)不虛”“以虛補(bǔ)實(shí)”“以虛促實(shí)”建設(shè)原則，但在項(xiàng)目建設(shè)初期的選題立項(xiàng)階段，很多有意向進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的教師很難有明確的建設(shè)方向。有受訪者認(rèn)為：“沒(méi)有好的范例來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)”“希望出臺(tái)相關(guān)指導(dǎo)性文件，頒布相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及建設(shè)項(xiàng)目的要求”等。

再次，有37.32%的受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)還未大范圍推廣的原因是其他方面的工作太多，沒(méi)有足夠的時(shí)間和精力來(lái)建設(shè)；還有少部分受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)發(fā)展的阻礙是“了解虛擬仿真教學(xué)的老師較少”，虛擬仿真教學(xué)如果想得到廣泛應(yīng)用，就要補(bǔ)充足夠的師資。近年來(lái)，在國(guó)家級(jí)示范性虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目推動(dòng)助力下，有越來(lái)越多的教師認(rèn)識(shí)到虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)和效益，并積極投身于虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，這一局面有望得到充分改善。

最后，有16.2%的受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)“需要打通不同的課程，不太好協(xié)調(diào)”。由于虛擬仿真教學(xué)具有較高的集成性，一般而言，每一個(gè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目往往集成了多門(mén)課程中的多個(gè)相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，從而在掛靠的課程方面可能存在協(xié)調(diào)困難。也有個(gè)別受訪者認(rèn)為虛擬仿真教學(xué)歸根結(jié)底是使用虛擬場(chǎng)景來(lái)展現(xiàn)相關(guān)內(nèi)容，在視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)方面能夠提供良好體驗(yàn)，但無(wú)法真正提供觸覺(jué)、動(dòng)覺(jué)等方面的真實(shí)體驗(yàn)，因此認(rèn)為“虛擬仿真教學(xué)不能代替真正的實(shí)驗(yàn)”，對(duì)于特別重要的課程與知識(shí)點(diǎn)需要提供傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)（圖5）。

圖5 建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的阻礙因素

四、建議與對(duì)策

針對(duì)調(diào)研結(jié)果，提出以下建議與對(duì)策。

（1）編制虛擬仿真教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)有關(guān)政策。教育部的一流本科課程建設(shè)已明確提出“兩性一度”的課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，即在虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)全過(guò)程中，緊緊抓住“高階性”“創(chuàng)新性”和“挑戰(zhàn)性”的原則。然而，部分高校對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)方向依然不明確，缺少建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)，虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)無(wú)法有效落實(shí)。建議編制虛擬仿真“金課”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，制定具有指導(dǎo)性的建設(shè)框架，出臺(tái)相應(yīng)政策對(duì)各高校虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行切實(shí)引導(dǎo)，保證課程內(nèi)容和當(dāng)今學(xué)科發(fā)展以及科技前沿充分結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考解決復(fù)雜問(wèn)題的綜合能力，打造出具有工程性和綜合性的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目。

（2）開(kāi)展具有針對(duì)性的虛擬仿真教學(xué)培訓(xùn)與指導(dǎo)。教育部應(yīng)針對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目開(kāi)展相應(yīng)的培訓(xùn)，宣貫虛擬仿真“金課”的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)課程建設(shè)提出建議，引導(dǎo)各高校順利建設(shè)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目。同時(shí)，具備教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科專(zhuān)業(yè)教師需要強(qiáng)化與制作虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的信息化專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員之間的交流，保障教學(xué)過(guò)程有序進(jìn)行［9］。

（3）建立交流平臺(tái)，共享優(yōu)質(zhì)資源。在收集到的問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果中，大多數(shù)受訪者提出很多普通高校及高職院校的建設(shè)經(jīng)費(fèi)和教研團(tuán)隊(duì)資源受限，開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)需要滿足當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)境下學(xué)生試驗(yàn)開(kāi)放共享的要求。加強(qiáng)校際之間良性的交流與聯(lián)系，各高校開(kāi)放交流平臺(tái)，共享優(yōu)質(zhì)資源，組建具備虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，根據(jù)教育部要求有針對(duì)性開(kāi)展項(xiàng)目交流與教師培訓(xùn)，探討虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)中存在的問(wèn)題，以具有示范性的虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目指導(dǎo)建設(shè)遇到瓶頸的高校；同時(shí)，探索校際之間虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的共享制度，從而充分、高效地利用優(yōu)秀項(xiàng)目資源，優(yōu)化配置，避免重復(fù)建設(shè)，提升虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目的質(zhì)量［10］。

（4）精進(jìn)虛擬仿真教學(xué)的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬仿真教學(xué)技術(shù)方面的關(guān)鍵在于好用性與開(kāi)放性，基于虛擬仿真教學(xué)對(duì)于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等硬件具有較高要求的特點(diǎn)，需要建設(shè)響應(yīng)速度快、學(xué)生及教師使用體驗(yàn)良好的虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，用較高的畫(huà)面品質(zhì)充分還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目環(huán)境下的情景，盡可能做到視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感官的擬真呈現(xiàn)，以虛促實(shí)，更加有效的啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極探究、自主實(shí)踐的創(chuàng)新思維，推進(jìn)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)［11］。

（5）加大資金投入。“雙一流”高校的教育資源優(yōu)勢(shì)明顯，對(duì)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目投入大，項(xiàng)目建設(shè)整體實(shí)力就相對(duì)較強(qiáng)，目前開(kāi)展得較為順利，獲得認(rèn)定項(xiàng)目較多。相比之下，很多普通高校并沒(méi)有足夠的資金開(kāi)展虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，因此，提供相應(yīng)的立項(xiàng)、資金支持將有助于推動(dòng)虛擬仿真教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)。