编者按：
为人才队伍的精进创造利好条件是提升学校工作品质和完善组织文化体系的重要组成部分。“十三五”时期，学校持续加强构建教师和人才队伍培训的综合计划与长效机制，继续推进“骨干迈阿密游学计划”、“中青年骨干专业拓展计划”、“中青年慕课名师计划”等项目，鼓励优秀教师拓展新视野、跟进新观念和新技术，不断提升专业化和职业化水平。
本网将开辟《博闻广记》专题，陆续刊发具有代表性的教职工公务外出学习成果，分享不同教师在不同文化交流过程中的学习体验，汲取国内外知名高校、科研机构的先进经验，创新我校人才队伍教育新观念。
此前，我校理工学院院长周密参加了中国高等教育学会实验室管理工作分会举办的“高等学校虚拟仿真实验教学中心建设与发展研讨会”，认真听取了会议内容，并结合我校教学科研实际和教学改革的内在联系，思考了理工学院虚拟仿真实验室的建设思路、改革方向和发展路径。
理工学院院长周密参加高等学校虚拟仿真实验教学中心建设与发展研讨会
理工学院院长周密参加高等学校虚拟仿真实验教学中心建设与发展研讨会
会上，教育部高教司实验室处李平处长对近几年来我国高等学校国家级实验教学示范中心和虚拟仿真教学示范中心的发展现状做了总结和回顾，对国家级实验教学示范中心的申报流程做了梳理，介绍了当前“互联网+”背景下，计算机信息技术和虚拟仿真技术在国内部分高校实验教学上的典型应用案例，重点阐述了虚拟仿真实验教学中心应具有的“互动性”、“共享性”和“应用计算机信息技术”的特征。
会后，本人搜集研讨会内容与讲稿，认真学习相关知识，针对我院应用型高校定位，结合我院教学与科研的实际情况，遵循技术设计为教学发展服务的原则，以“创新”、“发展”的理念，思考了理工学院今后实践实验教学的建设思路及改革方式方法。
一、 虚拟仿真实验室的发展现状
（一） 虚拟仿真实验室的定义
合作实验室（collaboratory）是虚拟实验室的最初提法，关于它的定义也经历了一些演变。主要是指由虚拟现实技术、虚拟仪器技术、网络技术等多媒体技术组成的一类以实现数据采集、分析的远程操作为目的的系统，包括相应的实验室环境、相关的实验仪器设备、实验对象以及实验信息资源等。虚拟仿真实验教学是使学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。
（二）党中央、国务院高度重视教育信息化工作
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》指出，“信息技术对教育发展具有革命性影响， 必须予以高度重视”，并把“加快教育信息化进程”单独作为一部分进行专门阐述。教育部相继出台了《教育信息化十年发展规划（2011－2020）》、《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》、《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》等，加强对实验教学工作和实验教学信息化工作的宏观指导，指出虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。持续推进实验教学信息化建设工作，推动高等学校实验教学改革与创新，并鼓励各高校积极开展虚拟仿真实验室的建设与申报工作。
（三）虚拟仿真实验室的意义
对理工科专业来讲，实验是教学过程中的重要环节。但目前各大院校的实验教学存在以下问题：实验经费不足，实验设备严重缺乏，例如，一些新建本科院校学校实验场地空间有限，不能满足所有学生在实验室进行实验；一些处于城市市区的高校开设的验证性实验多，综合性实验少；一些师范类院校基本操作性实验重复多，占用课时量大。远程教育的不断发展，随之而来的远程教育中的实验已经成为我们面临的一个难题。为解决这一系列问题，虚拟仿真实验技术通过计算机多媒体技术的丰富表现形式，使实验教学信息化，有效地组织实验教学和实验过程，大大激发学生的学习兴趣，有利于开拓学生创造性思维和创新意识。虚拟仿真实验室的建立使得很多实验能在电子设备上进行，这样能有效解决目前实验教学存在的一些问题，使理论与实训有效地结合，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，使得教学资源得到充分地共享、教与学更加开放包容。
二、我院虚拟仿真实验室建设与实践教学改革的思考
（一）MOOC与虚拟实验是建构主义理论的具体运用
基于建构主义学习理论，学生是教学活动的主体，学校应为学生创建学习情境，鼓励并提供学生对知识的主动探索、主动发现的途径与方法。MOOC通过网络平台向全世界推广优质教学资源，内容短小精悍、色彩丰富活泼，极具吸引力的教学方式充分调动了学习者的学习兴趣，轻忪实现全民教育。当然，MOOC宽进严出，只有那些有较强自主学习能力的学习者可学习完全部课程获得学分。
（二）MOOC与虚拟实验的结合实现了优势资源互补
1. 虚拟仿真实验是对传统实验的补充与完善。传统的实验教学需要在实验场地的保障、实验仪器设备的资金投入、实验仪器设备的维护，实验场地的建设与管理等方面投入大量的人力、物力和财力。而且学生只能在限定的时间和地点，利用限定的实验设备，完成特定的实验内容。高投入、低效率的实验室运行模式成为高校实验室的一大困境。虚拟仿真实验综合运用现代技术，将实验搬到计算机上，极大地降低了实验硬件投入的成本，缓解了实验条件不足的问题。
2. 虚拟仿真实验是对MOOC理论课程的补充与完善。研究者通过对 MOOC 上的学生学习行为进行跟踪，发现在MOOC上学习计算机课程和文科类课程都比较容易，但是在物理、生物、工程等学科效果较差，学生的流失率较高。原因在于多数 MOOC只提供线上理论课程教学，没有实验训练的环节，影响到理论教学在 MOOC 平台中的开展。虚拟仿真实验特有的网络化、虚拟化特性与 MOOC高度相似。虚拟实验的网络基础使其成为MOOC的理想补充。而MOOC的大规模网络化特性，可以将全国乃至全球各高校的虚拟仿真优势教育资源整合起来，有效避免虚拟实验室的重复建设，进一步降低实验室建设与运行维护成本。因而，将MOOC与虚拟仿真实验整合后，虚拟仿真实验为MOOC提供了实验支撑，完善了理论教学内容，扩大了MOOC的应用范围。
（三） MOOC与虚拟仿真实验室结合的可行性分析
鉴于虚拟仿真实验室有利用率高，易维护等诸多优点，它成为高校科研与教学领域关注与投资的热点。目前，全国已经建设了200 个国家级虚拟仿真实验教学中心，分布在全国154所高校，涵盖了44个类别的理、 工、 农、 医、 文等学科。教育部计划今后五年每年批准 100个国家虚拟仿真实验教学中心。截至2020年，计划共批700―800个国家级虚拟仿真实验教学中心。国家在集中力量建设的近1000个虚拟仿真实验室将是专业特色鲜明、门类齐全、意义突出的实验室。这些实验室的建成为大规模网络化的 MOOC 提供了虚拟实验基础保障。反之，MOOC也将促进这些国家级的虚拟实验室的资源能为更多高校、更多学生提供服务，在国内实现实验资源的优化配置。以“互联网+”为代表的政策引导为MOOC及虚拟实验提供保证，MOOC 要实现与分布于全国各地的虚拟仿真实验室的结合，必须通过互联网才可实现。
总之，虚拟仿真实验教学是对传统实验教学的补充与完善，MOOC是将传统的理论教学进行了网络扩展，虚拟仿真实验教学应起到对 MOOC 的支撑作用，完善传统MOOC中缺乏实验部份可由虚拟仿真实验进行补充。
（文图来源：理工学院）
（编辑：徐滢）
