跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程考核體系的探討

高文清

（廣東培正學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育學(xué)院，廣州 510830）

2012年教育部發(fā)布《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》規(guī)定，為進(jìn)一步發(fā)展我國的教育思想、理念、方法和手段全方位創(chuàng)新，要推動信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，目的在于促進(jìn)我國教育公平、提高教育質(zhì)量、構(gòu)建學(xué)習(xí)型社會和人力資源強(qiáng)國[1]。2018年，教務(wù)部《教育信息化2.0行動計劃》強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)高等學(xué)校、職業(yè)院校的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)境建設(shè)，以便服務(wù)信息化教學(xué)[2]。在《關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》文件提出，現(xiàn)代教育教學(xué)和高科技技術(shù)的深度融合，未來我國將建成約1 000個國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的普及化和質(zhì)量[3]。為適應(yīng)社會邁向深度轉(zhuǎn)型，加快建設(shè)高水平應(yīng)用型高校，培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，經(jīng)管類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項目在我國高校開始廣泛應(yīng)用。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺不但能替代部分真實(shí)的實(shí)訓(xùn)操作或練習(xí)，而且也解決很多高校實(shí)訓(xùn)場地有限、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足甚至缺乏等難題[4]。迄今為止，我國高校的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項目建設(shè)進(jìn)入穩(wěn)定期并走向均衡階段，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項目幾乎覆蓋所有學(xué)科。

1 跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

在國家相關(guān)政策的支持下，第五代移動通信技術(shù)、人工智能等媒介和信息科技快速發(fā)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、跨專業(yè)平臺、協(xié)同實(shí)操項目、沉浸式體驗(yàn)設(shè)置和共享教學(xué)資料得以建設(shè)與使用?？鐚I(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課的形式主要以各種軟件、平臺、沙盤為主。通過系統(tǒng)搭建的平臺，學(xué)生在觀察、建構(gòu)和操作過程中，能獲得與工作或生活相似的體驗(yàn)，達(dá)到理論與實(shí)踐結(jié)合的效果。目前，我國大部分虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項目既可以滿足課程中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也可以滿足單獨(dú)開課的需求。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的理念是“虛實(shí)結(jié)合、實(shí)訓(xùn)為主、理論為輔”，教師是陪練者，學(xué)生是操作主體，采用多種教學(xué)手段和學(xué)習(xí)技巧。在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，學(xué)生按照教學(xué)要求，對每個階段的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行角色扮演，完成具有目的性、驗(yàn)證性及綜合性的操作性項目。該教學(xué)模式顛覆了傳統(tǒng)的間接教學(xué)，學(xué)生直接參與到課堂中，主動接收知識，將知識理論應(yīng)用到模擬場景中，學(xué)習(xí)體驗(yàn)符合當(dāng)代學(xué)生需求。此類實(shí)驗(yàn)課程推動了實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念、模式、方法及考核方式的變革。虛擬仿真課程讓理論和實(shí)驗(yàn)既相結(jié)合也對立起來，教學(xué)中絕大部分是實(shí)驗(yàn)教學(xué)，甚至是純實(shí)驗(yàn)過程。

但至今為止還有部分高校教育工作者認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是理論教學(xué)的輔助”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是處于從屬地位”。在傳統(tǒng)課程教學(xué)中，理論教學(xué)是主流，實(shí)驗(yàn)大多是輔助性的，用于對理論的驗(yàn)證或增強(qiáng)記憶。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置都會偏向模式化和簡易化，涉及到的機(jī)器或儀器設(shè)備都比較陳舊，往往是多人在一組進(jìn)行觀察性實(shí)驗(yàn)，這些都無法吸引當(dāng)代學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果甚微。目前仿真實(shí)驗(yàn)課程由于師資短缺或課程開發(fā)困難等原因，在教學(xué)使用上大多流于形式或者困于系統(tǒng)設(shè)置中。其中實(shí)驗(yàn)課程大部分考核方式是提交實(shí)驗(yàn)報告，而實(shí)驗(yàn)報告的模板比較固定，容易出現(xiàn)抄襲、堆積、拼湊、重復(fù)等問題，同時缺乏有經(jīng)驗(yàn)的評閱教師，在判定成績時也容易出現(xiàn)平均主義、沒有區(qū)分度的情形。這種單一的考核形式，存在一定非公正性[5]。

2 建立跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程考核的必要性

隨著時代的發(fā)展，當(dāng)代大學(xué)生既要具備較高的文化理論素養(yǎng)，也要有熟練的專業(yè)實(shí)踐技能，兩者缺一不可。企事業(yè)單位的用人需求真實(shí)反映了社會、市場對人才的需求，根據(jù)《智聯(lián)招聘》2020年秋季大學(xué)生就業(yè)報告，企業(yè)最為看重畢業(yè)生的綜合實(shí)踐能力。當(dāng)前，應(yīng)用型高校普遍存在專業(yè)設(shè)置與社會需求錯位的問題，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程在教學(xué)和考核過程中，能及時反饋所在區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求。學(xué)校通過學(xué)生頂崗或替崗實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)人才培養(yǎng)的優(yōu)勢和不足，借此有針對性地進(jìn)行人才培養(yǎng)目標(biāo)的調(diào)整。在最新的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，過程管理是重點(diǎn)和關(guān)鍵，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展的基礎(chǔ)。將人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求最終落實(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使學(xué)生明確自身的擇業(yè)方向。

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)高等教育人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，而目前在高校中實(shí)踐教學(xué)卻是人才培養(yǎng)過程中比較薄弱的環(huán)節(jié)，和培養(yǎng)高質(zhì)量人才要求存在較大差距。專業(yè)人才要求具備綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力、個人綜合能力和實(shí)踐能力三個方面，這也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的考核體系的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。專業(yè)人才具體從綜合運(yùn)用專業(yè)知識和個人綜合能力進(jìn)行評價，其中，個人綜合能力是指溝通協(xié)調(diào)、團(tuán)隊創(chuàng)建和合作精神、思維創(chuàng)新及自我管理能力等可遷移的能力。上述能力具體表現(xiàn)為在學(xué)生的實(shí)踐中，即能在工作中發(fā)現(xiàn)問題，同時也會分析問題和提出有效的解決方案。

3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程考核的重要性

跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展，從教學(xué)理念、手段和考核方式等方面，都為專業(yè)人才培養(yǎng)提供了新的方向。全國高校首先選擇以實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)作為教學(xué)改革突破口，優(yōu)化資源，專創(chuàng)融合，運(yùn)用現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)推動實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法的改革，依托仿真實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系，全面推動人才培養(yǎng)模式的深層次改革。結(jié)合學(xué)校戰(zhàn)略規(guī)格和人才培養(yǎng)目標(biāo)，跨專業(yè)虛擬仿真課程考核指標(biāo)建設(shè)必須要站在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才需求的高度，在基于硬件條件完善的前提下，發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的地位和作用，進(jìn)行深入課程考核改革和完善評價體系。課程考核對課程設(shè)計有指引性作用，是建設(shè)教學(xué)環(huán)節(jié)的總結(jié)與評價，是衡量高校人才的重要準(zhǔn)則。而實(shí)驗(yàn)課程的考核體系建設(shè)，是驗(yàn)證教學(xué)效果的有效手段，是新時期建設(shè)高質(zhì)量教育體系的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求側(cè)和人才培養(yǎng)供給側(cè)的最終環(huán)節(jié)。打破專業(yè)壁壘設(shè)置跨專業(yè)仿真實(shí)訓(xùn)課程，使學(xué)生多元化發(fā)展?？鐚W(xué)科門類實(shí)驗(yàn)課，實(shí)現(xiàn)專業(yè)交叉、理工融合、文理滲透，拓展學(xué)生的學(xué)科綜合性能力。課程考核體系是對實(shí)驗(yàn)項目環(huán)節(jié)、內(nèi)容和目標(biāo)是否達(dá)到了預(yù)期效果等進(jìn)行全方面的評價和考核。很大程度上，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是學(xué)校落實(shí)產(chǎn)教融合，在校實(shí)現(xiàn)頂崗實(shí)習(xí)的實(shí)踐教學(xué)的重要手段。通過提供高仿真、可操作性和可視化教學(xué)任務(wù)，設(shè)計并創(chuàng)造帶有沉浸感、交互性及現(xiàn)場感的教學(xué)場景，提高學(xué)習(xí)效果。教學(xué)模式從以“教”為中心到以“學(xué)”為中心，對應(yīng)的課程考核也應(yīng)有所變革，考核指標(biāo)要適應(yīng)仿真實(shí)驗(yàn)課程的特性，嚴(yán)格過程考核，注重成效。推動以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的考核指標(biāo)變革，明確教學(xué)指標(biāo)和課程考核等問題，能有效衡量學(xué)生的動手能力，激發(fā)學(xué)生潛能，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

4 構(gòu)建跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的考核體系

4.1 完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)計劃

教學(xué)計劃要根據(jù)學(xué)校的培養(yǎng)方案制定，按各專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)四年應(yīng)掌握的能力,設(shè)置成為一個完整的體系。學(xué)生能力的培養(yǎng)要有側(cè)重點(diǎn)，按不同學(xué)年進(jìn)行培養(yǎng)，不同學(xué)期的培養(yǎng)方案要體現(xiàn)在不同的實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)計劃中。如大二階段，實(shí)驗(yàn)的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)該在于對專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)技能的操作性練習(xí)上；在大四階段，要強(qiáng)化專業(yè)綜合應(yīng)用和實(shí)踐能力，實(shí)驗(yàn)仿真課程要達(dá)到“頂崗”效果，在實(shí)訓(xùn)過程中完成實(shí)習(xí)模擬練習(xí)。編制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書要遵循專業(yè)學(xué)習(xí)規(guī)律，首先是初步認(rèn)識，設(shè)計簡單的實(shí)驗(yàn)項目，然后安排專業(yè)實(shí)踐能力培養(yǎng)，設(shè)置獨(dú)立完成項目，最后構(gòu)建綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)，安排專業(yè)交互性的綜合類項目。詳細(xì)的指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、考核評價標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程管理，有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

4.2 健全符合實(shí)驗(yàn)項目考核的管理機(jī)制

所有開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程均設(shè)立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項目，并在實(shí)驗(yàn)計劃和實(shí)驗(yàn)課表列出，設(shè)置成為一個多層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)體系，有利于實(shí)驗(yàn)項目的開展和順利完成。虛擬實(shí)驗(yàn)的所有項目都要求學(xué)生參與到模式情景中，教師是實(shí)驗(yàn)項目內(nèi)容的教練和向?qū)?。在虛擬的教學(xué)場景模式下，以學(xué)生為中心自主探索，實(shí)現(xiàn)以“用”促學(xué)，邊“用”邊學(xué)，學(xué)“用”結(jié)合。因此，過程考核是虛擬實(shí)驗(yàn)課程的考核重點(diǎn)，不僅考核實(shí)驗(yàn)過程中的角色扮演、實(shí)驗(yàn)決策、經(jīng)營成果和團(tuán)隊建設(shè)等，也對實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備、結(jié)束后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和分享等進(jìn)行一定比例的考核權(quán)重。全方位衡量學(xué)生的綜合表現(xiàn)，既能督促學(xué)生積極參與課程學(xué)習(xí)，又能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程成績的過程性。

4.3 建立完整閉環(huán)的考核矩陣

實(shí)驗(yàn)課程的考核方案，其內(nèi)容主要包括考核目的、內(nèi)容、形式、評定準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)及考核階段等。實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐環(huán)節(jié)，要環(huán)環(huán)相扣，形成閉環(huán)，虛擬項目與真實(shí)場景相符，實(shí)驗(yàn)項目既要完整，又要包含具體的實(shí)驗(yàn)項目，確保達(dá)到鍛煉學(xué)生能力的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹o論是教學(xué)邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和學(xué)生成績都要形成科學(xué)體系，他們之間實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系和支撐。根據(jù)“課前—課間—崗位”三個層次目標(biāo)交互的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式，針對不同年紀(jì)、不同專業(yè)、不同課程目標(biāo)的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)項目，相應(yīng)設(shè)計靈活多變模塊的考核方式?！吧险n=上班”“現(xiàn)場操作”的考核方式主要運(yùn)用在課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)階段，這類教學(xué)內(nèi)容可以很好地應(yīng)用到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，依靠虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課堂，以“理論+實(shí)驗(yàn)”為主，創(chuàng)新性地構(gòu)建符合仿真教學(xué)的課堂學(xué)習(xí)考核體系。

4.4 加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的考核

跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項目操作性較強(qiáng)，能有效鍛煉學(xué)生的動手能力。在實(shí)驗(yàn)項目中，學(xué)生實(shí)際操作中會出現(xiàn)各種情況、不同的問題和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，同時在不確定因素下還要確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性和有效性，不允許學(xué)生篡改或偽造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。以跨專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)的虛擬仿真系統(tǒng)為例，課程考核指標(biāo)由單一實(shí)訓(xùn)報告改為由出勤情況、系統(tǒng)評分、同事評價、扮演角色、會議記錄、報表填寫、結(jié)課匯報、同行評價等項目，賦予不同的權(quán)重系數(shù)加權(quán)求和構(gòu)成，有效避免在團(tuán)隊合作中出現(xiàn)少數(shù)學(xué)生沒有團(tuán)隊精神，游離于團(tuán)隊之外的“冷眼旁觀”現(xiàn)象，以及不參與決策和討論“事不關(guān)己”情形，甚至“搭便車”上課并獲得實(shí)驗(yàn)成績的問題。教師根據(jù)不同階段的不同項目內(nèi)容及特點(diǎn)選擇任意一種考核權(quán)重或者側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行考核。通過把控考核內(nèi)容難易程度、覆蓋面和分量，有效區(qū)分學(xué)生的不同層次，達(dá)到實(shí)驗(yàn)課程考核公平合理。

5 結(jié)語

高等院校要建設(shè)高質(zhì)量教育體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)需求側(cè)和人才培養(yǎng)供給側(cè)。每個專業(yè)在進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)置時都會著重考慮提升當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)踐能力，而跨專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是綜合提升該能力的重要選擇。事實(shí)證明，此類實(shí)驗(yàn)課程的開發(fā)與使用，有助于課程的變革和考核體系的改革，使高等教育進(jìn)入全面提質(zhì)創(chuàng)新的新時代。利用虛擬場景，鍛煉和強(qiáng)化學(xué)生的動手操作能力，突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過完善各類交互實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛣?chuàng)新考核體系，調(diào)動學(xué)生的參與性，改革仿真虛擬實(shí)驗(yàn)課程的考核體系，客觀公正評價學(xué)生實(shí)踐的能力、專業(yè)技能和可遷移能力，最終實(shí)現(xiàn)高校人才培養(yǎng)目標(biāo)。