企业经济活动虚拟仿真实验教学中心的建设探索

2014-12-25吴海东陈朝晖李顺辉

实验技术与管理 2014年11期

郑双，吴海东，陈朝晖，李顺辉

（福州大学经济与管理学院，福建福州 350116）

随着计算机应用技术的快速发展，虚拟仿真技术已广泛应用到各个领域［1］。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，具有开放、安全、生动、直观、低成本等特点。虚拟仿真教学模式的推广应用极大地促进了高校实验教学模式的改革，将虚拟仿真教学模式引入实验教学已经成为高校实验教学改革的一个新方向、新趋势［2］。

经济管理类部分课程实验不适合在真实环境下进行，如企业经营实验、证券交易实验、银行综合业务实验等，只能通过构建逼真的虚拟仿真实验环境和实验对象，让学生在虚拟环境中开展实验，进而达到或超过真实实验无法或难以实现的教学效果。

1 构造虚拟仿真实验教学框架

围绕人才培养目标构建实验教学体系才能从理念层面贯彻实验（实践）教学的真意，构建综合性虚拟仿真实验课程体系是培养高素质经管人才的重中之重［3］。福州大学企业经济活动虚拟仿真实验教学中心（下称中心）在长期的教学实践中，将企业经济与管理活动划分为7个环节，包括生产管理、营销与销售、财税与金融、服务与品牌、企业信息化、企业辅助管理以及企业战略决策等，各个环节之间借助信息平台实现信息数据流动，形成企业经济活动知识流，并通过知识流整合教学资源，同时对影响企业经济活动的宏微观因素进行梳理，构造了如图1所示的企业经济活动虚拟仿真实验框架。

图1 企业经济活动虚拟仿真实验框架图

“鱼骨图”的鱼尾相当于学生的初始入口，通过公共基础知识的模拟强化，夯实学生的基础知识和技能。图1中外层虚线反映飞速发展的信息化技术环境，特别是基于大数据时代背景下的如云技术、物联网和移动计算等。“鱼骨图”上部模拟宏观经济环境对企业人才的需求，培养学生分析宏观经济环境能力以及企业如何根据其改变自身经营行为的决策能力。

“鱼骨图”的上半段主要反映金融、税务、供应链、审计、物流等中观外部环境对企业的影响，培养学生沟通和应变能力，下半段主要模拟企业生产经营管理活动，主要涉及企业战略、营销、人力资源、财务与会计、生产、仓储等，重在培养学生专业知识的应用能力。

居于“鱼骨图”中心位置的是体现综合战略层次知识流的虚拟仿真实验课程，如企业经营管理模拟沙盘、ERP虚拟仿真。这类虚拟仿真实验课程居于各方的交叉点上，涉及知识点众多，着重培养学生的综合和创新能力。

2 优化虚拟仿真实验教学项目

为了将上述知识流无障碍地落实到实验课程与项目中，中心通过构建高端岗位能力链优化人才培养目标，采用让学生分角色模拟的方法，以CEO（首席执行官）、CFO（首席财务官）、COO（首席运营官）、CIO（首席信息官）、CMO（首席市场官）等角色所需的能力链作为具体抓手，达到实验课程路径的优化。以CEO为例，其能力链虚拟仿真实验项目如图2所示。

图2 CEO岗位能力链虚拟仿真实验项目图

通过整合现有课程资源，逐步形成系列模块化课程形态，让学生可根据自身的素养和能力培养需求，“点餐式”选择多门课程组合而成的“课程包”，实现素养能力个性化培养［4］。

3 虚拟仿真硬件环境和服务支撑

虚拟仿真实验需要相应的软硬件和网络支撑，福州大学承担CERNET福州主节点公共网络的运行管理和用户服务，目前已经在校园内实现了高速有线网络和 Wi－Fi的全覆盖，为虚拟仿真实验资源服务提供了信息通道。通过近几年的积累，实验中心在硬件资源方面具备将近1TB的内存空间和50TGB的独立存储，为虚拟仿真实验提供充足的服务器资源保证，并开展实验项目研发、测试与部署。

在此基础上，我们利用最新主流的云计算技术、虚拟化技术、互联网通讯技术、智能技术以及相关安全技术，在云计算架构下的IaaS（infrastructure as a service）、PaaS（platform as a service）和 SaaS（software as a service）层面为虚拟仿真实验教学平台建设提供服务支撑：

（1）利用VMware和Hyper－V技术打造一致性、弹性可扩展的动态私有云数据中心，为实验教学平台提供IaaS服务，对资源的建设、组织和发布提供基础支撑［5］。

（2）在PaaS层面，考虑到平台统一性和便捷性，使用LDAP协议作为统一认证的核心组件，自主构建了面向Internet＋Intranet的域服务，采取SSO（single singe－on单点登录）的技术理念，为协同教学提供身份认证和数据挖掘。通过SSO，师生可采用一个账号访问实验平台的全部相关资源，同时兼顾数据资源管理、监控运维管理，用大数据的思维为实验教学提供智慧支持。

（3）利用先进的中间件技术如SIP协议、Share－Point和Live Meeting等各类开源与非开源技术构建虚拟仿真实验平台接口，将其融入协同实验教学体系中，使之成为协同教学的一个聚合器和统一入口，提供最终的SaaS服务，具有实时讨论、演示和录制等功能，为实验教学的回溯提供了可靠保证，已完成建设将近100G的实时协同教学过程视频库，以在线点播的方式共享给互联网和移动用户。

4 构建虚拟仿真实验教学平台

在虚拟仿真硬件环境和服务支撑的基础上，基于Web 2.0技术，中心充分考量经济管理学科特点，构建虚拟仿真实验教学平台，把握实验课程教学的特性，实现教与学的结合、线上与线下的结合、主动与被动的结合。该平台包含知识门户、虚拟教室、知识推拉、互动强化、虚拟仿真等功能模块，是一个集邮件功能、多媒体集成、开放教育的资源丰富的线上平台，在教师与学生之间的交流互动提供了尽可能多的连接渠道，使得教学活动变得有创新、有时效、有趣味，体现出“翻转式课堂”的效果。

（1）知识门户模块。门户站点作为一级门户站点，每个授课教师或教学团队都可在其下独立创建和管理自己的二级知识管理站点并赋予独立域名，目前已开通26个子站点。通过构建统一知识门户，面向区域、国内乃至国际的合作共享提供资源聚合平台，为各类访问者提供了便捷入口，既可集中管理，又便于资源的共享推广。

（2）虚拟教室模块。采用虚拟化技术构建虚拟教室，为实验课程教学活动提供实时在线的支持，线上进行课程实验、辅导与考查，教师与学生不受物理空间上的时间、距离等外部限制，随时随地完成线上教学活动，同时具有较强的协同功能。

（3）知识推拉模块。通过E－mail、RSS以及微博分享接口，为师生提供多途径的知识跟踪和订阅功能，改变以往知识流单向推或拉的做法，实现知识即时、双向的“推拉”，使平台上的教学互动呈现流线型特征。

（4）强化互动模块。提供知识和技能的强化与互动支撑。在传统教学门户的功能基础上，学生可进行在线流媒体点播、获取预习和复习等学习资料等，而教师可在线上进行作业跟踪、作业批改等。在满足教学的同时，进一步扩展内部邮件、论坛讨论、线上问答等互动功能，满足经管实验教学的开放性与互动性要求。

（5）虚拟仿真模块。建立具备自主远程控制的虚拟仿真系统，如信息系统安全分析虚拟仿真系统、IT资源动态分配仿真系统、证券交易虚拟仿真系统等，使得参与到仿真活动中的师生能够最大限度规避在实际平台可能出现的金融风险、IT风险以及成本失控等。

目前，虚拟仿真实验教学基本上做到了全面对外开放，部分资源需要通过拨入中心VPN服务器访问。

5 制度保障和管理创新

5.1 制度保障

为保证中心虚拟仿真实验有效规范运行，学校和实验教学中心制定了一系列管理规章制度，主要包括实验室管理制度、仪器设备管理制度、教学管理制度、安全管理制度、考评管理制度和质量保障管理制度。这些制度规定了企业经济活动虚拟仿真实验教学中心管理岗位职责、指导教师守则、学生成绩评定办法等，保证了实验教学工作的顺利、有序。同时，中心制定一系列实验教学保障体系，保证实验教学质量；建立评优制度和奖励制度，调动教师积极性；学校和学院专门设立了二级督导组，由在职教师和离退休教师组成的教学质量检查和评估督导组，现场检查，不定期听课，随机对虚拟仿真实验教学进行检查和督导，对保证和提高实验教学质量起到有效的促进作用。

5.2 管理创新

经过多年的运行，除了在日常管理上形成了一套规范的制度以外，还充分利用信息化技术探索新型管理方法，针对虚拟仿真实验的特点进行管理方式创新：开发相关管理平台，教师、学生使用模拟企业经济活动角色的账户进入虚拟仿真平台，进行服务器资源预订、申请实时协同教学平台、开通知识管理站点、完善测试库等，使得管理活动具有高度协同性、交互性、实时性；

针对一些实验实践项目虚实结合的特点，探索“一体两翼”的管理模式［6－8］，以创新创业仿真实验为例，充分利用学院学科基础优势，以开放式创新创业实验平台为核心（简称“一体”），该平台并非仅指有形的实验室平台，而是包含一整套的制度设计与机制保障的软硬件整合系统，整合实验中心与院学工办（即“两翼”）的各项优质资源进行制度保障与日常管理，形成系统化、开放式的创新创业虚拟仿真实验室建设与运营模式。“一体”是“两翼”的落脚点与基础，“两翼”是“一体”的制度保障与落实机构。

6 丰硕的成果和示范效应

近年来，中心成员获各类质量工程、教学成果奖、教改项目等共计42项，其中国家级3项、省级11项、校级28项，编写了15部系列实验教材，指导学生参加各类虚拟仿真类竞赛并取得优异成绩：2013年获得第九届全国大学生“用友新道杯”沙盘模拟经营大赛全国总决赛一等奖（最高奖），2013全国大学生管理决策模拟大赛总决赛一等奖等。

本着“立足经管特色、发挥学科优势、共通共享共进”的原则，中心向校内外提供优质实验教学资源，连续2年为福建农林大学2009级与2010级财务管理专业学生共约350人提供电子报税实验课程的共享。同时，与多家合作企业共同举办企业经济活动赛事，如电子商务创新创业大赛、证券交易模拟大赛、企业经营模拟沙盘大赛、期货交易模拟大赛等。今后中心将继续贯彻实践“学习型社会、终身教育”的国家战略，扩展虚拟仿真实验教学资源的共享面，提高共享效益，实现更大区域的辐射效能。

7 结束语

实验教学应为学校人才培养目标服务，虚拟仿真实验教学平台以硬件作为基础，将当前迅速发展的虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库以及网络通信等技术与实验设备硬件完美融合，体现了信息技术与学科专业深度融合带来的实验教学改革与创新［9－10］。福州大学企业经济活动虚拟仿真实验教学中心以社会需求为导向，贯彻以能力培养为核心、为区域经济发展培养合格人才的实验教学理念［11］，遵循“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则，组织开展企业经济活动虚拟仿真实验教学中心的建设，注重在实验教学资源、实验教学平台建设及管理体系等方面创新，实现了实验教学体系层次化、实验教学仿真化、实验环境场景化、实验资源共享化、实验管理规范化［12］，为海峡西岸经济区建设培养既具有创新精神和实践能力，又具备市场适应能力和国际竞争能力的经济管理人才。

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［1］任伟杰，靳春华.仿真实验在国家级实验教学示范中心建设中的作用［J］.实验室科学，2010，13（2）：109－111.

［2］王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议［J］.实验室研究与探索，2013，32（12）：6－7.

［3］张丽娟，武宝瑞.经管类实验教学中心支撑体系建设［J］.实验技术与管理，2014，31（6）：162－164.

［4］罗建林.文科公共实验实训课程体系建设研究与实践［J］.实验技术与管理，2014，31（3）：136－139.

［5］杨晓，施於人，郭建新，等.校企协同型经管中心综合实验与科研创新云平台构建［J］.现代教育技术，2013，23（11）：104－108.

［6］郑双，陈朝晖.一体两翼式创新创业实验教学平台的构建与实践［J］.实验室科学，2013，16（6）：171－173.

［7］洪大用，王建.着眼四个结合，完善创新计划：中国人民大学实施“国家大学生创新性实验计划”的探索［J］.中国大学教学，2011（10）：21－22.

［8］王晓明，易兵，徐瑞宇.基于创新、创业能力培养的新型实验教学模式的构建［J］.实验技术与管理，2011，28（2）：15－17.

［9］石文.构建探究式教学模式培养创新型人才：以高校“现代信息技术”选修课教学为例［J］.现代教育技术，2012，22（10）：37－39.

［10］韩芝侠，魏辽博，韩宏博，等.仿真虚拟实验教学的研究与实践［J］.实验技术与管理，2006，23（2）：64－66.