張高勝

◇中圖分類號：F23；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-5812（2016）17-0112-03

摘要：近年來，虛擬仿真實驗建設(shè)教學(xué)成為經(jīng)管類院校實驗建設(shè)的主流，取得了令人矚目的成效。但隨著云計算、大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，如何利用新一代信息技術(shù)加快仿真模擬實驗教學(xué)的建設(shè)，探索與創(chuàng)新虛擬仿真實驗教學(xué)新模式，深層次提高經(jīng)管類人才培養(yǎng)的質(zhì)量，是各高校面臨的重大而艱巨的課題。

關(guān)鍵詞：云計算 大數(shù)據(jù) 經(jīng)管類 虛擬仿真實驗

為全面落實《教育信息化十年規(guī)劃（2010—2020年）》，提高高等教育質(zhì)量，教育部于2013年8月發(fā)布《關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知》，并于當(dāng)年在全國范圍內(nèi)評審國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心，100家高校實驗中心入選，其中經(jīng)管類11家，2015年經(jīng)管類虛擬仿真實驗建設(shè)教學(xué)成為經(jīng)管類實驗建設(shè)的主流。

仿真模擬教學(xué)是利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)、3D建模技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，模擬企業(yè)現(xiàn)實中的各種場景、環(huán)境、流程、數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)， 通過體驗式學(xué)習(xí)，以達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的一種教學(xué)方法?；诜抡婺M實踐教學(xué)，能有效的將理論知識形象化、經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)真實化、情景化，營造積極活躍的課堂環(huán)境，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，又能增強(qiáng)教學(xué)效果。既激發(fā)學(xué)生的興趣和愛好， 又注重實際實驗對學(xué)生動手能力的提高，是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的最佳途徑。仿真模擬教學(xué)適應(yīng)了信息化的發(fā)展趨勢和現(xiàn)實需要，必將對經(jīng)管類實踐教學(xué)模式的創(chuàng)新以及學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。目前，隨著云計算、大數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展，如何利用新一代信息技術(shù)加快仿真模擬教學(xué)的發(fā)展，提高虛擬仿真化程度，深層次提高經(jīng)管類人才培養(yǎng)的質(zhì)量，是各高校面臨的具有劃時代重要意義的研究課題。

一、經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)的現(xiàn)狀與問題

（一）經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但資源利用率不高，重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重

教育部在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要 （2010—2020年）》提出大力建設(shè)可合作開發(fā)的資源共建共享平臺，建立互動性的開放教育資源公共服務(wù)平臺。經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)等得到迅速發(fā)展，各大高校積極建立經(jīng)管類仿真模擬實驗室中心，教育資源逐漸豐富，包括精品課程庫、網(wǎng)絡(luò)課程庫以及課件、動畫、試題素材庫、微課等數(shù)字資源，資源在數(shù)量上取得了很大進(jìn)步。但問題也隨之出現(xiàn)，比如各個學(xué)校、同一學(xué)校的不同專業(yè)在建設(shè)過程中各自為政，其教學(xué)資源相對獨(dú)立，缺乏通用性、兼容性、共享性，資源孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，進(jìn)而導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)，建設(shè)成本上升，資源利用率不高，閑置嚴(yán)重。

（二）經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)特色不斷增強(qiáng)，但“仿真度”不夠

不同于理工科，經(jīng)管類屬于社會性質(zhì)的仿真，環(huán)境復(fù)雜多變、變量多，實驗結(jié)果不確定、答案不唯一，這就對仿真技術(shù)提出很高的要求。因此，現(xiàn)階段的經(jīng)管類仿真大多數(shù)是基于流程、崗位性的仿真，也就是說按照現(xiàn)實的企業(yè)組織，模擬其業(yè)務(wù)流程，按照崗位性質(zhì)和工作內(nèi)容，設(shè)定業(yè)務(wù)規(guī)則及步驟，抽象出主要參數(shù)變量，舍棄其次要變量，將真實經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)虛擬化、情景化，讓學(xué)生在實驗過程中體驗真實業(yè)務(wù)流程。但是，現(xiàn)階段的仿真卻難以模擬出復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)環(huán)境，特別是競爭環(huán)境和宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境，不能給學(xué)生更多更靈活的決策空間，依然將學(xué)生固化在業(yè)務(wù)的學(xué)習(xí)，而很難更大程度上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和適應(yīng)能力。

（三）經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)不斷規(guī)范，但可拓展性不夠

經(jīng)管類虛擬仿真模擬實驗教學(xué)建設(shè)是一項多層次、多領(lǐng)域、多環(huán)節(jié)的系統(tǒng)化、復(fù)雜化工程。虛擬仿真教學(xué)首要目標(biāo)通過體驗式學(xué)習(xí)掌握專業(yè)知識，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，因此適應(yīng)專業(yè)特性是虛擬仿真考慮的首要因素。但是虛擬仿真實驗教學(xué)更深層的目標(biāo)是提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，如何模擬外部復(fù)雜多變的環(huán)境，營造一個高度仿真的市場化、社會化實驗環(huán)境是為虛擬仿真實驗建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而現(xiàn)有的虛擬仿真實驗室建設(shè)在內(nèi)容、模式、仿真度都比較僵化，不具備可拓展性。因此如何利用新一代技術(shù)搭建一個可持續(xù)自我發(fā)展的拓展性強(qiáng)實驗系統(tǒng)，為整個虛擬仿真實驗建設(shè)注入強(qiáng)大持久的推動力，然后在迭代試錯的過程中不斷完善和發(fā)展，是經(jīng)管類虛擬仿真實驗建設(shè)的長久使命。

二、新信息技術(shù)條件下經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)創(chuàng)新與實踐

新信息技術(shù)下，“互聯(lián)網(wǎng)+”猶如一只展翅飛翔的雄鷹，在云潮滾滾之上引領(lǐng)世代的變革，而云計算、大數(shù)據(jù)就是這只雄鷹的翅膀。經(jīng)管仿真模擬實驗教學(xué)中心建設(shè)的核心是如何利用新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)實驗室建設(shè)模式的創(chuàng)新、實驗教學(xué)方法的創(chuàng)新、實驗學(xué)習(xí)方法的創(chuàng)新。因此，新信息技術(shù)條件下經(jīng)管類仿真模擬實驗室建設(shè)創(chuàng)新分兩大部分，第一部分是傳統(tǒng)的仿真模擬實體實驗室建設(shè)，主要包括：基礎(chǔ)仿真模擬實驗室、專業(yè)綜合仿真模擬實驗室、跨專業(yè)仿真模擬實驗室；第二部分為基于E平臺的虛擬實驗室平臺建設(shè)，主要包括：實驗大數(shù)據(jù)平臺、智能教學(xué)管理平臺、云計算教學(xué)管理平臺、實驗教師科研平臺，其架構(gòu)如下頁圖1所示。

（一）仿真模擬實體實驗室建設(shè)

經(jīng)管類仿真模擬實體實驗室建設(shè)經(jīng)過十幾年的發(fā)展，在各高校、企業(yè)的共同努力下已取得豐碩的成果，就目前普遍的建設(shè)模式看，主要分三個層次，基礎(chǔ)仿真模擬實驗主要是針對某一單項的專業(yè)基礎(chǔ)知識和能力進(jìn)行訓(xùn)練，如經(jīng)濟(jì)分析、財務(wù)決策能力等；專業(yè)綜合仿真模擬實驗主要圍繞某一專業(yè)綜合素質(zhì)進(jìn)行的訓(xùn)練；跨專業(yè)仿真模擬實驗主要圍繞學(xué)生綜合職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力進(jìn)行訓(xùn)練。這一方面已有大量的理論和實務(wù)成果，這里不再贅述。

（二）基于云計算技術(shù)的實驗教學(xué)平臺

云計算是近幾年迅速發(fā)展的新信息技術(shù)，它以互聯(lián)網(wǎng)為中心，用戶只需通過瀏覽器即可隨時隨地訪問云計算服務(wù)供應(yīng)商提供的海量數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)計算服務(wù)。它主要表現(xiàn)兩大突出特點(diǎn)：其一并行計算，可以保證規(guī)模龐大的接入終端共享數(shù)據(jù)；其二分布式存儲系統(tǒng)，多副本容錯，能保證海量數(shù)據(jù)的存儲及數(shù)據(jù)的安全性。正是云計算這些優(yōu)質(zhì)的特性，為經(jīng)管仿真模擬實驗教學(xué)中心建設(shè)提供了無限創(chuàng)新的空間。

1.基于云計算技術(shù)的仿真模擬實驗教學(xué)資源共享平臺。傳統(tǒng)模式下各高校經(jīng)管仿真模擬教學(xué)資源建設(shè)各自為政，資源間缺少通用性、無法充分共享。通過在云計算技術(shù)下的實驗教育資源共享平臺建設(shè)，能有效地實現(xiàn)教學(xué)資源的融合，有效地解決教學(xué)資源的通用性、兼容性、共享性，且具有更佳的傳輸速度和計算能力；同時不需要大規(guī)模的硬件投入，能有效解決教學(xué)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)，節(jié)約大量的硬件建設(shè)成本；該平臺也具有很強(qiáng)的拓展性，理想化的狀態(tài)是將全國高校的實驗資源通過云平臺打通，全國的師生可隨時隨地共享無窮無盡的實驗資源寶藏，有效解決教育資源不均衡的問題。

2.基于云計算的交互式協(xié)作平臺?；谠朴嬎銓嶒瀸W(xué)習(xí)的交互式協(xié)作平臺擁有評論、BBS等多項深度交流與協(xié)作工具，教師根據(jù)課程需求發(fā)起一個問題或任務(wù)，學(xué)生就圍繞問題發(fā)表意見，或共同協(xié)作完成任務(wù)，教師可根據(jù)學(xué)生的建議、反饋、問題進(jìn)行有針對性的幫助，能使學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分交流與協(xié)作，實現(xiàn)分享式、協(xié)作化學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)方法的改變更能體現(xiàn)實驗教學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)習(xí)效率與積極性。

（三）基于大數(shù)據(jù)的仿真模擬實驗教學(xué)平臺

移動通信、傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、普適計算等新技術(shù)將廣泛應(yīng)用在仿真模擬實驗教學(xué)中，這些技術(shù)會在教與學(xué)的過程中收集產(chǎn)生海量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括：課程視頻、課件、試題、素材庫、微課等數(shù)字資源，教師教學(xué)過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中交流、操作、作業(yè)、練習(xí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，學(xué)生出勤、成績評定、就業(yè)等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)猶如巨大的寶藏，通過對其有效的存儲、挖掘、分析，能從獨(dú)特的視角發(fā)現(xiàn)教與學(xué)的規(guī)律，進(jìn)而改進(jìn)教與學(xué)的方法，實現(xiàn)定制化的教學(xué)、個性化學(xué)習(xí)，改善學(xué)習(xí)效果。

1.基于大數(shù)據(jù)的仿真模擬實驗教學(xué)服務(wù)平臺。首先，通過對實驗大數(shù)據(jù)的挖掘與分析，能有效地洞察學(xué)習(xí)者最新學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)最新的學(xué)習(xí)者興趣走向，及時評估教學(xué)資源的使用情況，分析相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展動向和熱點(diǎn)變化，因此，教師可以改變傳統(tǒng)模式下的教學(xué)資源被動更新，變?yōu)楦鶕?jù)學(xué)習(xí)者的需求、學(xué)習(xí)者的興趣、資源的利用情況、最新學(xué)習(xí)熱點(diǎn)的主動更新。其次，通過教學(xué)過程中的痕跡數(shù)據(jù)（如學(xué)生實驗過程中某一步驟的錯誤率、思考時間等數(shù)據(jù)）分析，更有利于對教學(xué)過程的監(jiān)控和分析；再次，傳統(tǒng)模式下教學(xué)評價是教師根據(jù)有限信息做出的判斷，有時甚至是主觀的判斷，但基于實驗大數(shù)據(jù)，則數(shù)據(jù)更真實、評價維度全面、方法更科學(xué)。

2.基于大數(shù)據(jù)的仿真模擬實驗個性化學(xué)習(xí)平臺。首先，通過對實驗大數(shù)據(jù)的挖掘與分析，教師構(gòu)建學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)行為相關(guān)模型， 分析每一個學(xué)習(xí)者不同的學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)情況，并對學(xué)習(xí)者的未來學(xué)習(xí)趨勢進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，并基于分析結(jié)果實現(xiàn)不同個體的定制化教育、精準(zhǔn)化教育、跟蹤式教育。其次，學(xué)習(xí)者也可根據(jù)自己學(xué)習(xí)情況、時間安排、學(xué)習(xí)習(xí)慣自由安排學(xué)習(xí)，實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)。

（四）智能實驗室管理平臺、教師科研平臺

通過云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)可以實現(xiàn)一站式智能化實驗室管理系統(tǒng)，它可以把高校、教師、學(xué)生、家庭、企事業(yè)、政府等有效聯(lián)系在一起，構(gòu)建一個新型的無校門的開放的教育管理平臺，教師可以通過云服務(wù)平臺布置學(xué)習(xí)任務(wù)、監(jiān)督學(xué)習(xí)情況、指導(dǎo)學(xué)習(xí)過程；學(xué)生可以通過云平臺實現(xiàn)隨時隨地訪問，可以根據(jù)自己的需求合理安排學(xué)習(xí)，實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)，共享優(yōu)質(zhì)的教育教學(xué)資源；企業(yè)可通過平臺根據(jù)需求實現(xiàn)定制化人才的培養(yǎng)；學(xué)校、政府通過平臺實現(xiàn)教學(xué)過程的監(jiān)督、評價。同時，該平臺也是科研協(xié)作平臺，實驗大數(shù)據(jù)為研究實驗教學(xué)規(guī)律、改進(jìn)實驗教學(xué)的方法提供了可靠的依據(jù)，通過對這些大數(shù)據(jù)的挖掘與分析，將會有在傳統(tǒng)模式下無法企及的新發(fā)現(xiàn)，教師也可以通過該云平臺實現(xiàn)科研項目的跨學(xué)校合作，分享研究成果，為學(xué)術(shù)研究提供便利。J

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