华康民

摘  要：虚拟仿真实验教学项目不仅是高等学校教学资源优化的技术要求，而且是高等学校顺应计算机技术迅猛发展趋势加强教学信息化建设的时代要求，更是加速实现“互联网+教育”的现实要求，开放共享是项目建设的核心工作。本文在概述我国高等院校虚拟仿真实验教学项目建设现状的基础上，重点对现阶段高等学校此类项目开放共享面临的问题进行分析，依托存在的问题提出了加速此类项目开放共享模式构建的实现路径。

关键词：高等学校;虚拟仿真实验教学;共享模式

中图分类号：G642.0    文献标识码：A    文章编号：1673-7164（2021）27-0014-03

自我国于2013年正式启动国家级虚拟仿真实验教学中心建设以来，各高等学校相继响应国家政策号召开始展开此类项目的建设工作[1]。此类项目是高校实验教学内容与计算机技术相结合的产物，主要是通过虚拟仿真使学生尽快接触前沿技术，并与高水平科研成果及重大工程项目无缝衔接，为学生自主学习以及研究性学习提供平台，推动了高校实验教学改革创新，不断增强高校实验教学的质量和水平[2]。

一、虚拟仿真实验教学项目建设现状

虚拟仿真实验按照研究思路、教学目标、实现手段以及展现形式的不同可分为模拟、仿真、虚拟、远程以及虚拟仪器实验[3]。其中，仿真实验主要是基于内嵌软件的硬件系统，通过计算机优化算法，人机交互技术等对研究对象的关键行为特征进行模拟，以获取实验过程和结果。虚拟仿真实验教学项目主要来源国家级科研项目成果及重大工程项目成果的转化以及学生的创新设计和制作[4]。目前，我国获得此类项目认定的高等学校数量呈逐年上升趋势[5]。然而，从整体上来看，相较于“双一流”高校，其他高等学校的认证比率均处于较低水平，总认证比率维持在30%左右，有待进一步提高。如表1所示。

二、高等学校虚拟仿真实验教学项目开放共享面临的主要问题

（一）原创性缺乏且资源质量不高

现阶段，我国高等学校虚拟仿真实验教学项目的数量尽管呈逐年激增趋势，但大部分高校的大多数项目都是从市场上直接购买的商业性软件，由高校教师自主研发且拥有自主知识产权的项目占比较少。与此同时，由于创新性、高阶性及综合性的缺乏，导致共享资源的质量不高。对我国部分获得此类项目认证的高校调研发现，高达50%的高校表示，当前此类项目开放共享的资源主要来自市场购买。

（二）缺乏统一的技术标准与规范

目前，我国高等学校在建设此类项目时还没有统一的技术标准和规范。直接导致开放共享的资源兼容性不强，增加了二次开发的难度，对开放共享的程度产生不利影响。与此同时，还会因系统架构、功能模块以及数据库支持等的差异性导致管理平台对接存在障碍。

（三）开放共享程度尚存在较大不足

我国教育部已于2018年发布了国家级此类项目技术接口规范和共享服务规范。尽管我国部分高校已按照国家的相关规定的技术规范进行了建设，但在共享方面尚局限在学校内部，开放共享的辐射面较小。而导致此类项目开放共享程度不足。最为重要且关键的原因在于知识产权归属不明确以及共享机制不健全等，由此导致较大部分项目在共享范围上还仅局限于各高校内部。也就是说，各高校的积极性也是影响其开放共享程度的重要原因。

（四）师资力量薄弱且经费较匮乏

当前大部分高等学校此类项目建设的工作主要由实验教学管理和应用者负责。伴随此类项目开放共享程度的不断加深以及实验教学资源的日益丰富和完善，不仅会增加实验管理人员和实验教师工作量，而且会对其专业知识和信息技术提出更高的要求。然而，当前各高校大部分实验管理人员和实验教师对于信息技术的掌握还处于较低水平，仅停留在简单操作上。此类项目开放共享模式構建中，大部分的高校认为经费投入不足是亟待解决的重要问题。

三、推动高等学校虚拟仿真实验教学项目开放共享模式构建的实现路径

（一）明确资源准入要求并注重资源的原创

为进一步推动我国高等学校虚拟仿真实验教学项目开放共享模式的构建，高校应注重建立并健全资源准入机制，以确保资源的质量，促使高校注重资源的原创开发。如高校可通过建立资源使用定期统计和公布制度，对于其中开放共享资源使用率和好评率高的开发者进行物质或其他优惠政策激励，以提高其开放共享的积极性。对于开放共享质量高的原创资源者，可设置不同的积分或虚拟货币，以用于购买其他开放共享资源;而对于发布非法或侵权资源者，可扣除不同比例的虚拟货币或积分。这样不仅有助于鼓励高校开放共享资源，而且可确保开放共享资源的质量和原创性。

（二）注重打造统一且规范的资源共享平台

高等学校虚拟仿真实验教学项目开放共享管理信息系统的建设对于此类项目开放共享模式的构建有重要的促进作用。在打造统一且规范的开发共享信息平台时，各高等学校可依托信息化建设专项资金进行校级虚拟仿真实验教学管理信息共享平台的建设，设置并完善信息发布、资源共享、数据统计分析以及互动交流等功能，实现校内多学科、多类型此类项目的共享。还应督促各高等学校注重按照国家制定的相应规范和标准对管理系统进行完善。

（三）加强知识产权保护提高开放共享程度

虚拟仿真实验教学资源作为典型的智力劳动成果，共享性是最鲜明的特征。为提高此类项目开放共享的积极性，保护开放共享者的利益，以加大开放共享的程度，高校应大力宣传《信息网络传播权保护条例》《著作权法》《计算机软件保护条例》等相关法律法规，对资源开发者的合法权益进行保护。建立并健全利益补偿机制和奖惩机制等，为开放共享程度的拓展和延伸提供制度保障。在进行知识产权保护的过程中，可采用数字版权管理方式，引进数据加密技术、权限描述技术、内容装封技术以及数字签名技术等，对资源数字版权进行全方位管理。

（四）注重壮大师资隊伍并加大经费的投入

高等学校师资队伍的壮大和经费投入的加大是虚拟仿真实验教学开放共享模式构建的人才保障和物质保障。在构建高质量此类项目开放共享资源时，高校应壮大实验室管理人才队伍，为开放共享模式的构建提供人力支持。对此，一方面可通过人员激励长效机制的建立和健全，吸纳并有效利用社会人才资源。如通过校企合作的方式共建此类项目并构建开放共享模式;另一方面，应有组织、有计划地对现有实验室管理人员和应用人员进行各类虚拟仿真技术培训，不断提高其业务水平。对于经费投入不足的问题，可适度增加实验教学信息化建设经费在高等学校教学经费中的占比，通过设立信息化建设专项资金的方式，确保此类项目开放共享模式的建设具有充足的资金。

四、结论

高等学校虚拟仿真实验教学项目以“开放、共享、互动”为主要特点，逐渐成为拓宽教学内容深度和广度，延伸教学空间和时间，提升教学质量的重要手段。针对当前我国普通高校此类项目认证比率低的现状，本文以此类项目开放共享这一核心工作为着眼点，深度剖析此类项目开放共享面临的主要问题，如资源质量不高且原创性缺乏、技术标准和规范不统一、开放共享程度低等，基于存在的问题提出推动此类项目开放共享模式构建的实现路径，如明确资源准入要求、注重资源的原创性、打造规范统一的资源共享平台、加强知识产权保护等增强开放共享程度等，从而不断提高普通高校此类项目的认证率，最大限度地发挥此类项目在高等学校中的作用和价值。

参考文献：

[1] 苏冠元，韩晓敏，康博强. 虚拟仿真实验教学在实验教学示范中心的应用[J]. 现代信息科技，2020，4（13）：202-203+206.

[2] 邵长金，周广刚，杨振清，等. 从PhET看国内高校物理虚拟仿真实验教学项目建设[J]. 大学物理实验，2019，32（05）：118-122.

[3] 王薇，夏斯涵，胡春. 基于虚拟仿真技术的绿色建筑设计实验教学平台研究——以安徽建筑大学建筑设计虚拟仿真实验教学项目为例[J]. 创新与创业教育，2020，11（05）：68-73.

[4] 黄林冲，戚小童. 新时代高校人才培养模式对学生的全面培养探讨——基于虚拟仿真实验教学项目的载体作用[J]. 实验技术与管理，2020，37（06）：8-11.

[5] 常亮，刘慧君，孙学军，等. 高校组织建设虚拟仿真实验教学项目的思考——以河北大学为例[J]. 实验技术与管理，2020，37（12）：37-40.

（荐稿人：胡建平，河南理工大学副教授）

（责任编辑：淳洁）