跨专业虚拟仿真实验课程考核体系的探讨

高文清

（广东培正学院创新创业教育学院，广州 510830）

2012年教育部发布《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》规定，为进一步发展我国的教育思想、理念、方法和手段全方位创新，要推动信息技术与教育教学深度融合，目的在于促进我国教育公平、提高教育质量、构建学习型社会和人力资源强国[1]。2018年，教务部《教育信息化2.0行动计划》强调要加强高等学校、职业院校的虚拟仿真实训教学环境建设，以便服务信息化教学[2]。在《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》文件提出，现代教育教学和高科技技术的深度融合，未来我国将建成约1 000个国家虚拟仿真实验教学项目，增强实验教学的普及化和质量[3]。为适应社会迈向深度转型，加快建设高水平应用型高校，培养服务区域产业发展的人才，经管类虚拟仿真实验项目在我国高校开始广泛应用。虚拟仿真实训平台不但能替代部分真实的实训操作或练习，而且也解决很多高校实训场地有限、实验设备不足甚至缺乏等难题[4]。迄今为止，我国高校的虚拟仿真实验教学项目建设进入稳定期并走向均衡阶段，虚拟仿真实验项目几乎覆盖所有学科。

1 跨专业虚拟仿真实验课程教学现状

在国家相关政策的支持下，第五代移动通信技术、人工智能等媒介和信息科技快速发展，虚拟仿真实验室、跨专业平台、协同实操项目、沉浸式体验设置和共享教学资料得以建设与使用。跨专业虚拟仿真实验课的形式主要以各种软件、平台、沙盘为主。通过系统搭建的平台，学生在观察、建构和操作过程中，能获得与工作或生活相似的体验，达到理论与实践结合的效果。目前，我国大部分虚拟仿真实验项目既可以满足课程中验证性实验，也可以满足单独开课的需求。

虚拟仿真实验课程教学的理念是“虚实结合、实训为主、理论为辅”，教师是陪练者，学生是操作主体，采用多种教学手段和学习技巧。在虚拟的实验环境中，学生按照教学要求，对每个阶段的实验环节进行角色扮演，完成具有目的性、验证性及综合性的操作性项目。该教学模式颠覆了传统的间接教学，学生直接参与到课堂中，主动接收知识，将知识理论应用到模拟场景中，学习体验符合当代学生需求。此类实验课程推动了实验教学理念、模式、方法及考核方式的变革。虚拟仿真课程让理论和实验既相结合也对立起来，教学中绝大部分是实验教学，甚至是纯实验过程。

但至今为止还有部分高校教育工作者认为“实验教学只是理论教学的辅助”“实验教学只是处于从属地位”。在传统课程教学中，理论教学是主流，实验大多是辅助性的，用于对理论的验证或增强记忆。因此，实验内容的设置都会偏向模式化和简易化，涉及到的机器或仪器设备都比较陈旧，往往是多人在一组进行观察性实验，这些都无法吸引当代学生的学习兴趣，导致实验教学效果甚微。目前仿真实验课程由于师资短缺或课程开发困难等原因，在教学使用上大多流于形式或者困于系统设置中。其中实验课程大部分考核方式是提交实验报告，而实验报告的模板比较固定，容易出现抄袭、堆积、拼凑、重复等问题，同时缺乏有经验的评阅教师，在判定成绩时也容易出现平均主义、没有区分度的情形。这种单一的考核形式，存在一定非公正性[5]。

2 建立跨专业虚拟仿真实验课程考核的必要性

随着时代的发展，当代大学生既要具备较高的文化理论素养，也要有熟练的专业实践技能，两者缺一不可。企事业单位的用人需求真实反映了社会、市场对人才的需求，根据《智联招聘》2020年秋季大学生就业报告，企业最为看重毕业生的综合实践能力。当前，应用型高校普遍存在专业设置与社会需求错位的问题，虚拟仿真实验课程在教学和考核过程中，能及时反馈所在区域产业发展对人才培养的需求。学校通过学生顶岗或替岗实践，发现人才培养的优势和不足，借此有针对性地进行人才培养目标的调整。在最新的虚拟实验教学体系中，过程管理是重点和关键，是实验教学开展的基础。将人才培养的目标要求最终落实到实验教学中，使学生明确自身的择业方向。

实践教学环节是实现高等教育人才培养的关键环节，而目前在高校中实践教学却是人才培养过程中比较薄弱的环节，和培养高质量人才要求存在较大差距。专业人才要求具备综合运用专业知识能力、个人综合能力和实践能力三个方面，这也是实验教学对学生的考核体系的出发点和归宿。专业人才具体从综合运用专业知识和个人综合能力进行评价，其中，个人综合能力是指沟通协调、团队创建和合作精神、思维创新及自我管理能力等可迁移的能力。上述能力具体表现为在学生的实践中，即能在工作中发现问题，同时也会分析问题和提出有效的解决方案。

3 虚拟仿真实验课程考核的重要性

跨专业虚拟仿真实验室的建设和发展，从教学理念、手段和考核方式等方面，都为专业人才培养提供了新的方向。全国高校首先选择以实验实训作为教学改革突破口，优化资源，专创融合，运用现代实验技术推动实验教学内容和方法的改革，依托仿真实验平台构建科学合理的实践教学体系，全面推动人才培养模式的深层次改革。结合学校战略规格和人才培养目标，跨专业虚拟仿真课程考核指标建设必须要站在区域经济社会发展对人才需求的高度，在基于硬件条件完善的前提下，发挥虚拟仿真实验课程的地位和作用，进行深入课程考核改革和完善评价体系。课程考核对课程设计有指引性作用，是建设教学环节的总结与评价，是衡量高校人才的重要准则。而实验课程的考核体系建设，是验证教学效果的有效手段，是新时期建设高质量教育体系的关键，是实现产业需求侧和人才培养供给侧的最终环节。打破专业壁垒设置跨专业仿真实训课程，使学生多元化发展。跨学科门类实验课，实现专业交叉、理工融合、文理渗透，拓展学生的学科综合性能力。课程考核体系是对实验项目环节、内容和目标是否达到了预期效果等进行全方面的评价和考核。很大程度上，虚拟仿真实验是学校落实产教融合，在校实现顶岗实习的实践教学的重要手段。通过提供高仿真、可操作性和可视化教学任务，设计并创造带有沉浸感、交互性及现场感的教学场景，提高学习效果。教学模式从以“教”为中心到以“学”为中心，对应的课程考核也应有所变革，考核指标要适应仿真实验课程的特性，严格过程考核，注重成效。推动以能力培养为导向的考核指标变革，明确教学指标和课程考核等问题，能有效衡量学生的动手能力，激发学生潜能，促进学生自主学习。

4 构建跨专业虚拟仿真实验课程的考核体系

4.1 完善虚拟仿真实验课程的教学计划

教学计划要根据学校的培养方案制定，按各专业的学生在大学四年应掌握的能力,设置成为一个完整的体系。学生能力的培养要有侧重点，按不同学年进行培养，不同学期的培养方案要体现在不同的实验课程的教学计划中。如大二阶段，实验的侧重点应该在于对专业知识和实验技能的操作性练习上；在大四阶段，要强化专业综合应用和实践能力，实验仿真课程要达到“顶岗”效果，在实训过程中完成实习模拟练习。编制实验指导书要遵循专业学习规律，首先是初步认识，设计简单的实验项目，然后安排专业实践能力培养，设置独立完成项目，最后构建综合实践能力培养，安排专业交互性的综合类项目。详细的指导、实验内容、考核评价标准，强化实验过程管理，有助于提高实验教学质量。

4.2 健全符合实验项目考核的管理机制

所有开设实验课程均设立了相应的实验项目，并在实验计划和实验课表列出，设置成为一个多层次的虚拟仿真实验体系，有利于实验项目的开展和顺利完成。虚拟实验的所有项目都要求学生参与到模式情景中，教师是实验项目内容的教练和向导。在虚拟的教学场景模式下，以学生为中心自主探索，实现以“用”促学，边“用”边学，学“用”结合。因此，过程考核是虚拟实验课程的考核重点，不仅考核实验过程中的角色扮演、实验决策、经营成果和团队建设等，也对实验的前期准备、结束后的经验总结和分享等进行一定比例的考核权重。全方位衡量学生的综合表现，既能督促学生积极参与课程学习，又能体现实验课程成绩的过程性。

4.3 建立完整闭环的考核矩阵

实验课程的考核方案，其内容主要包括考核目的、内容、形式、评定准则标准及考核阶段等。实验及实践环节，要环环相扣，形成闭环，虚拟项目与真实场景相符，实验项目既要完整，又要包含具体的实验项目，确保达到锻炼学生能力的实验目的。无论是教学逻辑、业务逻辑和学生成绩都要形成科学体系，他们之间实现相互联系和支撑。根据“课前—课间—岗位”三个层次目标交互的实训教学模式，针对不同年纪、不同专业、不同课程目标的实训实验项目，相应设计灵活多变模块的考核方式。“上课=上班”“现场操作”的考核方式主要运用在课内实践教学阶段，这类教学内容可以很好地应用到虚拟仿真实验课程教学中，依靠虚拟仿真实验课堂，以“理论+实验”为主，创新性地构建符合仿真教学的课堂学习考核体系。

4.4 加强对学生实验操作环节的考核

跨专业虚拟仿真实验项目操作性较强，能有效锻炼学生的动手能力。在实验项目中，学生实际操作中会出现各种情况、不同的问题和实验结果，实验教师应正确引导学生进行思考，同时在不确定因素下还要确保实验数据的正确性和有效性，不允许学生篡改或伪造实验数据。以跨专业综合实训的虚拟仿真系统为例，课程考核指标由单一实训报告改为由出勤情况、系统评分、同事评价、扮演角色、会议记录、报表填写、结课汇报、同行评价等项目，赋予不同的权重系数加权求和构成，有效避免在团队合作中出现少数学生没有团队精神，游离于团队之外的“冷眼旁观”现象，以及不参与决策和讨论“事不关己”情形，甚至“搭便车”上课并获得实验成绩的问题。教师根据不同阶段的不同项目内容及特点选择任意一种考核权重或者侧重点进行考核。通过把控考核内容难易程度、覆盖面和分量，有效区分学生的不同层次，达到实验课程考核公平合理。

5 结语

高等院校要建设高质量教育体系，实现产业需求侧和人才培养供给侧。每个专业在进行专业课程设置时都会着重考虑提升当代大学生的实践能力，而跨专业虚拟仿真实验教学是综合提升该能力的重要选择。事实证明，此类实验课程的开发与使用，有助于课程的变革和考核体系的改革，使高等教育进入全面提质创新的新时代。利用虚拟场景，锻炼和强化学生的动手操作能力，突出学生创新能力的培养。通过完善各类交互实验模式和创新考核体系，调动学生的参与性，改革仿真虚拟实验课程的考核体系，客观公正评价学生实践的能力、专业技能和可迁移能力，最终实现高校人才培养目标。