盧 民 榮

(福建江夏學(xué)院會計(jì)學(xué)院 福建 福州 350108)

基于“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺研究

盧 民 榮

(福建江夏學(xué)院會計(jì)學(xué)院 福建 福州 350108)

以“互聯(lián)網(wǎng)+”、虛擬技術(shù)視角，從技術(shù)層面搭建“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬技術(shù)框架，提出虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)計(jì)，然后使用虛擬化技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，包括實(shí)驗(yàn)虛擬交互、SPOC云、開放共享等。以校企共建實(shí)驗(yàn)室的理念和學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，搭建與企業(yè)接軌的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，包括3D仿真財(cái)務(wù)決策平臺、財(cái)務(wù)與會計(jì)核心課程平臺(含課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)、社會實(shí)踐)、實(shí)驗(yàn)室管理平臺等，并以該平臺設(shè)計(jì)“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)流程和財(cái)務(wù)會計(jì)相關(guān)專業(yè)案例分析。通過“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建在線教學(xué)共同體，并對該共同體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立優(yōu)化模型，以提升MOOC學(xué)習(xí)效率和實(shí)踐效果。同時對國內(nèi)外高?！耙月殬I(yè)能力為導(dǎo)向”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)進(jìn)行了應(yīng)用比較分析。最后總結(jié)虛擬實(shí)驗(yàn)室利用率的相關(guān)影響。

互聯(lián)網(wǎng)+ 虛擬技術(shù) 虛擬實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺 MOOC SPOC

0 引 言

慕課即大規(guī)模在線開放課程MOOC(Massive Online Open Course)的核心理念是開放共享知識，可高效地實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的全球共享，是學(xué)習(xí)方式和方法的突破性創(chuàng)新。目前，主要MOOC提供商以美國為主(Coursera、Udacity、edX)；而小規(guī)模限制性在線課程SPOC(Small Private Online Course)更加強(qiáng)調(diào)“線上線下”相結(jié)合的新型教學(xué)模式，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有幫助[1-3]。MOOC在我國的發(fā)展晚于歐美，2013年我國清華大學(xué)加入了由哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合發(fā)起的大規(guī)模開放在線課程平臺edX；2014年教育部在線教育研究中心在清華大學(xué)成立；2015年國內(nèi)學(xué)者逐步研究MOOC視頻替代模式、“MOOC視頻+自制視頻”模式、二次開發(fā)模式等多種新型教學(xué)模式[4-5]。我國教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)中明確提出“要注重信息技術(shù)與教育的全面深度融合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源廣泛共享、推動教育理論變革以及培養(yǎng)具有國際競爭力的創(chuàng)新人才等”[6]。隨著計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備快速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”成為國家戰(zhàn)略，以及MOOC和SPOC被我國教育界逐步認(rèn)可，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將成為在線教育的新趨勢。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下研究“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念及模式，探討“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式等可以把封閉的教育資源走向開放，把被動的學(xué)習(xí)引導(dǎo)到自主學(xué)習(xí)[7]。

本研究以傳統(tǒng)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變到基于互聯(lián)網(wǎng)的MOOC教學(xué)模式為契機(jī)，結(jié)合福建江夏學(xué)院會計(jì)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(簡稱“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”)的特點(diǎn)，以“央地共建”研究型實(shí)驗(yàn)平臺為背景，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，將“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計(jì)算、SPOC教學(xué)模式融入到虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放課程中。通過研究虛擬化理論技術(shù)、使用云計(jì)算平臺的體系結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有高校虛擬實(shí)驗(yàn)室解決方案，提供虛擬化教學(xué)服務(wù)和提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次。在設(shè)計(jì)MOOC云平臺中核心理念是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程SPOC化和實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬化。SPOC云平臺在成熟的MOOC理論教學(xué)基礎(chǔ)上，引入實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)資源開發(fā)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，提升MOOC的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，推廣虛擬實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用及擴(kuò)大MOOC課程應(yīng)用范圍。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬技術(shù)框架

1.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”硬件體系結(jié)構(gòu)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，處理信息數(shù)據(jù)的核心資源主要在服務(wù)器，服務(wù)器的資源動態(tài)配置能力不僅要實(shí)現(xiàn)用戶需求，還要快速響應(yīng)、方便使用等。通過云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)將服務(wù)器資源整合，配置虛擬化服務(wù)器，結(jié)合虛擬化軟件，能夠方便地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的部署和統(tǒng)一管理[8]。目前比較流行的桌面虛擬化軟件主要由VMware和Citrix公司提供(微軟公司的Microsoft Windows Thin PC也可以提供類似的服務(wù)，但這個軟件只支持Windows 7及以上操作系統(tǒng)且必須取得軟件保障)，桌面虛擬化架構(gòu)如圖1所示。然而，虛擬化軟件在虛擬桌面時需要消耗一定的時間，為此，高校在新學(xué)期開始，實(shí)驗(yàn)室就要根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)準(zhǔn)備好相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境(含物理實(shí)驗(yàn)室和虛擬實(shí)驗(yàn)室)。虛擬技術(shù)所需要的服務(wù)器系政府、高校的貴重設(shè)備，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺研究亦探討了服務(wù)器在虛擬實(shí)驗(yàn)室中如何為MOOC課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)提供更好的服務(wù)，以及如何提高其利用率。

圖1 “互聯(lián)網(wǎng)+”桌面虛擬化架構(gòu)

1.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用虛擬化

桌面虛擬化與應(yīng)用虛擬化概念比較接近，前者是以應(yīng)用領(lǐng)域來劃分的，后者是以實(shí)現(xiàn)層次來定義的，而當(dāng)前應(yīng)用虛擬化不像桌面虛擬化有比較權(quán)威性的定義，Wikipedia[9]是這么定義應(yīng)用虛擬化的：將應(yīng)用程序及其依賴軟硬件環(huán)境從底層操作系統(tǒng)中包裝出來的軟件技術(shù)。其大致原理是將服務(wù)器硬件、操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件及訪問控制等資源整合在云計(jì)算平臺中，實(shí)現(xiàn)了軟件環(huán)境與硬件環(huán)境的分離，客戶端不需要安裝應(yīng)用軟件，在“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下能獲得更加靈活配置；應(yīng)用虛擬化軟件針對應(yīng)用資源進(jìn)行集中化管理，提供了多用戶遠(yuǎn)程訪問。“互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用虛擬化訪問過程如圖2所示，當(dāng)用戶訪問虛擬化的應(yīng)用時，客戶端將處理需求和交互數(shù)據(jù)提交到服務(wù)器端，服務(wù)器端會對每個客戶端進(jìn)行獨(dú)立的處理，并將處理結(jié)果回傳到客戶端，讓用戶操作服務(wù)端應(yīng)用程序能夠像本地操作一樣[10]。高校實(shí)驗(yàn)室可以針對不同專業(yè)、不同課程的教學(xué)需求，利用服務(wù)器虛擬化軟件將服務(wù)器虛擬成多個教學(xué)平臺，互聯(lián)網(wǎng)用戶(教師、學(xué)生或工程師)可以根據(jù)個性化的需求進(jìn)行配置，形成“互聯(lián)網(wǎng)+”教育內(nèi)容、教育管理、教學(xué)平臺等[11]。高校實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器主要用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，較多提供應(yīng)用服務(wù)，從安裝、配置、管理便捷方面考慮，高校實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器建議安裝Windows服務(wù)器操作系統(tǒng)。

圖2 “互聯(lián)網(wǎng)+”應(yīng)用虛擬化訪問過程

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺設(shè)計(jì)

2.1 虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)計(jì)

虛擬實(shí)驗(yàn)室是基于虛擬原型技術(shù)的計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)室，目前高校在形象化教學(xué)中已經(jīng)初步應(yīng)用，其虛擬仿真技術(shù)越來越普遍；在校企合作模式中虛擬實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)計(jì)為實(shí)踐教學(xué)中虛擬仿真任務(wù)，與MOOC實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合度還很低[12]。利用硬件虛擬化技術(shù)，將虛擬實(shí)驗(yàn)室中服務(wù)器的硬件資源抽象成一個擁有巨大計(jì)算能力的“云”資源池(或共享池)，教師(或工程師)、學(xué)生(或社會學(xué)習(xí)者)可根據(jù)學(xué)習(xí)需求申請、使用、注銷虛擬資源[13-14]。虛擬實(shí)驗(yàn)室中服務(wù)器配備的虛擬仿真軟件是虛擬實(shí)驗(yàn)室的靈魂，目前虛擬仿真商業(yè)軟件價格不菲，這迫切需要多校多企共建模式和“互聯(lián)網(wǎng)+”共享模式的展開，提升虛擬仿真軟件共享度，降低虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本。虛擬實(shí)驗(yàn)室在改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的同時，教師的教與學(xué)生的學(xué)也相應(yīng)的發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化，學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道不再是單一高校教師的指導(dǎo)，還有工程師的參與；教師教學(xué)范圍也得到很大擴(kuò)展和挑戰(zhàn)，包括社會人員。虛擬實(shí)驗(yàn)室、參與者(教師、工程師、學(xué)生)在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺下的關(guān)系如圖3所示，虛擬實(shí)驗(yàn)室和參與者之間關(guān)系不是強(qiáng)制的，以實(shí)驗(yàn)主題區(qū)別，通過虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺進(jìn)行管理。在虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師、工程師、學(xué)生等參與者由各自需求而定，教師不受限特定教學(xué)群體，工程師不受限工作時間，學(xué)生不受限實(shí)驗(yàn)環(huán)境。高校現(xiàn)有許多實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等環(huán)節(jié)很多已經(jīng)使用相應(yīng)的專業(yè)軟件實(shí)施教學(xué)，部分教學(xué)軟件由于付費(fèi)問題學(xué)生無法在個人計(jì)算機(jī)上演練，部分商業(yè)軟件由于安裝復(fù)雜性導(dǎo)致學(xué)生不會獨(dú)立安裝等情況都會影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)可為學(xué)習(xí)者提供便利[15]。

圖3 虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)計(jì)

虛擬實(shí)驗(yàn)室穿插在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施過程中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目特點(diǎn)和虛擬資源情況，有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或仿真項(xiàng)目的局部是不需要進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺對虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)過程進(jìn)行自動錄制，在虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺關(guān)閉時再作整理，為后續(xù)師生再次實(shí)施該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作參考，提升實(shí)驗(yàn)效率，對減少占用虛擬資源起輔助作用。在“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺環(huán)境下，虛擬實(shí)驗(yàn)室展開的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過錄屏技術(shù)能夠保存教學(xué)過程，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，學(xué)生可通過手持設(shè)備(智能手機(jī)、平板電腦)進(jìn)行隨時、隨地的學(xué)習(xí)和提問，大大提升了學(xué)習(xí)空間和效果[16]。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”SPOC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺設(shè)計(jì)

在虛擬實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬技術(shù)設(shè)計(jì)“互聯(lián)網(wǎng)+”SPOC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，方便各實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐教學(xué)開展，實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源在互聯(lián)網(wǎng)中共享，形成開放教育平臺的雛形，從而促進(jìn)教育手段改革和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[17]。本平臺為各類教育者、學(xué)習(xí)者提供虛擬化服務(wù)教學(xué)平臺的實(shí)踐做出努力，包括實(shí)驗(yàn)虛擬交互平臺、SPOC云平臺、開放共享平臺，平臺總體框架設(shè)想如圖4所示。

圖4 平臺總體框架

(1) 虛擬實(shí)驗(yàn)交互系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要是在研究虛擬化理論技術(shù)基礎(chǔ)上，運(yùn)用虛擬化、云計(jì)算技術(shù)設(shè)計(jì)MOOC環(huán)境下虛擬實(shí)驗(yàn)交互，提供師生交流的虛擬互動社區(qū)、學(xué)生基于互聯(lián)網(wǎng)的自主虛擬實(shí)驗(yàn)或自主探索模塊，并提供實(shí)驗(yàn)評價管理，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程管理包括：指導(dǎo)模塊、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、過程監(jiān)控等管理。

(2) SPOC教學(xué)云

提供“互聯(lián)網(wǎng)+”云服務(wù)包括教學(xué)云、專家云(也可設(shè)為貴賓模塊，為后續(xù)平臺收費(fèi)做鋪墊)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境、虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，以期實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程SPOC化和實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬化。引入資源云進(jìn)行開發(fā)，研究云平臺、移動平臺技術(shù)，為開放共享平臺服務(wù)，同時也為MOOC移動學(xué)習(xí)提供技術(shù)支撐。

(3) 開放共享平臺

在開放共享平臺中核心功能有優(yōu)質(zhì)課程實(shí)驗(yàn)和精品課程點(diǎn)播，在運(yùn)行過程中逐漸形成比較完善的實(shí)驗(yàn)知識樹、答疑庫等。教學(xué)資源共享是一個循序漸進(jìn)的過程，高校所需的教育軟硬件資源、高校辦學(xué)特色存在一定的雷同和差異，也受到教學(xué)資源付費(fèi)問題的影響。因此，在本系統(tǒng)下的教學(xué)資源存在政府層面的統(tǒng)一配置問題，并以某種方式進(jìn)行分?jǐn)傎M(fèi)用以及資源共享機(jī)制還需要進(jìn)一步研究，以擴(kuò)大教育資源共享范圍。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺搭建

本平臺系實(shí)驗(yàn)樣本(詳見第三部分)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心與廈門網(wǎng)中網(wǎng)軟件有限公司(以下簡稱“網(wǎng)中網(wǎng)”)共建實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，主要以財(cái)務(wù)與會計(jì)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主。本平臺包括：3D仿真財(cái)務(wù)決策子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)與會計(jì)核心課程平臺(含課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)、社會實(shí)踐)、實(shí)驗(yàn)室管理子系統(tǒng)；為“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)教學(xué)和MOOC視頻錄制服務(wù)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心采購兩臺服務(wù)器，并對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造和光纖網(wǎng)絡(luò)部署，其網(wǎng)絡(luò)部署如圖5所示。

圖5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺網(wǎng)絡(luò)部署

(1) 3D仿真財(cái)務(wù)決策子系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)過程采用3D仿真效果，通過互聯(lián)網(wǎng)參與實(shí)驗(yàn)需要網(wǎng)頁加載3D插件。本系統(tǒng)以人機(jī)對抗的方式，采取組隊(duì)競爭模式去虛擬運(yùn)營一家工業(yè)企業(yè)，訓(xùn)練學(xué)生以企業(yè)內(nèi)各關(guān)鍵部門(市場部、生產(chǎn)部、物資部、財(cái)務(wù)部、人力資源部等)和企業(yè)外部機(jī)構(gòu)(銀行、工商管理局、稅務(wù)局、法院等)不同視角更全面地關(guān)注企業(yè)決策、財(cái)務(wù)管理、籌資投資、市場營銷等相關(guān)知識和實(shí)務(wù)技能。

(2) 財(cái)務(wù)與會計(jì)核心課程平臺

該課程平臺是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心與網(wǎng)中網(wǎng)共建核心部分，設(shè)有課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)MOOC在線實(shí)踐教學(xué)，也可為其他專業(yè)課程平臺建設(shè)提供參考。平臺整體以會計(jì)循環(huán)為線索，力求高度仿真的專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)，并劃分為三類課程群(基礎(chǔ)能力課程、綜合能力課程、情景仿真課程)，涵蓋課程實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)、社會實(shí)踐等30門課程的理論及實(shí)踐內(nèi)容，如：實(shí)踐教案、實(shí)踐報(bào)告、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在線公開課、在線測試等，同時也包括在線課外輔導(dǎo)，教師和學(xué)生通過課程平臺內(nèi)的教學(xué)論壇進(jìn)行答疑與互動交流。

(3) 實(shí)驗(yàn)室管理子系統(tǒng)

主要解決實(shí)驗(yàn)室管理的門戶網(wǎng)站建設(shè)(中心介紹、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、管理模式、設(shè)備與環(huán)境、教學(xué)特色、中心新聞/公告/通知等)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理(虛擬實(shí)驗(yàn)安排、實(shí)驗(yàn)批改、成績管理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告)等統(tǒng)一安排管理。通過虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)可向教師、教務(wù)管理員和系統(tǒng)管理員提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理輔助功能(學(xué)生考勤、實(shí)驗(yàn)資源調(diào)配、在線申請)。

3 實(shí)驗(yàn)過程

3.1 實(shí)驗(yàn)樣本

工商管理大類在高校中的占比非常大，直接導(dǎo)致整體就業(yè)壓力，其中財(cái)會專業(yè)的實(shí)踐能力較強(qiáng)及其仿真實(shí)驗(yàn)平臺的可操作性強(qiáng)和效果可視度較高。因此，實(shí)驗(yàn)樣本選擇國內(nèi)采用網(wǎng)中網(wǎng)開發(fā)的財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)平臺的財(cái)經(jīng)類和非財(cái)經(jīng)類院校各兩所。本研究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺是根據(jù)福建江夏學(xué)院展開。該學(xué)院是福建省人民政府舉辦的省屬公辦全日制普通本科高校，重點(diǎn)突出應(yīng)用型本科大學(xué)，現(xiàn)有省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心5個，省級公共基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺5個，其中福建江夏學(xué)院會計(jì)學(xué)院財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是“十二五”期間福建省首批省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。該中心承接2013-2015年中央支持地方“以職業(yè)能力為導(dǎo)向的開放式財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)基地”建設(shè)項(xiàng)目，并與福建瀚鼎投資管理公司、網(wǎng)中網(wǎng)共建財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺和會計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室。

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)流程

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺網(wǎng)絡(luò)部署可以輕松構(gòu)建在線教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)共同體(詳見3.3節(jié)構(gòu)建在線教學(xué)共同體)，教師在平臺上發(fā)布實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和安排，學(xué)生根據(jù)平臺要求進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)室管理平臺中實(shí)現(xiàn)相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程：

① 實(shí)驗(yàn)前學(xué)習(xí)：在實(shí)驗(yàn)開展之前讓學(xué)生做好充分的準(zhǔn)備，如需要學(xué)生對實(shí)驗(yàn)涉及到軟硬件操作流程、虛擬仿真做簡要在線培訓(xùn)，并對實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識進(jìn)行提前了解。

② 實(shí)驗(yàn)選擇(若為預(yù)約則此環(huán)節(jié)為預(yù)約選擇)：除了教師安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生也可以通過平臺選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

③ 實(shí)驗(yàn)安排：實(shí)驗(yàn)選擇后學(xué)生可以查詢要實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和安排，同時學(xué)生要注意查看實(shí)驗(yàn)安排，分為專業(yè)實(shí)驗(yàn)室(“線下”)和虛擬實(shí)驗(yàn)室(“線上”)兩種實(shí)驗(yàn)方式。

④ 實(shí)驗(yàn)開展：根據(jù)申請的實(shí)驗(yàn)方式展開實(shí)驗(yàn)，如指定專業(yè)實(shí)驗(yàn)室則需要學(xué)生在規(guī)定時間到指定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；如選定通過虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則學(xué)生可以在宿舍區(qū)內(nèi)在線實(shí)驗(yàn)，教師可以在線指導(dǎo)和通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺中的教學(xué)論壇進(jìn)行在線實(shí)時互動交流，同時也可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)過程允許平臺智能輔導(dǎo)即學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)的過程中，可通過平臺獲得幫助和智能提示。

⑤ 提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果：完成實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生可以提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，平臺能夠?qū)W(xué)生提交的結(jié)果進(jìn)行判斷，學(xué)生可以看到錯誤的操作；另外教師也可以將成績導(dǎo)出，方便成績統(tǒng)計(jì)和查詢，以及實(shí)驗(yàn)情況的分析。

3.3 構(gòu)建在線教學(xué)共同體

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺上設(shè)有靜態(tài)的課程資料(如：課程簡介、大綱、指導(dǎo)書、教材、實(shí)踐教案、鞏固練習(xí)、實(shí)踐報(bào)告等)和動態(tài)的視頻資料(大量MOOC學(xué)習(xí)視頻和在線指導(dǎo)視頻)，豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容的力度，能有效輔助學(xué)生學(xué)習(xí)。動態(tài)的視頻資料主要在錄播管控平臺中完成錄制，主要有兩類視頻錄制：錄制教師的課程教學(xué)并制作成實(shí)驗(yàn)課程MOOC視頻和錄制教師在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的屏幕演示過程并制作成在線實(shí)踐教學(xué)MOOC視頻。然而MOOC等在線教學(xué)因師生分離造成互動不足，影響了學(xué)習(xí)效果[18]。為了讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺更能服務(wù)于學(xué)生，本研究通過構(gòu)建在線教學(xué)共同體(如圖6所示)以提升和評估實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺效果。在線教學(xué)共同體不僅體現(xiàn)在教學(xué)論壇的答疑與交流，還體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課程的指導(dǎo)，在平臺上形成師生共同探討，以及支撐平臺。如預(yù)置了大量的課程相關(guān)的各種流程的多媒體課件，可輔助提高學(xué)習(xí)樂趣，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，引入工程師的在線指導(dǎo)，可較快提升學(xué)生解決工作中實(shí)際問題的能力。

圖6 在線教學(xué)共同體

在脫離監(jiān)管狀態(tài)下MOOC課程視頻自主學(xué)習(xí)較弱，即便知名MOOC提供商Coursera(美國)其課程完成率也在10%以下，部分高校選修課MOOC平臺采取半強(qiáng)制狀態(tài)下才有所轉(zhuǎn)變[19]。本課題構(gòu)建的在線教學(xué)共同體以學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分類，對難易不等的財(cái)務(wù)與會計(jì)專業(yè)的選修課考核其學(xué)習(xí)效果result(R)和學(xué)習(xí)效率優(yōu)勢，學(xué)習(xí)過程設(shè)定參數(shù)及權(quán)重如表1所示。

表1 在線學(xué)習(xí)過程設(shè)定參數(shù)及權(quán)重

? difficulty(d)課程難度系數(shù):1容易、2普通、3較難。

? experiment(e)實(shí)驗(yàn)工具:1專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、2學(xué)生宿舍，3移動設(shè)備。

? attitude(a)學(xué)習(xí)態(tài)度:本項(xiàng)為外部因素1差，0一般，1好。

? 自主學(xué)習(xí)：以在校本科生在無人監(jiān)督狀態(tài)下的學(xué)習(xí)行為，探索如何促使學(xué)習(xí)者更加自覺完成各種任務(wù)。

? 互動學(xué)習(xí)：在學(xué)習(xí)過程中教師與學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上同步、異步指導(dǎo)，學(xué)習(xí)者之間相互交流并分享各自學(xué)習(xí)心得。

表1中基于“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的在線教學(xué)共同體T，其線上教學(xué)模式可表示為不同學(xué)習(xí)方式共同提升學(xué)習(xí)行為，其學(xué)習(xí)效果R(詳見式(2))以考核成績?yōu)闇?zhǔn)。

(1)

式中i表示在線參與學(xué)習(xí)(含實(shí)驗(yàn)練習(xí))的學(xué)生，j表示在線參與教學(xué)(含實(shí)驗(yàn)指導(dǎo))的教師，j為0表示學(xué)生自主學(xué)習(xí)形式，形成在線教學(xué)共同體。

(2)

式中w1、w2、w3、w4表示在線學(xué)習(xí)方式所在的權(quán)重(每個學(xué)生根據(jù)不同情況，其權(quán)重不統(tǒng)一，但總和均為100)，k表示在線參與學(xué)習(xí)(含實(shí)驗(yàn)練習(xí))的學(xué)生個數(shù)，Ri表示對應(yīng)每個學(xué)生(個體)其學(xué)習(xí)效果(考核成績)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺上通過學(xué)生參與量和學(xué)習(xí)效果的評估，建立學(xué)習(xí)評價優(yōu)化模型(詳見式(3)和式(4))，優(yōu)化其學(xué)習(xí)過程，以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果質(zhì)的提升。

(3)

(4)

式中O(i)表示學(xué)習(xí)者個體化行為，經(jīng)優(yōu)化后的學(xué)習(xí)效果分析O(R)為學(xué)習(xí)評價優(yōu)化模型，表示達(dá)到本研究設(shè)計(jì)的在線教學(xué)共同體學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.4 相關(guān)影響

(1) 應(yīng)用比較分析

在國外研究中，以德國為例，從人口發(fā)展趨勢來看，到2020年，德國總?cè)丝趯p少2.3%，從高等教育入學(xué)率預(yù)測到2030年受高等教育的人數(shù)將增加25%，而職業(yè)培訓(xùn)的人數(shù)則將減少20%，這意味著從事職業(yè)能力的勞動者在直線下降，因此2014年德國教育部再次提出職業(yè)教育與高等教育之間關(guān)系[20-21]。在國內(nèi)隨著高等教育的普及和人口減少大趨勢下，我國教育部也重新審視和頒布“以職業(yè)能力為導(dǎo)向”的相關(guān)人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方針和指導(dǎo)意見，要求高校開展探索“以職業(yè)能力為導(dǎo)向”的教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承接中央財(cái)政支持地方高校發(fā)展專項(xiàng)資金2013-2015年建設(shè)規(guī)劃“以職業(yè)能力為導(dǎo)向的開放式財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)基地”建設(shè)，目前已經(jīng)完成一期建設(shè)，投入400萬資金進(jìn)行軟硬件升級、改造，側(cè)重提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊(其軟件部分投入占比超過40%)。本課題以“以職業(yè)能力為導(dǎo)向”研究為契機(jī)，調(diào)研對象為國內(nèi)采用網(wǎng)中網(wǎng)開發(fā)財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)平臺的多家財(cái)經(jīng)類院校和非財(cái)經(jīng)類院校如表2所示，其中占比為財(cái)務(wù)與會計(jì)等工商管理大類師生在全校范圍內(nèi)所占比例。

表2 財(cái)務(wù)與會計(jì)等工商管理大類占比情況

從表中的數(shù)據(jù)可以看出以工商管理(財(cái)務(wù)與會計(jì)專業(yè))學(xué)生和師資規(guī)模比較大，就業(yè)壓力不容樂觀。鑒于該類專業(yè)在校進(jìn)行職業(yè)能力演練的可操作性及實(shí)現(xiàn)概率都比較大，以此進(jìn)行“以職業(yè)能力為導(dǎo)向的開放式財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)基地”建設(shè)意義相當(dāng)重大，而且教學(xué)效果比較直觀、明顯，因此高校投入該類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件研發(fā)的比例較高。本平臺系實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心與網(wǎng)中網(wǎng)共同設(shè)計(jì)制作，不僅給教師教學(xué)帶來方便，而且給學(xué)生提供更直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，確實(shí)加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)動手能力，同時也受到2016年福建江夏學(xué)院接受教育部本科合格評估小組的充分肯定。該平臺在其他院校應(yīng)用亦收到較好的評價，如：在廈門大學(xué)經(jīng)過網(wǎng)中網(wǎng)專門配備的師資力量現(xiàn)場講解，進(jìn)行5周的教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)成果。

(2) 實(shí)驗(yàn)室利用率分析

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在學(xué)校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室?guī)в袑I(yè)特點(diǎn)、課程性質(zhì)，學(xué)校在排課過程中一般只用于相關(guān)專業(yè)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)室的軟件、硬件與專業(yè)或課程相對應(yīng)，難以分離。因此專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、教師、學(xué)生三者無形中限制了實(shí)驗(yàn)室的利用率，如部分專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對較少、專業(yè)學(xué)生數(shù)不多等，容易造成部分專業(yè)實(shí)驗(yàn)室資源浪費(fèi)，對資源開放共享的滿意度也比較低[22]?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式要求教學(xué)平臺、軟件都安裝在服務(wù)器上，各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室(或普通計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室)、虛擬實(shí)驗(yàn)室僅作為交互的客戶端，在架構(gòu)設(shè)計(jì)上把軟硬件資源從專業(yè)中分離出來，弱化了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)特點(diǎn)，使得計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)室、多媒體教室、學(xué)生宿舍區(qū)以及個人移動終端等都可以通過互聯(lián)網(wǎng)接入教學(xué)平臺。一方面可提升實(shí)驗(yàn)室利用率和資源優(yōu)化，另一方面為基于桌面云的實(shí)驗(yàn)室推廣和擴(kuò)展多專業(yè)共建虛擬實(shí)驗(yàn)室起到推動作用。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)過程中，企業(yè)無法參與，而引入“互聯(lián)網(wǎng)+”實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的校企合作模式，則工程師參與實(shí)踐教學(xué)成為可能，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)平臺可提前涉及企業(yè)實(shí)踐，同時也提升了虛擬實(shí)驗(yàn)室利用率。

4 結(jié) 語

本研究在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承接中央支持地方高校建設(shè)項(xiàng)目“以職業(yè)能力為導(dǎo)向的開放式財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)訓(xùn)基地”背景下，針對國內(nèi)高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室共享程度和MOOC視頻學(xué)習(xí)過程中缺乏實(shí)踐引導(dǎo)現(xiàn)狀，圍繞“互聯(lián)網(wǎng)+”、虛擬實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺理念盤活高校封閉式專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，整合教學(xué)資源，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真性。通過當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在SPOC、MOOC環(huán)境中面臨的困境，提出“以職業(yè)能力為導(dǎo)向”設(shè)計(jì)思路和“互聯(lián)網(wǎng)+”虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺下實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改進(jìn)手段，并以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、網(wǎng)中網(wǎng)共建財(cái)務(wù)與會計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺和會計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行案例分析。在案例分析過程中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程，并構(gòu)建在線教學(xué)共同體，以學(xué)習(xí)效果演化過程進(jìn)行綜合分析，抽取在線教學(xué)共同體的優(yōu)化模型，達(dá)到引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的學(xué)習(xí)目標(biāo)?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+”虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)模式研究結(jié)合云計(jì)算建立一套由教師、學(xué)習(xí)者共同參與的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，實(shí)現(xiàn)MOOC實(shí)驗(yàn)環(huán)境虛擬化、SPOC化，能夠進(jìn)一步促進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。在調(diào)查分析高校教育資源共享程度和MOOC學(xué)習(xí)效果中發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)高校教育資源還有待進(jìn)一步整合，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)探索高校優(yōu)質(zhì)教育資源共享的長效機(jī)制，以期合理配置教育資源和建立高校教育資源庫。

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RESEARCHONPRACTICALTEACHINGPLATFORMOFVIRTUALTECHNOLOGYBASEDONINTERNETPLUS

Lu Minrong

(SchoolofAccountancy,FujianJiangxiaUniversity,Fuzhou350108,Fujian,China)

This paper presents the design of virtual teaching laboratory. From a technical perspective, we established the framework of virtual technology based on Internet plus. And we adopted virtual technology to create the practical teaching platform, including practically virtual interaction, SPOC (Small Private Online Course) cloud, sharing, etc. Combined the ideas of co-built laboratories by enterprises and schools with the features of majors and subjects, 3D stimulation practical teaching platform was created such as 3D stimulation financial decision platform, financial and accounting core courses platform, laboratory management platform, by which practical process was designed and specialized cases related to financial accounting were analyzed. Online teaching community was established by using virtual laboratory technology based on Internet plus. And the community was optimized to improve MOOC (Massive Online Open Course) learning efficiency as well as practical performances of students. Meanwhile, we compared the teaching mode design based on employment-oriented at home and abroad. Finally, we summarized the effects of utilization coefficient of virtual laboratories.

Internet plus Virtual technology Virtual laboratory Practical teaching platform MOOC SPOC

TP391.9

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.10.022

2016-11-21。福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目(2016年福建省本科高校教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目)(JZ160212)；福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度海峽兩岸職業(yè)教育專項(xiàng)研究課題(FJJKHX16-053)；福建省社科研究基地福建江夏學(xué)院財(cái)務(wù)與會計(jì)研究中心培育項(xiàng)目。盧民榮，高級實(shí)驗(yàn)師，主研領(lǐng)域：云計(jì)算，虛擬仿真。