高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享機(jī)制研究

劉云朋　鄧小飛

摘 要：針對(duì)目前高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享過(guò)程中存在的問(wèn)題，本文從共享平臺(tái)建設(shè)、共享機(jī)制、資金保障機(jī)制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、激勵(lì)機(jī)制、組織保障機(jī)制六個(gè)方面提出建議，以期為高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享的健康發(fā)展提供解決方案。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái);共建共享;激勵(lì)機(jī)制

中圖分類號(hào)：TP242文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）07-0034-03

Abstract： In view of the problems existing in the process of co-construction and sharing of virtual experiment platform in colleges and universities， this paper put forward suggestions from six aspects： the construction of sharing platform， sharing mechanism， fund guarantee mechanism， intellectual property protection， incentive mechanism and organization guarantee mechanism， in order to provide solutions for the healthy development of co construction and sharing of virtual experiment platform in colleges and universities.

Keywords： virtual experiment platform;co-construction and sharing;incentive mechanism

為了培養(yǎng)出滿足社會(huì)發(fā)展需要的創(chuàng)新型、技能型人才，各職業(yè)院校根據(jù)自己目前的發(fā)展現(xiàn)狀及定位，積極調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)機(jī)制。創(chuàng)新型、技能型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是高校在教學(xué)過(guò)程中有效地開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)。但是，隨著高校擴(kuò)招，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備、器材短缺的問(wèn)題越來(lái)越突出。因此，許多高校開(kāi)始探索利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建各種虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。目前，各高校都自建或者租賃有虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。而在各高校之間，由于缺乏有效的溝通、協(xié)調(diào)及合作，許多虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)無(wú)法共享，形成“信息孤島”[1]，從而導(dǎo)致虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)重復(fù)建設(shè)，造成極大浪費(fèi)。教育部印發(fā)的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》中指出，要建設(shè)20 000門優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)課程和1 500套虛擬仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，同時(shí)，要建設(shè)完成政府引導(dǎo)、多方參與的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享機(jī)制。

1 高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)現(xiàn)狀

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)創(chuàng)建出一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有虛擬的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景、設(shè)備、器材，實(shí)驗(yàn)人員可以像進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)一樣進(jìn)行操作，并且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以不受客觀條件限制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)受到了各高校的重視。

目前，我國(guó)各高校虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)存在著分布不均勻的問(wèn)題。有實(shí)力的高校根據(jù)自身發(fā)展需要紛紛建設(shè)了虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，例如：中國(guó)人民大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)中心、華中師范大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、同濟(jì)大學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、山東大學(xué)醫(yī)學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)仿真教學(xué)平臺(tái)等[2]。高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)方式有自主研發(fā)和市場(chǎng)采購(gòu)兩種，自主研發(fā)需要高校具備相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備，市場(chǎng)采購(gòu)需要高校有相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)支持。但是，大多數(shù)普通院校，尤其是一些高職院校，既缺乏資金支持，又沒(méi)有技術(shù)支持，無(wú)法建設(shè)需要的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，或者只能建設(shè)某門課程的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享，可以減少普通高校的建設(shè)投入，避免高校出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)，提高虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用率。同時(shí)，共建共享可以實(shí)現(xiàn)教育資源平衡，促進(jìn)東西部院校、高質(zhì)量院校和普通院校的共同進(jìn)步和發(fā)展。但是，目前我國(guó)高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共建共享還處于初級(jí)發(fā)展階段，存在各種制約因素影響其健康有效的發(fā)展。

2 高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特點(diǎn)

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)建了一個(gè)交互性高、沉浸性強(qiáng)的三維場(chǎng)景。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，其可以重復(fù)調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)和思維能力。對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室難以接觸或?qū)崿F(xiàn)的內(nèi)容，學(xué)生可以從正面、反面、側(cè)面及內(nèi)部多維度進(jìn)行觀察，極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有以下特點(diǎn)。

2.1 仿真與開(kāi)放性

由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)，虛擬實(shí)驗(yàn)室的仿真程度非常高，實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行操作時(shí)的步驟和真實(shí)環(huán)境中的操作基本一致。同時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行，因此，可開(kāi)展危險(xiǎn)性較高的實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)人員不受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間等條件的限制，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有效實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)資源共享[3]。

2.2 節(jié)省建設(shè)成本

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)受建設(shè)場(chǎng)地、設(shè)備、器材的限制，建成成本較高，虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要硬件為服務(wù)器、計(jì)算機(jī)，其他的均可通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，成本較低。同時(shí)，由于采用了網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，資源可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)共享，一方面減少了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地投入，另一方面大大提高了資源利用率。

2.3 設(shè)備升級(jí)更新方便

計(jì)算機(jī)專業(yè)設(shè)備更新?lián)Q代較快，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與設(shè)備也需要更新。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備進(jìn)行更新時(shí)需要制訂詳細(xì)的更新計(jì)劃，然后通過(guò)招標(biāo)進(jìn)行購(gòu)買。新設(shè)備采購(gòu)后，需要進(jìn)行安裝、調(diào)試，流程復(fù)雜。而在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備更新只需對(duì)軟件進(jìn)行升級(jí)，從而完成參數(shù)調(diào)整，簡(jiǎn)單、高效。

3 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享存在的問(wèn)題

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)共建共享一方面可以節(jié)省建設(shè)成本，另一方面可以通過(guò)共享解決教育資源分配不均的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)踐領(lǐng)域的平衡發(fā)展。但是，目前還存在以下問(wèn)題。

3.1 缺乏統(tǒng)一的共享平臺(tái)

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資源的共建共享不僅僅是幾個(gè)高校之間實(shí)現(xiàn)共建共享，想要充分發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資源共建共享的優(yōu)勢(shì)，需要全省、甚至全國(guó)大部分高校都積極參與[4]。這需要建設(shè)一個(gè)全國(guó)性的管理平臺(tái)進(jìn)行有效管理。

3.2 共享機(jī)制不完善

目前，我國(guó)各高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)基本上采取各自為政的方式，缺乏全局觀念。建設(shè)完成后，無(wú)法有效地實(shí)現(xiàn)資源共享，存在重復(fù)建設(shè)問(wèn)題。

3.3 資金短缺

開(kāi)放的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)需要更多的經(jīng)費(fèi)投入，多數(shù)高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)經(jīng)費(fèi)占高校建設(shè)費(fèi)用的比例低于30%。如何擴(kuò)大資金來(lái)源，保證虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享有效進(jìn)行是一個(gè)需要解決的主要問(wèn)題。

3.4 知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題

開(kāi)放的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共享的目的是無(wú)償或低成本為用戶提供服務(wù)。但是，知識(shí)產(chǎn)權(quán)是個(gè)人或公司對(duì)自己通過(guò)智力創(chuàng)造出的成果依法享有的權(quán)利。如何解決共建共享與尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)兩者之間的矛盾是急需解決的問(wèn)題。

3.5 激勵(lì)機(jī)制

高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)從系統(tǒng)構(gòu)建到運(yùn)行及后期維護(hù)都需要經(jīng)費(fèi)支持。各參與高校作為獨(dú)立的法人和經(jīng)濟(jì)主體，都希望獲得最大利益。如果在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)、運(yùn)行及維護(hù)過(guò)程中存在支付和分配不合理的情況，將打擊各參與高校的積極性，影響高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享的有序運(yùn)行。因此，需要建立合理的支付和分配機(jī)制，一方面調(diào)動(dòng)高校參與虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的積極性;另一方面，協(xié)調(diào)高校之間的開(kāi)發(fā)與采購(gòu)，避免出現(xiàn)重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象，保障虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享的可持續(xù)發(fā)展。

3.6 組織管理機(jī)制

目前，高校的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)處在各自為政的狀態(tài)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。高校在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)時(shí)，由于理念不同、學(xué)科差異等各方面的因素，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、體系結(jié)構(gòu)各不相同，各成體系，形成“信息孤島”，難以實(shí)現(xiàn)共享。

4 高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)資源共建共享機(jī)制研究方案

根據(jù)目前高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)中存在的問(wèn)題，本文從管理平臺(tái)建設(shè)、共享機(jī)制、資金保證、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、激勵(lì)機(jī)制、組織管理機(jī)制六個(gè)方面對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享機(jī)制進(jìn)行研究。

4.1 共享平臺(tái)建設(shè)

為了避免重復(fù)建設(shè)，有效實(shí)現(xiàn)高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共建共享，需要建設(shè)一個(gè)全省或全國(guó)大部分高校都參與的、統(tǒng)一的共享平臺(tái)。因?yàn)閰⑴c的主體眾多，覆蓋范圍廣，共享平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)流量和點(diǎn)擊率都較高，整個(gè)共享平臺(tái)的搭建應(yīng)基于云平臺(tái)完成。

該共享平臺(tái)建設(shè)可以采用兩種方式：一種方式是針對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建成一個(gè)專用網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是各個(gè)高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的集合，專業(yè)性更強(qiáng);另一種方式是將各高校的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為共享網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)功能嵌入，特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)更廣泛，通用性更好。

4.2 共享機(jī)制

高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)有效實(shí)現(xiàn)共享是保障共建共享活動(dòng)順利進(jìn)行的一個(gè)重要因素。高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共享機(jī)制可以分為兩種。第一種是共建共享。多個(gè)高校根據(jù)自身專業(yè)建設(shè)需要，選取相同或相近專業(yè)共同建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在建設(shè)過(guò)程中，共同承擔(dān)開(kāi)發(fā)費(fèi)用，共同設(shè)計(jì)功能模塊，建設(shè)完成后共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。第二種是虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由某個(gè)高校獨(dú)自建設(shè)。建設(shè)完成后，其他高校根據(jù)自己的需要，有償使用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

4.3 資金保障機(jī)制

建設(shè)高質(zhì)量的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，資金保障是基礎(chǔ)。一方面，高校要加大虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)資金的投入。各高?？梢詮男?nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)中預(yù)留一定比例用于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)，為其發(fā)展提供穩(wěn)定的資金支持。

另一方面，積極開(kāi)展校企合作建設(shè)，吸納社會(huì)資金，共同致力于高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)。企業(yè)在共建過(guò)程中享有產(chǎn)品的經(jīng)營(yíng)權(quán)，可將獲得利潤(rùn)投入新產(chǎn)品的研發(fā)中，最終形成良性發(fā)展。

4.4 知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)中涉及虛擬仿真技術(shù)、人機(jī)交換技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，是一種智力勞動(dòng)成果。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在共享過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守《著作權(quán)法》和《互聯(lián)網(wǎng)著作權(quán)行政保護(hù)辦法》，切實(shí)保護(hù)個(gè)人和公司的合法權(quán)益。在使用層面，要嚴(yán)格規(guī)范平臺(tái)使用者、平臺(tái)開(kāi)發(fā)者的權(quán)利和義務(wù)，形成互惠互利、有序發(fā)展的良好局面。在技術(shù)層面，可使用數(shù)據(jù)加密、數(shù)字水印、數(shù)字簽名、權(quán)限管理等手段對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行全方位管理。

4.5 激勵(lì)機(jī)制

高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅需要大量的經(jīng)費(fèi)投入，而且包含了建設(shè)者的心血和努力，其他高校在共享虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)需要支付合理的使用費(fèi)用。對(duì)于誰(shuí)受益這個(gè)問(wèn)題，可以模擬股份制公司的形式，實(shí)現(xiàn)誰(shuí)投資誰(shuí)受益。為了避免高校因收益少而減少虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)熱情的現(xiàn)象，需要構(gòu)建一定的利益補(bǔ)償機(jī)制。政府可以建立虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共享基金，對(duì)于積極建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并共享的高校給予一定的利益補(bǔ)償;對(duì)于高校內(nèi)積極參與虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的教師、實(shí)驗(yàn)室人員的工作予以認(rèn)可，提高其參與積極性。

4.6 組織管理機(jī)制

高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享要有效運(yùn)行，必須有一套相應(yīng)的管理機(jī)制來(lái)優(yōu)化配置、統(tǒng)籌安排。因此，需要建立一個(gè)獨(dú)立于各高校之外的管理機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)依托共享平臺(tái)，統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)各高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共建共享工作。另外，該機(jī)構(gòu)要建立虛擬實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)各高校在平臺(tái)建設(shè)時(shí)始終遵循兼容性、可擴(kuò)展性等原則。同時(shí)，該機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)共享平臺(tái)共享制度的制定、推行，高校共享矛盾的調(diào)解，平臺(tái)的日常維護(hù)和管理，從而保障高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享工作的順利開(kāi)展。

5 結(jié)語(yǔ)

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享可以避免高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的重復(fù)建設(shè)，總體上節(jié)省建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)教育資源的公平分配，促進(jìn)教育均衡發(fā)展。為了使虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)能實(shí)現(xiàn)健康、有序發(fā)展，本文從高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享的現(xiàn)狀出發(fā)，分析了制約虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)共建共享發(fā)展的因素。在此基礎(chǔ)上，從共享平臺(tái)建設(shè)、共享機(jī)制、資金保障機(jī)制、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、激勵(lì)機(jī)制和組織管理機(jī)制六個(gè)方面進(jìn)行闡述，為高校實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共建共享提供了解決思路。同時(shí)，我們也要看到，高校虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的共建共享是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)，需要在建設(shè)過(guò)程中不斷進(jìn)行修正和總結(jié)。

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