科教產(chǎn)教雙融合共建虛擬仿真“金課”的研究與實(shí)踐

張 臣， 王苑奇， 羅一帆， 熊建文

（華南師范大學(xué)教務(wù)處，廣州 510631）

0 引 言

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)符合新時(shí)代高等教育改革新方向，是堅(jiān)持“以本為本”，實(shí)現(xiàn)“四個(gè)回歸”的有效途徑，是當(dāng)前本科教學(xué)改革的核心內(nèi)容之一。自教育部下發(fā)《教育部辦公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》［1］，提出建設(shè)1 000門示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，要求各高校積極培育與建設(shè)該類項(xiàng)目。2018年，教育部發(fā)文要求開展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作［2］，要求推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容廣度和深度、延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間和空間、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平。使原來“做不到”“做不好”“做不了”“做不上”的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)成為可能，積極破解高校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的老大難問題。同年底，教育部提出建設(shè)中國(guó)“金課”，指出國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目即是5大類“金課”之一的虛擬仿真“金課”。2019年，國(guó)家虛擬仿真“金課”建設(shè)提速，計(jì)劃3年新增建設(shè)1 500門。熊宏齊等［3-11］從宏觀層面，系統(tǒng)闡述了國(guó)家虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)要求的內(nèi)涵與關(guān)系、新時(shí)代教學(xué)特征、實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化改革發(fā)展等，指導(dǎo)相關(guān)教學(xué)單位深化虛擬仿真“金課”的認(rèn)識(shí)與思考。然而，對(duì)于教師來講，作為5類“金課”之一的虛擬仿真“金課”該具體建什么、怎么建、如何管、怎么用，成為新時(shí)代虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展與改革的熱點(diǎn)問題。

1 虛擬仿真“金課”建設(shè)存在的誤區(qū)

不同于傳統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，虛擬仿真“金課”在建設(shè)理念、目標(biāo)、外延、教學(xué)表現(xiàn)等方面，需建設(shè)者們重新定位與認(rèn)知。首先，虛擬仿真“金課”引領(lǐng)樹立“智能＋教育”理念，建設(shè)優(yōu)質(zhì)的信息化、智能化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)資源，符合金課教學(xué)內(nèi)容的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度“兩性一度”的基本特征。其次，虛擬仿真“金課”應(yīng)堅(jiān)守虛擬仿真實(shí)驗(yàn)本色，具備新時(shí)代虛擬仿真項(xiàng)目的“實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精彩、構(gòu)思巧妙、技術(shù)先進(jìn)、做法靈活、評(píng)價(jià)客觀、形象展現(xiàn)抽象、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度”8個(gè)教學(xué)特征，加速推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)平衡發(fā)展［3］。

因此，這就要求項(xiàng)目建設(shè)者，在開展虛擬仿真“金課”建設(shè)之前，克服項(xiàng)目建設(shè)的3個(gè)誤區(qū)：

(1)認(rèn)知不深。虛擬仿真“金課”類似于教材［4］，目標(biāo)是建設(shè)成為經(jīng)典或精品，可廣泛使用。教材建設(shè)需吸納學(xué)科方向的前沿科學(xué)知識(shí)，虛擬仿真“金課”建設(shè)一樣也得吸收最新科研成果轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入科研技術(shù)與方法，方能提高項(xiàng)目質(zhì)量與水平。同時(shí)，需要科學(xué)設(shè)計(jì)，虛實(shí)結(jié)合，有效融入實(shí)驗(yàn)課程體系。

(2)協(xié)同不夠。虛擬仿真“金課”強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合，是高度信息化、智能化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。其建設(shè)必然要求團(tuán)隊(duì)合作，加強(qiáng)與行業(yè)產(chǎn)業(yè)部門的互動(dòng)，爭(zhēng)取建立隊(duì)伍雙向流動(dòng)機(jī)制［5］，跨界融合創(chuàng)新。不僅需要校內(nèi)科教融合，還需要與校外產(chǎn)教融合，才能在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、交互技術(shù)、用戶體驗(yàn)等方面做到高仿真度。

(3)推廣不足。由于共享機(jī)制不夠健全，知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)有效性不足，實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化融合不夠深［6-7］等原因，造成已有項(xiàng)目向外單位推廣的積極性不高。一些項(xiàng)目建成后，實(shí)際用戶人數(shù)較少，甚至個(gè)別項(xiàng)目鏈接失效。整體上，科教融合不深，需加強(qiáng)研究性教學(xué)，加大教師在項(xiàng)目設(shè)計(jì)研發(fā)上的投入。

2 科教產(chǎn)教雙融合對(duì)虛擬仿真“金課”建設(shè)的意義

虛擬仿真“金課”是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目新時(shí)代“8個(gè)教學(xué)特征”與金課“兩性一度”之間的完美結(jié)合。只有將兩者在教學(xué)中得以充分體現(xiàn)，才可重塑實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和形式，達(dá)成虛擬仿真“金課”的建設(shè)目標(biāo)。這需要項(xiàng)目建設(shè)者高校教師聯(lián)合校內(nèi)外技術(shù)開發(fā)力量，根據(jù)國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)要求，深入領(lǐng)會(huì)和鉆研項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)涵，做到科教融合與產(chǎn)教融合雙向融合，協(xié)同創(chuàng)新，合作破解虛擬仿真“金課”建設(shè)過程中的瓶頸問題。

(1)金課支撐：科教融合?？平倘诤鲜墙ㄔO(shè)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。首先，虛擬仿真“金課”開發(fā)，需要教師將學(xué)科專業(yè)前沿知識(shí)，融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，從而確保項(xiàng)目的前沿性和知識(shí)性。其次，虛擬仿真“金課”建設(shè)要求教師開展研究性教學(xué)，使其具備教學(xué)內(nèi)容的高階性和挑戰(zhàn)度。從體現(xiàn)教學(xué)學(xué)生中心的角度來說，項(xiàng)目開發(fā)者需根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)資源需求分析，以科研的態(tài)度和思維，來做好虛擬仿真項(xiàng)目開發(fā)的頂層設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程中，教師應(yīng)充分考慮創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情景和途徑，讓學(xué)生在獨(dú)立的主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐的研究過程中，吸收知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、分析問題、解決問題，從而提高學(xué)生的各方面素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神。此外，調(diào)查表明，專業(yè)教學(xué)評(píng)估排名高或一流學(xué)科支撐的科教融合較深的土木類專業(yè)，在2018年國(guó)家虛擬仿真項(xiàng)目中被推薦參評(píng)比例高［8］。

(2)技術(shù)支持：產(chǎn)教融合。李平等［12］指出，倡導(dǎo)聯(lián)合企業(yè)開發(fā)實(shí)力和技術(shù)服務(wù)能力來建設(shè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真中心，實(shí)質(zhì)就是以產(chǎn)教融合促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。教師的專業(yè)所長(zhǎng)在于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容教學(xué)，而非虛擬仿真技術(shù)開發(fā)。他們需要將交互技術(shù)、系統(tǒng)集成、硬件配套、資源共享等技術(shù)環(huán)節(jié)，委托給相關(guān)IT企業(yè)。這就要求項(xiàng)目開發(fā)時(shí)，需要積極開展產(chǎn)教融合。校企深度合作，開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，建立共建共管合作機(jī)制，可攜手推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化，提升虛擬仿真項(xiàng)目呈現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新性，快速提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。產(chǎn)教深度融合，還可借助IT公司虛擬仿真開發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出具有擴(kuò)展性、兼容性、前瞻性的共享管理平臺(tái)，聯(lián)合向外單位推廣項(xiàng)目。

(3)突破瓶頸：科教產(chǎn)教雙融合。虛擬仿真“金課”建設(shè)過程中，一方面，專業(yè)教師有時(shí)不明確應(yīng)開發(fā)何種具有創(chuàng)新性的項(xiàng)目，或者想做的項(xiàng)目遇到技術(shù)實(shí)現(xiàn)困難。另一方面，IT企業(yè)掌握技術(shù)與人員，但不了解具體學(xué)科知識(shí)，或者對(duì)具體虛擬仿真項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)及內(nèi)容需求不清晰。在科教產(chǎn)教不能雙向銜接的情況中，造成虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)必要性、協(xié)同性、智能性、共享度等方面的瓶頸問題。

當(dāng)科教產(chǎn)教同步融合時(shí)，可有效破解上述瓶頸問題?？平倘诤洗_保虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目知識(shí)的前沿性和先進(jìn)性，賦予項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容高階性、挑戰(zhàn)度。產(chǎn)教融合建設(shè)虛擬仿真“金課”，可確保項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和表現(xiàn)形式上的智能性和創(chuàng)新性?？平倘诤下?lián)合產(chǎn)教融合，即科教產(chǎn)教雙融合，還能保障虛擬仿真“金課”體現(xiàn)實(shí)踐性和趣味性。

3 虛擬仿真“金課”科教產(chǎn)教雙融合共建模式

科教產(chǎn)教雙融合建設(shè)虛擬仿真“金課”，要求教師用科學(xué)研究的理性務(wù)實(shí)，反復(fù)探究來開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，并深化產(chǎn)教融合，與IT企業(yè)團(tuán)隊(duì)持續(xù)推進(jìn)科教融合與產(chǎn)教融合的融通創(chuàng)新，不斷優(yōu)化雙融合共建模式，豐富共建內(nèi)容，共同推廣應(yīng)用，合作打造虛擬仿真“金課”的專業(yè)特色和技術(shù)特色，保障“金課”可持續(xù)發(fā)展。

3.1 雙融合共建模式

虛擬仿真“金課”科教產(chǎn)教雙融合共建模式（見圖1），是以高校教師為主導(dǎo)，科教融合設(shè)計(jì)，以信息化、智能化思維深挖實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，巧妙構(gòu)思實(shí)驗(yàn)流程，運(yùn)用先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)；與企業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作，產(chǎn)教融合開發(fā)，共同打造虛擬仿真“金課”。并聯(lián)合發(fā)揮雙方優(yōu)勢(shì)，根據(jù)學(xué)生（用戶）實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)反饋，持續(xù)改進(jìn)與豐富“金課”內(nèi)容，形成持續(xù)推進(jìn)科教產(chǎn)教雙向融通，共建公管虛擬仿真“金課”的良性建設(shè)開發(fā)與共享應(yīng)用循環(huán)。

圖1 虛擬仿真“金課”的科教產(chǎn)教雙融合共建模式

實(shí)施雙融合共建模式的首要關(guān)鍵在于合作選題，需重點(diǎn)注意以下3點(diǎn)：

(1)深入論證必要性與創(chuàng)新性。教師提供若干現(xiàn)實(shí)條件下“做不了”“做不好”的虛擬仿真項(xiàng)目，聯(lián)合企業(yè)團(tuán)隊(duì)開展廣泛調(diào)研，論證項(xiàng)目開發(fā)的必要性。同時(shí)，引入教師最新科研成果轉(zhuǎn)化為仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，或是重大工程項(xiàng)目的虛擬仿真，保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的創(chuàng)新性。確定好初選虛擬仿真項(xiàng)目后，提煉出該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)，細(xì)化分解如何支撐學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(2)合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)景。商討確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景，以及完成實(shí)驗(yàn)的交互操作細(xì)節(jié)。在設(shè)定實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下，需要學(xué)生掌握哪些實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，通過在應(yīng)用場(chǎng)景中的交互操作，有邏輯地整合在一起，完成后達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。

(3)科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)流程。除了考慮滿足國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的若干關(guān)鍵要求，不少于10個(gè)交互性實(shí)驗(yàn)操作步驟之外，應(yīng)充分發(fā)揮項(xiàng)目聯(lián)合開發(fā)團(tuán)隊(duì)的聰明才智，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法和教學(xué)方法，滿足虛擬仿真“金課”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度和廣度，以及技術(shù)的先進(jìn)性。

3.2 雙融合共建主要內(nèi)容

雙融合共建模式下，高校教師和IT企業(yè)團(tuán)隊(duì)確定了開發(fā)項(xiàng)目選題后，還將在產(chǎn)教融合開發(fā)應(yīng)用技術(shù)、實(shí)驗(yàn)素材建設(shè)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)申報(bào)、虛擬仿真“金課”申報(bào)等方面，展開深層次的合作。在與高校深入科教產(chǎn)教雙融合開發(fā)項(xiàng)目過程中，企業(yè)也將受益于轉(zhuǎn)型升級(jí)聯(lián)動(dòng)發(fā)展。

3.2.1 產(chǎn)教融合開發(fā)應(yīng)用技術(shù)

新興、主流信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生重要影響［13］。在合作選題和項(xiàng)目設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，教師和企業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要按照共建模式，深化產(chǎn)教融合合作，共同商議，對(duì)比遴選虛擬現(xiàn)實(shí)VR、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR、人機(jī)交互、人工智能或三維建模等先進(jìn)信息技術(shù)，營(yíng)造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的沉浸感與真實(shí)感，增強(qiáng)用戶實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。同時(shí)，產(chǎn)教融合開發(fā)還需要結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮項(xiàng)目應(yīng)用時(shí)響應(yīng)速度快、兼容性強(qiáng)、進(jìn)程還原加載、移動(dòng)端適用等特點(diǎn)，靈活選擇加載各種虛擬仿真接入設(shè)備，提高項(xiàng)目吸引力和教學(xué)效果。當(dāng)前，應(yīng)用于虛擬仿真項(xiàng)目開發(fā)的主要技術(shù)有VR、AR、MR（混合現(xiàn)實(shí)）、3D仿真、二維動(dòng)畫、HTML5等，各開發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)分析見表1。

另外，快速發(fā)展的人工智能AI和區(qū)塊鏈技術(shù)，也可應(yīng)用于虛擬仿真項(xiàng)目開發(fā)。AI技術(shù)應(yīng)用于虛擬仿真項(xiàng)目開發(fā)，已具備了兩個(gè)前提條件，一是虛擬仿真項(xiàng)目開發(fā)內(nèi)核基于AI算法模型，二是具備足夠多的應(yīng)用單位和人數(shù)，提供了大數(shù)據(jù)樣本。這將使得虛擬仿真項(xiàng)目的開發(fā)，可向自我學(xué)習(xí)，不斷迭代演進(jìn)的AI方向發(fā)展。區(qū)塊鏈技術(shù)可為虛擬仿真項(xiàng)目教學(xué)全過程進(jìn)行檔案記錄，提供最真實(shí)、原始的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)源，可有助于更加有力地幫助管理者與學(xué)習(xí)者，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)認(rèn)證、學(xué)分互認(rèn)。虛擬仿真項(xiàng)目未來開發(fā)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新，更加需要校方與IT企業(yè)，就具體項(xiàng)目開展更加深入的產(chǎn)教融合與技術(shù)創(chuàng)新。

表1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)主流技術(shù)統(tǒng)計(jì)表

3.2.2 合作建設(shè)實(shí)驗(yàn)素材

優(yōu)秀的虛擬仿真項(xiàng)目，不僅需要設(shè)計(jì)巧妙、技術(shù)先進(jìn)、評(píng)價(jià)智能與客觀等，還需要建設(shè)充分的實(shí)驗(yàn)素材，支持實(shí)驗(yàn)者（學(xué)生）順利開展實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生持續(xù)探究。為此，要求項(xiàng)目設(shè)計(jì)的高校教師與企業(yè)技術(shù)開發(fā)者，合作建設(shè)至少以下3種項(xiàng)目素材。

(1)交互操作指南。項(xiàng)目設(shè)計(jì)者與技術(shù)開發(fā)者需充分溝通配合，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)思維完美地嵌入實(shí)驗(yàn)的交互操作步驟，讓參加實(shí)驗(yàn)者（學(xué)生）進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面，即可按照操作提示，順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，對(duì)于項(xiàng)目后續(xù)開發(fā)技術(shù)人員，可依據(jù)操作指南的步驟說明，完成項(xiàng)目的后續(xù)改進(jìn)或開發(fā)任務(wù)。

(2)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。提供與實(shí)驗(yàn)配套的教學(xué)PPT或視頻，涵蓋該項(xiàng)目涉及的核心理論、方法與技術(shù)，輔助實(shí)驗(yàn)者回憶與應(yīng)用知識(shí)點(diǎn)。

(3)實(shí)驗(yàn)拓展素材。提供一些與此虛擬仿真項(xiàng)目相關(guān)的背景素材，例如現(xiàn)場(chǎng)視頻、應(yīng)用實(shí)例、問題方案等，幫助學(xué)生加深實(shí)驗(yàn)技能與操作的理解，并基于虛擬仿真項(xiàng)目訓(xùn)練后，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)知識(shí)技能的遷移。讓實(shí)驗(yàn)者面對(duì)相關(guān)新問題時(shí)，可依據(jù)掌握的實(shí)驗(yàn)知識(shí)與技能，創(chuàng)新性地完成分析與解決具有一定挑戰(zhàn)度的問題，達(dá)到“金課”的高階學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.2.3 合作申請(qǐng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)

項(xiàng)目建設(shè)中，以高校教師為主設(shè)計(jì)開發(fā)的實(shí)驗(yàn)操作場(chǎng)景、界面信息、硬件接入、語音識(shí)別、交互操作、過程記錄、考核評(píng)價(jià)方式等創(chuàng)新性技術(shù)，具有鮮明的學(xué)科專業(yè)和高校特色，均需要及時(shí)申報(bào)軟件著作權(quán)、發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠?，給予及時(shí)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)或共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)，與行業(yè)、企業(yè)合作共建，能推動(dòng)教學(xué)形式創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、組織模式創(chuàng)新等各項(xiàng)創(chuàng)新，可有力支撐國(guó)家級(jí)或省級(jí)項(xiàng)目的申報(bào)［14］。對(duì)已獲批國(guó)家虛擬仿真項(xiàng)目的申報(bào)資料數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目建設(shè)期間獲得的知識(shí)產(chǎn)權(quán)以軟件著作權(quán)為主，占所有知識(shí)產(chǎn)權(quán)項(xiàng)數(shù)的比例超過85%。但是，對(duì)于非計(jì)算機(jī)相關(guān)類專業(yè)教師而言，他們不熟悉軟件著作權(quán)的撰寫與申報(bào)，需要在企業(yè)技術(shù)開發(fā)者協(xié)助下完成。高校教師與企業(yè)開發(fā)者的聯(lián)手合作，共同推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新之間的完美結(jié)合。發(fā)掘其中的發(fā)明創(chuàng)造或創(chuàng)新點(diǎn)，深化產(chǎn)教融合合作，將產(chǎn)生更多的優(yōu)秀知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果。這是教師與技術(shù)開發(fā)者之間的第1次合作總結(jié)。

3.2.4 合作申報(bào)國(guó)家“金課”

在產(chǎn)教科教雙融合下建成的虛擬仿真項(xiàng)目，經(jīng)兩學(xué)期的應(yīng)用與完善后，可積極申報(bào)國(guó)家虛擬仿真“金課”。宏觀上，虛擬仿真項(xiàng)目技術(shù)開發(fā)企業(yè)，熟悉了解虛擬仿真項(xiàng)目技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)，以及國(guó)內(nèi)高校相關(guān)學(xué)科專業(yè)項(xiàng)目建設(shè)概況。同時(shí)，他們積累了較多的申報(bào)成功經(jīng)驗(yàn)，尤其是申報(bào)書中涉及開發(fā)技術(shù)部分的撰寫，需要開發(fā)人員的深度參與。因此，申報(bào)國(guó)家虛擬仿真“金課”時(shí)，是教師與技術(shù)開發(fā)者之間的第2次合作總結(jié)，一般以分工合作來完成。①高校教師與企業(yè)專家共同研讀理解國(guó)家“金課”遴選指標(biāo)，指定項(xiàng)目申請(qǐng)書統(tǒng)稿負(fù)責(zé)人，校企分工編寫申報(bào)書。②學(xué)校為主撰寫第1部分，企業(yè)為主撰寫第2部分、第3、4部分由雙方合作完成。③申報(bào)視頻的制作上，雙方合作統(tǒng)籌考慮視頻腳本，合作拍攝制作視頻。注意突出重點(diǎn)，著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)必要性、內(nèi)容、教法改革、實(shí)驗(yàn)效果等方面。④共同校對(duì)申報(bào)書與視頻，按規(guī)定流程向上級(jí)教育管理部門推薦與申報(bào)。

3.3 聯(lián)合推廣持續(xù)發(fā)展

虛擬仿真“金課”的發(fā)展，已成為一種可供專業(yè)或?qū)W生選擇評(píng)價(jià)的開放式教學(xué)資源。隨用戶數(shù)增加，持續(xù)數(shù)據(jù)積累與優(yōu)化，終將成為某些專業(yè)或課程教學(xué)必不可少的實(shí)驗(yàn)資源。根據(jù)科教產(chǎn)教雙融合共建模式，用戶的體驗(yàn)評(píng)價(jià)反饋，是虛擬仿真“金課”優(yōu)化改進(jìn)、持續(xù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿υ?。共享?yīng)用過程中，需著重考慮如何在管理平臺(tái)上推廣應(yīng)用，長(zhǎng)期保持“金課”的價(jià)值與活力。當(dāng)前，高校虛擬仿真項(xiàng)目應(yīng)用的管理平臺(tái)，主要有教育部X-lab平臺(tái)、省級(jí)平臺(tái)、校級(jí)平臺(tái)、網(wǎng)頁版等。這些平臺(tái)各有優(yōu)缺點(diǎn)，項(xiàng)目推廣應(yīng)考慮多方合作，多平臺(tái)推廣。

但是，考慮到“十四五”規(guī)劃持續(xù)建設(shè)、項(xiàng)目數(shù)量增長(zhǎng)、學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)、信息化智能化技術(shù)發(fā)展、反饋數(shù)據(jù)收集效率等因素，有條件的高校，還是應(yīng)該建設(shè)體現(xiàn)校情特點(diǎn)的虛擬仿真項(xiàng)目統(tǒng)一管理平臺(tái)。統(tǒng)一平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)的開發(fā)與應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)各學(xué)科專業(yè)門類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)共享平臺(tái)的技術(shù)對(duì)接和數(shù)據(jù)共享，可促進(jìn)校內(nèi)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源在線開放共享、高效集約應(yīng)用、形成規(guī)模化資源優(yōu)勢(shì)［15-16］。學(xué)校統(tǒng)一平臺(tái)的使用有利于方便項(xiàng)目維護(hù)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持、對(duì)外平臺(tái)對(duì)接、教學(xué)效果考核評(píng)價(jià)、用戶體驗(yàn)反饋與改進(jìn)等持續(xù)化發(fā)展，還能避免學(xué)校各二級(jí)單位盲目重復(fù)建設(shè)應(yīng)用平臺(tái)，并為全校項(xiàng)目擴(kuò)大共享應(yīng)用范圍提供支撐。

為促進(jìn)虛擬仿真“金課”的共享應(yīng)用和持續(xù)發(fā)展，學(xué)校統(tǒng)一教學(xué)管理平臺(tái)的建設(shè)，需重點(diǎn)考慮以下因素：①校內(nèi)數(shù)據(jù)兼容與銜接。統(tǒng)籌考慮門戶網(wǎng)站、學(xué)科專業(yè)分類、教學(xué)管理系統(tǒng)、技術(shù)保障系統(tǒng)等建設(shè)，便于校內(nèi)師生應(yīng)用數(shù)據(jù)的順利導(dǎo)入與統(tǒng)計(jì)。②校外平臺(tái)銜接與多終端適應(yīng)。建立有效對(duì)接國(guó)家項(xiàng)目平臺(tái)的統(tǒng)一接口規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，有效支持外部數(shù)據(jù)接入，便于電腦、平板、手機(jī)等不同用戶的數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)資源的有效聯(lián)接與互相支撐。③優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程管理功能。應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程管理功能的完整性，可滿足多種類型用戶教學(xué)需求以及管理評(píng)價(jià)需求，可支持項(xiàng)目在線開放共享。④高效并發(fā)數(shù)據(jù)管理。既能對(duì)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求及時(shí)響應(yīng)，又能確保校外互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鏈接地址直接指向?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目以及所設(shè)定的并發(fā)數(shù)，并對(duì)超過并發(fā)數(shù)的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求提供排隊(duì)提示服務(wù)。⑤知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理權(quán)限預(yù)留。加強(qiáng)項(xiàng)目知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，開發(fā)數(shù)字加密技術(shù)，逐步探索合理收費(fèi)的共享應(yīng)用模式。

此外，在校內(nèi)統(tǒng)一管理平臺(tái)良好的應(yīng)用基礎(chǔ)上，學(xué)校應(yīng)積極打造具有專業(yè)特色的虛擬仿真“金課”系列，形成特色專業(yè)類別的系列“金課”資源集合，并積極面向行業(yè)領(lǐng)域、職業(yè)培訓(xùn)等機(jī)構(gòu)推廣應(yīng)用，建立多方共享機(jī)制，不斷優(yōu)化支持服務(wù)，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真“金課”的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié) 語

重視實(shí)踐教學(xué)改革是我校的優(yōu)良傳統(tǒng)。近年來，在本科實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)方面持續(xù)投入，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)支持條件的同時(shí)，積極推進(jìn)本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與資源建設(shè)，推動(dòng)各專業(yè)不斷完善和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

2016年起，學(xué)校實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)＋創(chuàng)新人才培養(yǎng)計(jì)劃”，在充分認(rèn)識(shí)“互聯(lián)網(wǎng)＋教育”背景下虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)工作的重要性和必要性的基礎(chǔ)上，建設(shè)了校級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目50多項(xiàng)。其中入選全國(guó)首批虛擬仿真項(xiàng)目1項(xiàng)獲批國(guó)家項(xiàng)目1項(xiàng)，并有3項(xiàng)目被推薦申報(bào)2020年國(guó)家級(jí)項(xiàng)目?？平坍a(chǎn)教雙融合建設(shè)虛擬仿真項(xiàng)目的相關(guān)成果獲得廣東省教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

在培育與建設(shè)虛擬仿真“金課”的實(shí)踐過程中，積累了幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：①科教融合面上培育。梳理重點(diǎn)學(xué)科支持的專業(yè)方向，從校院兩個(gè)層面出臺(tái)建設(shè)培育規(guī)劃，依托學(xué)科帶頭人和專業(yè)負(fù)責(zé)人，規(guī)劃虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)背景、目標(biāo)、任務(wù)、實(shí)施方式和申報(bào)時(shí)間節(jié)點(diǎn)。②合理布點(diǎn)創(chuàng)新模式。重點(diǎn)支持跨學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的共性需求，支持開發(fā)跨學(xué)科跨專業(yè)項(xiàng)目。鼓勵(lì)教師開展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將科研成果轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將成熟的科研方法與技術(shù)應(yīng)用于虛擬仿真項(xiàng)目。引薦優(yōu)秀的技術(shù)開發(fā)企業(yè)，與教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行產(chǎn)教融合開發(fā)，探索出虛擬仿真“金課”的科教產(chǎn)教雙融合共建模式。③推廣模式打造系列。在校內(nèi)各學(xué)院推廣科教產(chǎn)教雙融合共建虛擬仿真“金課”的建設(shè)模式與成功經(jīng)驗(yàn)，在心理學(xué)、生物學(xué)等專業(yè)布局建設(shè)虛擬仿真“金課”體系。④加強(qiáng)推廣共享應(yīng)用。依托網(wǎng)絡(luò)中心，在學(xué)校“礪儒云課堂”平臺(tái)開辟了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)“金課”專欄，在抗擊新冠肺炎疫情期間有效支撐相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的開出。同時(shí)，還向陜西師大等多所高校開放共享。⑤優(yōu)化管理保障機(jī)制。出臺(tái)學(xué)校本科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)（含項(xiàng)目）管理辦法，給予建設(shè)者培育經(jīng)費(fèi)保障和持續(xù)開放維護(hù)費(fèi)用，支持虛擬仿真“金課”可持續(xù)發(fā)展。