蔡曉磊 朱孝勇 徐磊 黃永紅 康梅

摘? ?要：疫情期間，根據(jù)教育部提出的“停課不停學(xué)”要求，全國(guó)高校利用各類網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開展形式多樣的在線學(xué)習(xí)?；谔摂M仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)情況，文章提出“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，討論了以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源作為線上課程、“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路及方法;介紹了江蘇大學(xué)在疫情期間如何指導(dǎo)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例，探討該“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)際意義;在新常態(tài)下，能及時(shí)改變、積極應(yīng)變，以期在教育信息化建設(shè)中更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐育人，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化改革提供參考。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);新常態(tài);虛擬仿真;虛實(shí)結(jié)合

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2022）08-0110-06

2020年上半年，受新冠肺炎疫情影響，全國(guó)高校開展了超大規(guī)模的在線教學(xué)活動(dòng)，保證“停課不停教、停課不停學(xué)”。下半年，隨著疫情防控形勢(shì)的好轉(zhuǎn)，學(xué)校教學(xué)活動(dòng)逐漸恢復(fù)正常，走向常態(tài)化。而疫情期間，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了較好的推廣與應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果，進(jìn)入常態(tài)化時(shí)期，在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響會(huì)持續(xù)下去。

近年來(lái)，隨著國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的不斷建設(shè)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源得到了快速發(fā)展，極大地豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程。本文在分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，立足“立德樹人”的根本任務(wù)，圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本意義，提出并探討“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式及方法，著力解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“做不上、做不了、做不好”的難題，也希望通過(guò)信息化教育教學(xué)方式，更大程度地提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，以適應(yīng)新時(shí)代人才培養(yǎng)的新要求。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)

（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》指導(dǎo)意見，自2013年起，教育部先后啟動(dòng)了國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)工作，截至目前，國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源（包括國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目）的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入新的階段，具體情況統(tǒng)計(jì)如表1所示。[1-3]

2019年10月，《“雙萬(wàn)計(jì)劃”國(guó)家級(jí)一流本科課程推薦認(rèn)定辦法》（以下簡(jiǎn)稱“雙萬(wàn)計(jì)劃”）發(fā)布并提出，經(jīng)過(guò)3年左右時(shí)間，將完成1500門左右國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程認(rèn)定，國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目正式納入“雙萬(wàn)計(jì)劃”國(guó)家級(jí)一流本科課程建設(shè)行列。以上項(xiàng)目均在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)全天候開放，目前，該平臺(tái)向全國(guó)高校免費(fèi)提供2000余項(xiàng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，這些實(shí)驗(yàn)資源覆蓋了41個(gè)專業(yè)類別中的255個(gè)專業(yè)和1561門課程。

在國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的引領(lǐng)下，除國(guó)家級(jí)平臺(tái)之外，還有數(shù)十個(gè)省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)，數(shù)百個(gè)校級(jí)平臺(tái)、企業(yè)平臺(tái)，這些平臺(tái)都提供了大量?jī)?yōu)質(zhì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，直接面向社會(huì)和高校開放共享。

（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源建設(shè)工作的穩(wěn)步推進(jìn)，各高校及相關(guān)企業(yè)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的投入不斷加大，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)成為新的趨勢(shì)。下面是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)展的幾個(gè)方向。[4]

（1）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)正朝著大體量、高質(zhì)量的方向發(fā)展。2018年，教育部吳巖司長(zhǎng)在“建設(shè)中國(guó)金課”中將國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目定義為國(guó)家級(jí)五大“金課”之一;[5]2019年，“雙萬(wàn)計(jì)劃”的發(fā)布進(jìn)一步有力推動(dòng)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目向具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的“金課”發(fā)展。在教育部門的積極引導(dǎo)和推動(dòng)下，隨著虛擬仿真技術(shù)的日臻成熟，國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果不斷涌現(xiàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)正呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)。

（2）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)正朝著規(guī)?；?、體系化的方向發(fā)展。2019年，“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟”成立，以聯(lián)盟的形式，協(xié)助各高校企業(yè)規(guī)范有序地開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)與共享，推動(dòng)完善高等教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目新體系，促進(jìn)高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平的提升，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的有序發(fā)展。

（3）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)正朝著產(chǎn)學(xué)研一體化的方向發(fā)展。一些虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目源于科研成果的轉(zhuǎn)化，體現(xiàn)了科研反哺教學(xué)的特點(diǎn);一些項(xiàng)目根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境開發(fā)，展示了行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)。這些項(xiàng)目不僅具有實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能，還可以成為企業(yè)培訓(xùn)和社會(huì)服務(wù)的素材。先進(jìn)的科研技術(shù)和工業(yè)成果為虛擬仿真資源建設(shè)提供了重要內(nèi)容;同時(shí)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源也促進(jìn)了產(chǎn)學(xué)研的進(jìn)一步融合，成為協(xié)同育人的重要組成部分。

二、“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路及方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)并與“實(shí)體實(shí)驗(yàn)”相結(jié)合，以“虛實(shí)結(jié)合”的模式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)不受時(shí)空限制的靈活性，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)科的綜合性，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的新突破。在新時(shí)代高等教育內(nèi)涵式發(fā)展背景下，“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)革命性變化的必然結(jié)果，也是培養(yǎng)新時(shí)代大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力和社會(huì)責(zé)任感的重要舉措。

（一）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

自行建設(shè)或引入符合本校人才培養(yǎng)目標(biāo)、切合課程實(shí)際的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，將其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一般有以下幾種方式，如表2所示。

本文提出的“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要包括表2中第2和第3兩種方式，屬于“進(jìn)階”模式。在該模式下，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)并存，“虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)互補(bǔ)”，并逐步將更多優(yōu)質(zhì)的虛擬仿真“金課”資源應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，該模式將會(huì)改變傳統(tǒng)的完全以教師講授為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，逐步建立以學(xué)生為主體、學(xué)生自主設(shè)計(jì)探索為主要特征的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將有效改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐育人。

（二）正確處理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)的關(guān)系

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式的快速發(fā)展，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸走進(jìn)課堂;正確處理好虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)的關(guān)系，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)融入實(shí)踐教學(xué)體系是“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中首先要解決的問(wèn)題。

（1）不能否定實(shí)體實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用。即使在教育信息化時(shí)代，在提高學(xué)生動(dòng)手能力和主動(dòng)解決問(wèn)題的能力方面，實(shí)體實(shí)驗(yàn)仍然不可或缺。

（2）近年來(lái)，中國(guó)大學(xué)MOOC、雨課堂、云班課等新一代的教育教學(xué)方式層出不窮，在理論教學(xué)課堂上大放異彩，這些教學(xué)方式極大地增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“新產(chǎn)品”，目前作為實(shí)體實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)新的思路。

（3）在新常態(tài)下，原先需要跨區(qū)域開展的實(shí)踐活動(dòng)，現(xiàn)階段可以優(yōu)先選擇使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行在線教學(xué)，利用虛擬仿真不受時(shí)間、空間限制，適合自主學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，保證“學(xué)習(xí)不延期”。在充分考慮實(shí)際情況后，以“以虛補(bǔ)實(shí)”的方式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。

（4）充分考慮學(xué)科特點(diǎn)的差異，不能一味地要求所有的學(xué)科課程都開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué);一些可以開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程，也不能盲目地取消實(shí)體實(shí)驗(yàn)而全部轉(zhuǎn)至線上教學(xué)，需要結(jié)合實(shí)際情況，盡可能做到“能實(shí)不虛”。

（5）逐步建立“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)踐教學(xué)體系，彰顯“虛實(shí)互補(bǔ)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色。充分發(fā)揮信息化教學(xué)優(yōu)勢(shì)，學(xué)生的學(xué)習(xí)更加高效，師生的交流更加方便，也實(shí)現(xiàn)了由教學(xué)工具創(chuàng)新到教學(xué)模式創(chuàng)新的新途徑。

三、“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

（一）因勢(shì)而新的運(yùn)行機(jī)制

目前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源繁多，在國(guó)家虛擬仿真共享平臺(tái)、各省級(jí)平臺(tái)以及各高校平臺(tái)、企業(yè)平臺(tái)等數(shù)百家平臺(tái)上開放了成千上萬(wàn)個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。普通教師如何從如此眾多的平臺(tái)資源中篩選到合適的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并將其應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)不小的困難。探討是否可以在國(guó)家平臺(tái)的支持下，開發(fā)“優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)”，將更多的省級(jí)平臺(tái)項(xiàng)目、校級(jí)平臺(tái)項(xiàng)目、企業(yè)項(xiàng)目資源接入該“優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)全平臺(tái)范圍內(nèi)的資源共享。這需要制定管理系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一接入資源接口，涉及教學(xué)管理、網(wǎng)絡(luò)管理等多個(gè)部門，需要建立多部門協(xié)同工作機(jī)制。[6]

任課教師在找到合適的虛擬仿真項(xiàng)目資源后，如何與該資源的負(fù)責(zé)人聯(lián)系溝通，如何尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)、達(dá)成協(xié)議、實(shí)現(xiàn)共享應(yīng)用也是一個(gè)問(wèn)題。此外，選擇的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目能否達(dá)到本課程教學(xué)大綱的要求，也存在甄別的困難。這些都需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理部門及時(shí)出臺(tái)相關(guān)管理辦法，協(xié)助協(xié)調(diào)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源，提供指導(dǎo)。不斷地更新運(yùn)行機(jī)制，推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的應(yīng)用，推動(dòng)“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的可持續(xù)發(fā)展。

（二）主動(dòng)求變的教學(xué)理念

新時(shí)代需要樹立新的教學(xué)觀。發(fā)展素質(zhì)教育、落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，需要加強(qiáng)學(xué)生關(guān)鍵能力核心素質(zhì)培養(yǎng)，著重培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的綜合性人才。隨著信息化技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合以及國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的持續(xù)建設(shè)，作為教育工作者，需秉持新時(shí)代新觀念，深化探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，主動(dòng)運(yùn)用新技術(shù)，接受新挑戰(zhàn)。

在新常態(tài)下，教育管理者需要及時(shí)改變、積極應(yīng)變、做足預(yù)案，加強(qiáng)在線教學(xué)的組織、管理和監(jiān)督工作。及時(shí)指導(dǎo)并遴選優(yōu)質(zhì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源作為線上教學(xué)資源;適當(dāng)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃，打破傳統(tǒng)課堂與在線教學(xué)的壁壘，更新教學(xué)觀念，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也可以在線開展。充分發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，以學(xué)生為中心，鼓勵(lì)支持學(xué)生利用在線資源自主探索學(xué)習(xí)，達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。

（三）科學(xué)規(guī)范的評(píng)價(jià)體系

將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)納入相關(guān)專業(yè)教學(xué)課程，制訂相關(guān)教學(xué)效果評(píng)價(jià)辦法是“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。不同高校由于學(xué)科專業(yè)差異、施教理念不同，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的體系結(jié)構(gòu)、適用度等也不盡相同。因此，對(duì)于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的項(xiàng)目學(xué)時(shí)在課程總學(xué)時(shí)的占比，以及不同高校對(duì)同一虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的考核評(píng)價(jià)方法，也應(yīng)“因課制宜”。原有的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)機(jī)制不再適用，需要本校教學(xué)主管部門主動(dòng)引導(dǎo)，與課程負(fù)責(zé)人共同探討，建立適合本校學(xué)生在線學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成績(jī)考核評(píng)價(jià)體系，更好地服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中，根據(jù)師生在線反饋，持續(xù)改進(jìn)相關(guān)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制，教師從平臺(tái)獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，科學(xué)分析，及時(shí)改變，形成教學(xué)閉環(huán)，探索有利于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源可持續(xù)運(yùn)行的有效模式。[7]

四、“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐案例

（一）“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)踐教學(xué)案例

依據(jù)“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路，江蘇大學(xué)在“停課不停學(xué)”期間采取一系列措施，指導(dǎo)本校實(shí)踐教學(xué)工作有序開展。

（1）及時(shí)發(fā)布文件通知，調(diào)整教學(xué)計(jì)劃。根據(jù)教育部相關(guān)文件精神，江蘇大學(xué)及時(shí)印發(fā)《關(guān)于做好疫情防控期間實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的通知》，提出本學(xué)期的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)按照線上線下教學(xué)對(duì)接、虛擬實(shí)體實(shí)驗(yàn)互補(bǔ)的思路，調(diào)整完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃。[8]要求各二級(jí)單位實(shí)驗(yàn)中心全面了解本中心教師授課內(nèi)容和授課方式，指導(dǎo)并組織任課教師充分利用好虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目等校內(nèi)外線上資源，合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（2）鼓勵(lì)使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，指導(dǎo)選課方法。開放本校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目資源，公布國(guó)家級(jí)、江蘇省、部分其他高校和相關(guān)企業(yè)的共享平臺(tái)資源。明確校內(nèi)外虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目資源能滿足本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的、可替代現(xiàn)有課程的部分實(shí)驗(yàn)。

進(jìn)入常態(tài)化時(shí)期，隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的不斷推廣，“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了進(jìn)一步的應(yīng)用。學(xué)校除了繼續(xù)推進(jìn)“停課不停學(xué)”期間采取的一系列與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的教學(xué)措施外，還在學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)中專門開設(shè)了“在線虛擬實(shí)驗(yàn)室”，并且將校內(nèi)成熟的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為專業(yè)課實(shí)驗(yàn)課程、創(chuàng)新學(xué)分實(shí)驗(yàn)課程、開放共享實(shí)驗(yàn)課程等，鼓勵(lì)教師和學(xué)生繼續(xù)使用。

（二）“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果

（1）解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)“停課不停學(xué)”的難題。從全局來(lái)看，在去年“停課不停學(xué)”期間，學(xué)校以“虛實(shí)結(jié)合”的方式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，面對(duì)突如其來(lái)的疫情快速響應(yīng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域通過(guò)創(chuàng)新教學(xué)形式和內(nèi)容的方式，積極應(yīng)變，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

（2）可以完成原本一些“做不上”“做不了”的實(shí)驗(yàn)，如汽車碰撞、航空航天、特高壓等相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能。比如，學(xué)生在完成我校的《車身結(jié)構(gòu)耐撞性與乘員保護(hù)評(píng)價(jià)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》過(guò)程中，通過(guò)多次修改車身結(jié)構(gòu)參數(shù)、多次碰撞實(shí)驗(yàn)，最大程度實(shí)現(xiàn)乘員保護(hù)，最終讓學(xué)生對(duì)本課程知識(shí)點(diǎn)留下深刻印象，達(dá)到了很好的教學(xué)效果。

（3）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，借助“虛實(shí)結(jié)合”的方式，引導(dǎo)學(xué)生在我國(guó)“碳中和”承諾背景下思考電動(dòng)裝備相較于傳統(tǒng)燃油動(dòng)力的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣。比如，在完成我?！吨悄茈妱?dòng)拖拉機(jī)電機(jī)性能評(píng)估與故障分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)修改電動(dòng)拖拉機(jī)電機(jī)參數(shù)，并不斷進(jìn)行測(cè)試與作業(yè)，讓學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)深入探索，了解我國(guó)前沿農(nóng)機(jī)發(fā)展技術(shù)，激發(fā)學(xué)生投身于祖國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的崇高使命感。

五、“虛實(shí)結(jié)合”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考和意義

（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)之間相互補(bǔ)充

傳統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生動(dòng)手接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備，真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)情境，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，主動(dòng)解決，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力;虛擬仿真實(shí)驗(yàn)往往在理想環(huán)境中進(jìn)行，不存在設(shè)備損壞，耗材、成本等問(wèn)題，一般只要步驟正確，都能順利完成整個(gè)過(guò)程，可見實(shí)體實(shí)驗(yàn)在這方面有著無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。正是因?yàn)閷?shí)體實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性特點(diǎn)，涉及高?；驑O端環(huán)境，高成本、高消耗、不可逆操作等問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，真實(shí)實(shí)驗(yàn)條件難以滿足，實(shí)現(xiàn)困難。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)則可以克服傳統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)這方面的不足，在虛擬環(huán)境中開展這些“完不成、做不了、做不好”的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，易于完成設(shè)計(jì)性、綜合性以及真實(shí)條件不可及的實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的沉浸感，以及實(shí)驗(yàn)中的交互性、想象性等信息化技術(shù)特征更能夠適應(yīng)新時(shí)代大學(xué)生的特點(diǎn)，有效提高學(xué)習(xí)興趣，改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。因此，在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，踐行“虛實(shí)結(jié)合，虛實(shí)互補(bǔ)”的教學(xué)理念，有著事半功倍的教學(xué)效果。

（二）有助于突出以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，回歸立德樹人本質(zhì)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)素材大多來(lái)源于科研成果、行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新技術(shù)，或者國(guó)家戰(zhàn)略需求，通過(guò)對(duì)這類精心設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)熱情，形成以學(xué)生為中心的交互式學(xué)習(xí)氛圍，還能讓學(xué)生接觸行業(yè)產(chǎn)業(yè)前沿，引導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)后從事新興行業(yè)相關(guān)工作，樹立社會(huì)責(zé)任感，主動(dòng)適應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展需要?！疤搶?shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，推動(dòng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)資源整合，增加一部分以虛擬仿真“金課”為代表的優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)資源，淘汰一部分實(shí)體實(shí)驗(yàn)中陳舊落后的“水課”，有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，是培養(yǎng)具有新時(shí)代創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才的重要內(nèi)容;在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、促進(jìn)人的全面發(fā)展、著力培養(yǎng)全面發(fā)展的社會(huì)建設(shè)者方面有著重要的意義。

（三）“虛實(shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方式變革

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間、空間的限制，學(xué)生在個(gè)人計(jì)算機(jī)上通過(guò)校外網(wǎng)絡(luò)就可以在線學(xué)習(xí)，打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，不再拘泥于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)由實(shí)驗(yàn)教師按部就班指導(dǎo)，延伸了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間;虛擬仿真實(shí)驗(yàn)全天候開放，學(xué)生可以自行調(diào)整時(shí)間安排，自主學(xué)習(xí)?；谝陨咸攸c(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)分成“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”和“實(shí)體實(shí)驗(yàn)”兩部分，基于實(shí)際情況，靈活開展?！疤搶?shí)結(jié)合”開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是應(yīng)對(duì)疫情的需要，也是教學(xué)改革的一次機(jī)會(huì)。如果能充分利用線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化帶來(lái)的教與學(xué)的改革創(chuàng)新，將是推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方式變革、提高教學(xué)質(zhì)量的有益嘗試。

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作者簡(jiǎn)介：

蔡曉磊，實(shí)驗(yàn)師，博士研究生，主要研究方向?yàn)殡姎饪刂婆c應(yīng)用，郵箱： caixiaolei@ujs.edu.cn;

朱孝勇，教授，博士，通訊作者，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ蹋]箱：zxyff@ujs.edu.cn;

徐磊，副教授，博士，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ?，郵箱：leixu@ujs.edu.cn;

黃永紅，教授，博士，主要研究方向?yàn)殡姎夤こ?，郵箱：hyh@ujs.edu.cn;

康梅，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要研究方向?yàn)殡姎饪刂婆c應(yīng)用，郵箱：kangmei@ujs.edu.cn。

Exploration on Experiment Teaching in “Combination of Virtuality and Reality”

under the New Normal Situation

Xiaolei CAI， Xiaoyong ZHU*， Lei XU， Yonghong HUANG， Mei KANG

（School of Electrical and Information Engineering， Jiangsu University， Zhenjiang Jiangsu 212013）

Abstract： According to the requirement of“Classes Suspended but Learning Continues” proposed by the Ministry of Education during the epidemic of COVID-19， colleges and universities use various online platforms to carry out online learning. Based on the construction of virtual simulation experiment teaching resources， this paper proposes a new model of experiment teaching with the“combination of virtuality and reality”. It also discusses the ideas and methods of using virtual simulation experiment teaching resources as online courses and carrying out experiment teaching with the model of “combination of virtuality and reality”. It introduces the case of Jiangsu University in guiding the experiment teaching during the epidemic， and probes into the practical meaning of the experiment teaching mode. Under the new normalization of epidemic， the instant changes and active respond to changes are expected. With a view of better implementing practical education in the construction of education informatization， it provides a reference for the reform of experimental teaching informatization.

Keywords： Experiment teaching; New normal situation; Virtual simulation; Combination of virtuality and reality

編輯：王天鵬? ?校對(duì)：王曉明