虛擬仿真實驗教學(xué)助推雙創(chuàng)教育探索

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摘要:結(jié)合北京聯(lián)合大學(xué)管理學(xué)院虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)的實踐,闡述了虛擬仿真實驗教學(xué)在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中的重要作用,提出通過虛擬仿真實驗教學(xué)資源、共享平臺、師資隊伍以及管理制度建設(shè)增強雙創(chuàng)教育實效性的對策,旨在更好地開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育.

關(guān)鍵詞:創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育;虛擬仿真實驗;實驗教學(xué)

總理在«2017年國務(wù)院政府工作報告»中指出:“創(chuàng)新對發(fā)展的支撐作用明顯增強”,并強調(diào)唯有改革創(chuàng)新才是出路[1].創(chuàng)新的核心要素是人才,高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育(以下簡稱雙創(chuàng)教育)的根本目標就是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,造就“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的主力軍[2].實驗教學(xué)是高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑,云計算、互聯(lián)網(wǎng)＋、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)為高校提供了新的實驗教學(xué)手段,基于現(xiàn)代信息技術(shù)的虛擬仿真實驗教學(xué)已成為高校實驗教學(xué)的重要組成部分,并在雙創(chuàng)教育中發(fā)揮著越來越重要的作用.

1雙創(chuàng)教育及其存在的困局

廣義的雙創(chuàng)教育是指培養(yǎng)具有開創(chuàng)性素質(zhì)的人,包括首創(chuàng)精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)能力、獨立工作能力以及技術(shù)、社交和管理技能的培養(yǎng)[3].美國經(jīng)濟學(xué)家彼得􀅰德魯克認為創(chuàng)新就是為客戶創(chuàng)造出新的價值,它是企業(yè)家特有的工具;創(chuàng)業(yè)是創(chuàng)新的主要載體[4].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)始于創(chuàng)意的產(chǎn)生和創(chuàng)業(yè)的意愿,但更需要能力、勤奮和堅持.雙創(chuàng)教育的目的不僅是教大學(xué)生如何創(chuàng)立一個企業(yè),更重要的是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和企業(yè)家精神,提高他們的創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力.創(chuàng)新意識包括創(chuàng)造動機、創(chuàng)造興趣、創(chuàng)造情感和創(chuàng)造意志;創(chuàng)業(yè)能力是一種綜合能力,它包括對市場機會的挖掘能力、資本籌措的融資能力、企業(yè)運營的決策執(zhí)行能力、管理團隊的協(xié)調(diào)能力、適應(yīng)環(huán)境和承受壓力的應(yīng)變能力、解決問題的專業(yè)能力和務(wù)實求變的創(chuàng)新能力[5].學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力只有在實踐過程中才能獲得.但在實際教學(xué)中,有些實驗如彈藥保障、文物修復(fù)、集成電路設(shè)計等因為涉及高危或極端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作、高成本、高消耗而不能實際進行,新創(chuàng)企業(yè)的育成也具有周期長、成本高、實際流程不可逆的問題而難以解決.虛擬仿真實驗教學(xué)采用虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互等技術(shù),可以逼真地模擬現(xiàn)實世界的事物和環(huán)境,有利于學(xué)生在專業(yè)實驗環(huán)節(jié)的創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)[6].另外,虛擬仿真實驗可以仿真企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理和社會服務(wù)的流程,幫助學(xué)生提高創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力.因此,虛擬仿真實驗教學(xué)有助于解決雙創(chuàng)教育存在的困局.

2虛擬仿真實驗教學(xué)在雙創(chuàng)教育中的作用

教育部辦公廳«關(guān)于開展2015年國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知»(以下簡稱«通知»)提出:高校要加強虛擬仿真實驗教學(xué)資源、平臺、隊伍和制度建設(shè)[7],將虛擬仿真實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的作用充分發(fā)揮出來.虛擬仿真實驗在雙創(chuàng)教育中具有非常重要的作用,主要體現(xiàn)在3方面.

2．1有利于資源共享、提高雙創(chuàng)教育的覆蓋面

現(xiàn)代信息技術(shù)的普及和教育信息技術(shù)的發(fā)展,使得知識傳授方式發(fā)生了根本性變化,利用互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習已成為當代大學(xué)生的重要學(xué)習方式.采用云技術(shù)、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、3D仿真等先進信息技術(shù)開發(fā)的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺提供了遠程學(xué)習共享機制,有助于學(xué)生突破時空限制和利用碎片化時間,開放、自主地完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐活動,擴大了雙創(chuàng)教育的廣度和深度.

2．2可以彌補企業(yè)接待教學(xué)能力的缺口“

大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”對高校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求,高校應(yīng)通過開展企業(yè)實踐、崗位實習等實踐活動,幫助學(xué)生牢固掌握專業(yè)理論知識、提高崗位技能和實踐動手能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識與創(chuàng)業(yè)能力.但目前企業(yè)接待學(xué)生實習的意愿和能力均較弱,所提供的實習崗位數(shù)量不足、任務(wù)零散,且缺乏成熟的崗位培養(yǎng)計劃與職業(yè)發(fā)展通道.采用虛擬仿真技術(shù)能夠模擬企業(yè)的環(huán)境和工作流程,系統(tǒng)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗教學(xué)與實踐活動,對于提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力具有十分重要的作用.

2．3降低雙創(chuàng)教育和學(xué)生創(chuàng)業(yè)的成本

如前文所述,在實際教學(xué)中,很多實驗實踐因為涉及高?；驑O端的環(huán)境、不可及或不可逆的操作,或因周期長、成本高、實際流程不可逆而難以開展,或參加實驗實踐的人數(shù)受限;學(xué)生創(chuàng)業(yè)成本高、失敗率高,并且承擔很大的經(jīng)濟和精神壓力,因而選擇規(guī)避或放棄自主創(chuàng)業(yè).虛擬仿真實驗通過現(xiàn)代信息技術(shù),能夠提供安全、經(jīng)濟的實驗項目,幫助學(xué)生掌握專業(yè)知識和技能、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力,實現(xiàn)真實實驗條件不具備或難以完成的教學(xué)功能[7].

3雙創(chuàng)教育虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)及經(jīng)驗

北京聯(lián)合大學(xué)是一所應(yīng)用型大學(xué),以培養(yǎng)適應(yīng)國家(特別是首都經(jīng)濟社會發(fā)展)需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為己任.北京聯(lián)合大學(xué)管理學(xué)院虛擬仿真實驗教學(xué)中心(以下簡稱中心)貫徹落實國家關(guān)于虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)和雙創(chuàng)教育的精神,根據(jù)學(xué)校的總體規(guī)劃,構(gòu)建了以企業(yè)創(chuàng)新育成為主線、重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的虛擬仿真實驗教學(xué)體系.中心面向京津冀一體化建設(shè)和首都現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展,從學(xué)生初創(chuàng)企業(yè)的實際情況和雙創(chuàng)教育的需求出發(fā),以培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力為主線,利用云計算、虛擬仿真等信息技術(shù),全面模擬了中、小、微企業(yè)的創(chuàng)建、運營、管理和利潤再分配4個業(yè)務(wù)流程,開設(shè)了基礎(chǔ)、專業(yè)、綜合和創(chuàng)新實踐4個層次的實驗項目,開展了崗位實踐、創(chuàng)意開發(fā)、創(chuàng)業(yè)體驗、綜合實踐、創(chuàng)新項目、專業(yè)競賽、科技活動、社會實踐、自主性學(xué)習等9大類的學(xué)生創(chuàng)新實踐活動.雙創(chuàng)教育虛擬仿真實驗教學(xué)從根本上解決了目前經(jīng)管專業(yè)學(xué)生在社會上統(tǒng)一安排實習難度大、局限性大的困局[8],使學(xué)生逐步完成創(chuàng)新意識培養(yǎng)、能力提升、環(huán)境認知、實踐模擬及創(chuàng)新孵化的創(chuàng)新歷程,極大地推動了學(xué)生雙創(chuàng)教育的開展.

3．1虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)

中心以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為主線,利用現(xiàn)代信息技術(shù)開展虛擬仿真實驗中心建設(shè).2014—2016年相繼建成了虛擬技術(shù)研究室、虛擬企業(yè)實驗室、移動商務(wù)實驗室、數(shù)據(jù)分析實驗室、蜂巢創(chuàng)意空間等特色實驗室;搭建了高度集成、開放共享的綜合虛擬仿真實驗教學(xué)平臺,將真實實驗、模擬實驗和虛擬仿真實驗深度融合,建設(shè)了基于現(xiàn)代服務(wù)業(yè),貫穿企業(yè)創(chuàng)新育成全過程、全周期的實驗教學(xué)模塊和實驗項目.目前共設(shè)計開發(fā)了8個3D虛擬仿真實驗系統(tǒng),開放了9大類學(xué)生創(chuàng)新實踐活動,營造了模擬企業(yè)與產(chǎn)業(yè)園區(qū)的體驗式文化氛圍

3．2管理與共享平臺

針對學(xué)校多校區(qū)辦學(xué)的特點,中心以“中央控制、柔性組合、模擬仿真、資源共享”為建設(shè)思路,整合資源,充分利用現(xiàn)有場地和設(shè)備,利用云計算、虛擬仿真等信息技術(shù)構(gòu)建了虛擬仿真實驗教學(xué)資源管理平臺.硬件設(shè)備包括46臺服務(wù)器(CPU的主頻為2THz,5TB存儲)和無間斷校園網(wǎng)絡(luò)等,有效地保障了多校區(qū)、遠距離、全天候、開放式、精細化的創(chuàng)新實驗教學(xué)的組織與實施,支撐了校內(nèi)8個學(xué)院、17個專業(yè)學(xué)生的虛擬仿真實驗課程和創(chuàng)新實踐活動

3．3師資隊伍建設(shè)

中心堅持“以人為本、績效評價、創(chuàng)新發(fā)展”的方針,以學(xué)生雙創(chuàng)教育需求為指引,構(gòu)建了一支由國內(nèi)外行業(yè)專家、企業(yè)一線崗位人員、專業(yè)教師和實驗教師組成的多維度的虛擬仿真實驗教學(xué)隊伍.一方面,通過學(xué)科專業(yè)建設(shè)、教學(xué)科研攻關(guān)、社會實踐鍛煉、核心骨干培養(yǎng),提高了專業(yè)教師的綜合素質(zhì)[9],例如組織專業(yè)教師參加?xùn)|軟集團創(chuàng)業(yè)講師實踐營;另一方面,引入行業(yè)企業(yè)導(dǎo)師資源,并重視與企業(yè)導(dǎo)師互通,建立校企共建師資隊伍制度,加強企業(yè)導(dǎo)師的規(guī)范管理,例如聘請慈文傳媒集團專家擔任影視制片與管理專業(yè)的專業(yè)課教師,并負責指導(dǎo)該專業(yè)學(xué)生的科技創(chuàng)新活動.

3．4制度建設(shè)

中心為助力大學(xué)生雙創(chuàng)教育,本著“以人為本,智慧管理”的指導(dǎo)思想,貫徹學(xué)校關(guān)于虛擬仿真實驗教學(xué)和雙創(chuàng)教育的規(guī)定,制定了細致可行的管理制度,最大限度地發(fā)揮了中心在場地、設(shè)施、教學(xué)資源、人員配置等方面的作用.(1)建立了順暢、高效的運行機制.實行“學(xué)院管理G中心管理G學(xué)生自主管理”的運行模式,理順了學(xué)生雙創(chuàng)活動的管理機制;實行了全面的教學(xué)效果考核、評價、反饋機制;通過開放實驗室制度建設(shè),促進了線上線下創(chuàng)新實踐活動的開展.(2)建設(shè)了內(nèi)容完備的管理規(guī)章制度.為保證中心高效運行,除嚴格執(zhí)行學(xué)校的相關(guān)政策和規(guī)定外,還制定了實驗隊伍培養(yǎng)與管理、資源開放與共享、運行管理及質(zhì)量保障等一系列相關(guān)制度,主要有«關(guān)于提高教師專業(yè)實踐與應(yīng)用能力的實施辦法»«企業(yè)創(chuàng)新育成虛擬仿真實驗教學(xué)中心開放實驗課程實施辦法(試行)»«實驗教學(xué)中心開放實驗室管理規(guī)則»和«虛擬仿真實驗資源開放管理規(guī)則»等.中心通過虛擬仿真實驗教學(xué)資源、平臺、師資及制度建設(shè),為學(xué)生創(chuàng)新實踐活動提供了強有力的保障,雙創(chuàng)教育成效顯著,使學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力顯著增強.近3年,學(xué)生在全國大學(xué)生服務(wù)外包大賽、電子商務(wù)“三創(chuàng)”大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技大賽等全國性系列賽事中累計獲得市級及以上獎項65項;在“啟明星”科技立項中成功立項224項,包括國家級項目15項、市級項目99項;已有多支學(xué)生自主組建的創(chuàng)業(yè)團隊通過競爭、選拔,入駐中心的蜂巢創(chuàng)意空間,孵化成功后注冊公司正式運營.例如電子商務(wù)專業(yè)學(xué)生李承學(xué)帶領(lǐng)的創(chuàng)業(yè)團隊“四麥活動社”已孵化為創(chuàng)業(yè)公司,梁磊老師指導(dǎo)學(xué)生開展的“寸草心———基于時間銀行理念的互助式養(yǎng)老公益平臺”項目獲批北京市朝陽區(qū)協(xié)同創(chuàng)新項目,并與公司合作共同開發(fā)互助式養(yǎng)老公益平臺,在朝陽區(qū)常營社區(qū)開展試驗.

4增強雙創(chuàng)虛擬仿真實驗教學(xué)實效性的對策

目前,基于雙創(chuàng)教育的虛擬仿真實驗教學(xué)還存在著教學(xué)資源不豐富、平臺功能不完善、開放共享程度低、師資水平有待提高、制度不健全等問題.可以采取以下改進措施加以改進.

4．1構(gòu)建專業(yè)能力與雙創(chuàng)素質(zhì)一體化實驗教學(xué)體系

結(jié)合本校的專業(yè)特色和優(yōu)勢,在實驗教學(xué)體系建設(shè)中以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為出發(fā)點,把實驗資源和管理平臺建設(shè)、實驗課程建設(shè)、師資隊伍建設(shè)等有機融入實驗教學(xué)體系框架中.將雙創(chuàng)教育切實融入基礎(chǔ)實驗課程、專業(yè)實驗課程、綜合實驗課程和創(chuàng)新實踐項目中,逐步、分層次開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合技能訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐,將雙創(chuàng)教育貫穿于從理論、實驗到實踐的創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)全過程[10].對那些真實實驗不具備或難以達到實驗效果的實驗項目和實踐環(huán)節(jié),則由虛擬仿真實驗來完成,將真實實驗、模擬實驗與虛擬仿真實驗有機結(jié)合,做到“虛實結(jié)合、能實不虛”.

4．2豐富虛擬仿真教學(xué)資源并持續(xù)共享

中心的建設(shè)經(jīng)驗表明:虛擬仿真實驗對于推進雙創(chuàng)教育具有非常重要的作用,應(yīng)以提高學(xué)生雙創(chuàng)教育成效為目標,通過多種途徑開展虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè).(1)校企協(xié)同開發(fā)虛擬仿真教學(xué)軟件和項目;(2)注重虛擬仿真軟件的產(chǎn)業(yè)特色和專業(yè)深度;(3)構(gòu)建更加兼容的虛擬仿真軟件使用環(huán)境,整合現(xiàn)有資源,對軟件進行二次開發(fā)[11];(4)擴大共享范圍,將虛擬仿真資源從校內(nèi)擴展到校外,實現(xiàn)雙創(chuàng)教育作用的最大化.

4．3擴展平臺功能

一個良性發(fā)展的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺,在保證完成基于雙創(chuàng)教育的虛擬仿真實驗教學(xué)任務(wù)的同時,還應(yīng)是一個“集合各方創(chuàng)業(yè)動態(tài)、政策和信息的生態(tài)系統(tǒng)”[12],應(yīng)具有開放性、擴展性、兼容性和前瞻性.這就要求高校合理組織、校企協(xié)同,利用現(xiàn)代信息技術(shù)拓展虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺的功能,在時間、空間和實驗內(nèi)容上全面開放[13],并實現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源共享.

4．4提高雙創(chuàng)教師的教育教學(xué)意識和能力

打造一支雙創(chuàng)教育理念先進、信息技術(shù)應(yīng)用能力強、有豐富企業(yè)實踐經(jīng)驗的虛擬仿真實驗教學(xué)隊伍.(1)加強雙創(chuàng)教育理論學(xué)習,探索雙創(chuàng)教育與專業(yè)教學(xué)深度融合;(2)加強企業(yè)實踐,提高專業(yè)教師的創(chuàng)新實踐能力和創(chuàng)新意識;(3)專業(yè)教師參與虛擬仿真實驗項目建設(shè),在虛擬仿真實驗平臺、實驗項目建設(shè)中發(fā)揮作用;(4)企業(yè)導(dǎo)師進校園,在實驗教學(xué)中傳播企業(yè)創(chuàng)業(yè)和運營經(jīng)驗,全程參與并指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實踐活動.

4．5加快健全制度建設(shè)

要保證虛擬仿真實驗教學(xué)持續(xù)服務(wù)于雙創(chuàng)教育,需要一整套完備的管理制度和激勵制度.(1)管理制度.目前學(xué)生雙創(chuàng)活動一般歸口校團委、校招生就業(yè)辦公室等不同管理部門,雙創(chuàng)教育與虛擬仿真實驗教學(xué)建設(shè)之間、學(xué)生雙創(chuàng)活動開展與實驗教學(xué)中心運行之間存在著管理脫節(jié)現(xiàn)象,學(xué)校有必要建立高效、順暢的協(xié)同機制,為學(xué)生的雙創(chuàng)教育活動提供強有力的支撐.(2)激勵機制.虛擬仿真實驗教學(xué)項目的建設(shè)不僅需要經(jīng)費支持,還需要教師投入大量精力進行設(shè)計開發(fā).因此,應(yīng)建立、健全激勵制度,鼓勵教師參與虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè).

5結(jié)語

虛擬仿真實驗教學(xué)是提高大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的重要途徑.云計算、人工智能技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為虛擬仿真實驗教學(xué)提供了強有力的技術(shù)支持.隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,更多基于雙創(chuàng)教育的虛擬仿真實驗教學(xué)資源將會被設(shè)計開發(fā)出來,虛擬仿真實驗教學(xué)在雙創(chuàng)教育中的作用會益發(fā)凸顯.

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作者:劉來玉 陳晨 董焱 楊積堂 單位:北京聯(lián)合大學(xué)管理學(xué)院