虚拟仿真实验教学与示范中心建设
示范性虚拟仿真实验项目的建设与探索
第 9 期2019 年 9 月 10 日计算机教育Computer Education中图分类号：G64238示范性虚拟仿真实验项目的建设与探索王阳萍1,2,3，雍 玖1,2,3，王文润1,2,3，岳 彪1,2,3（1.兰州交通大学 计算机科学与技术国家级实验教学示范中心，甘肃 兰州 730070；2.兰州交通大学 轨道交通信息与控制国家级虚拟仿真实验教学中心，甘肃 兰州 730070；3.甘肃省人工智能与图形图像处理工程研究中心，甘肃 兰州 730070）摘 要：分析虚拟仿真实验项目建设中自主研发能力不够、开放共享不足、质量不高等主要问题，结合兰州交通大学持续推进虚拟仿真实验教学中心建设和实验项目建设的实践，提出由浅入深、循序渐进地探索虚拟仿真实验项目建设方案。
以“数据与场景驱动的高速列车运行控制虚拟仿真实验”国家虚拟仿真实验项目的申报和建设为例，针对现场实习风险大、费用高、难以开展实践教学等问题，介绍在深度融合实际工程数据的基础上，采用虚拟仿真技术真实再现高速铁路列车控制全过程。
关键词：虚拟仿真实验项目；自主研发；建设探索；开放共享0 引 言虚拟现实（Virtual Reality ，VR ）是新一代人工智能的重要发展方向，已广泛应用到教育、医疗、娱乐等众多领域。
教育部《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》中明确提出，虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，是实验教学方式的重要补充。
近年来，随着高等学校对学生工程实践和科技创新能力要求的不断提高，虚拟仿真在实践教学中的应用日益增多[1-3]。
为提高信息化背景下高等学校实验教学质量和实践育人水平，教育部从2017年起开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作，推动高校积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学项目示范新体系。
教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知
教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知文章属性•【制定机关】教育部办公厅•【公布日期】2017.07.11•【文号】教高厅〔2017〕4号•【施行日期】2017.07.11•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】高等教育正文教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知教高厅〔2017〕4号各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局，有关部门（单位）教育司（局），部属各高等学校：为贯彻落实习近平总书记关于强化实践育人工作的重要指示精神和全国高校思想政治工作会议精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求，深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平，经研究，决定在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上，于2017-2020年在普通本科高等学校开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。
现就相关工作通知如下：一、建设目标紧紧围绕立德树人根本任务，适应经济社会快速发展对人才培养的新要求、现代大学生成长的新特点、信息化时代教育教学的新规律，以提高学生实践能力和创新精神为核心，以现代信息技术为依托，以相关专业类急需的实验教学信息化内容为指向，以完整的实验教学项目为基础，建设示范性虚拟仿真实验教学项目，推动高校积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学项目示范新体系，支撑高等教育教学质量全面提高。
二、建设内容实验教学项目作为高校开展实验教学的基本单元，其建设水平直接决定实验教学的整体质量。
开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。
虚拟仿真实训室建设实施方案
一、方案背景虚拟仿真实验教学中心是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，更是实验教学的发展方向，重点是建设信息化实验教学资源。
依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，学生在虚拟环境中开展实验，达到所要求的认知与实践教学效果。
二、整体设计第一类为可远程控制的共享资源，主要为虚拟现实教学资源，构建了高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，包括播音、编导、新闻、广告四大门类的近20门课程。
这部分资源与电视演播实验室、电视采编实验室、高清非线性编辑网络实验室、电子技术实验室从资源配置上充分体现了虚拟结合，相互补充的原则，其中一部分课程可补充目前实践训练所缺乏的参与程度低、成本高的部分，例如摄像机拆卸与组装、复杂仪器的机械安装等课程；一部分课程可作为真实实训教学的训前准备课程，这部分课程可减少真实实训的高消耗，例如新闻摄影、电视摄像等课程。
第二类为软件共享资源，软件共享是利用仿真工具软件二次开发的纯数字仿真实验资源，不带有实物对象，例如舞台等大型设施的搭建与媒体运行的系统集成等内容。
另外，软件共享资源还有一类是集中了播音、编导、新闻、广告类各专业相关工具软件近20种，由学生自主进行相关课程的虚拟仿真实验，此类软件资源即可实现虚拟现实仿真资源（VR版本）又可与高清非线性编辑网络实验室联合，建立区域网络系统（PC版本）。
第三类为仪器共享资源，是虚拟仿真实验中有部分实物参与的半实物仿真系统，例如，在新闻摄影的仿真教学实验中，有虚拟控制器加实际对象的半实物仿真，有实际控制器加虚拟对象的半实物仿真，可实现诸如水下拍摄、直升机拍摄等多种复杂情况下的拍摄方式。
这部分为虚实结合资源，真实实验中不能实现的功能由虚拟部分实现，真实环境中可以实现的功能由实物对象实现。
三、架构设计针对整体方案设计要求，各类共享资源需配备完善的软件系统，而软件的知识数据管理是本方案中所有软件运行的数据基础保证。
虚拟仿真实验教学中心平台建设方案
湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案一、方案背景虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。
为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。
其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。
目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。
由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。
主要面临如下问题：• 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。
• 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式；• 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展；• 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”；• 缺乏足够的开放性；• 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上；二、方案目标该方案的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。
平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。
平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能，同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源，为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。
仿真实验在国家级实验示范中心建设中的作用
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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｌｓ ｎ ｍａ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ，ｔ ｅ ａ ｔ ｏ ｓ ｃ ｎ ｔ ｃ ｉ ｕ ｌｓ — ｓｒ ｃ ： ｓ ｄ ｏ ｈ ｐ ｌ ｔ ｆＦ ａ ｈ ａ ｉ ｔ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｈ ｕ ｈ ｒ ｏ ｓ ｕ ｔｖｒ ａ ｉ ｃ ｏ ｏ ｒ ｔ ｍｕ
ｌ ｔ ｎ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｅ ｕ ｐｍｅ ｔａ ｄ ｖ ｒｕ ｔ ｒａ ｃ ａ ｉｓ ｅ ｐ ｒｍｅ ａ ｓ ｔ ｍ ｎ ｈ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ａｉ ｘ ｅ ｏ ｉ ｎ ａ ｑ ｉ ｎ ｎ ｉｔ ａ ｍａｅ ｌｍｅ ｈ ｎ ｃ ｘ ｅ ｉ ｎｔｌ ｙｓｅ ｉ ｔ ｅ ｏ ｕ ｅ ． ｌ ｉ
设备 、 实验步骤 、 操作方法完全一致的仿真实验教学
系统 软件 。
我们所开发的固体力学实验虚拟仿真系统 ， 就
是 在 这 样 的 指 导 思 想 下 ， 用 Ｆａｈ ＭＸ 软 件 、 应 ｌｓ
环境 、 包括虚拟的实验设备 、 仪器等。提供形象直观 的交互式学习环境 ， 学生在这个环境 中操作仪器模 拟真实的实验过程 ， 增加对实验的理解 ， 提高教学质
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旅游管理专业虚拟仿真实践教学建设规划
旅游管理专业虚拟仿真实践教学建设规划（2015-2017）一、建设理念根据运城学院经管虚拟仿真实验教学示范中心建设要求，以我院旅游管理专业（本科专业）、酒店管理专业（专科专业）两个专业为学科优势，依托山西省重点扶持学科管理科学与工程学科、山西省特色专业旅游管理建设示范点、山西省创新实验区旅游管理专业，利用我院旅游管理专业校内实验实训室、旅游管理专业北京、上海、大连、深圳和太原等城市校外实习酒店基地为依托，把旅游管理专业虚拟仿真实践教学建设与学科专业建设紧密融合，实践教学与理论教学一体化，形成了“以培养学生旅游管理实践能力和创新精神为目标，以高水平学科平台为依托，夯实基础，强化综合，倡导创新”的实践教学理念。
二、建设目标根据运城学院经管虚拟仿真实验教学中心建设的指导思想与原则，针对旅游管理专业虚拟仿真实践教学的需求，为大力培养地方与行业双重特色的应用创新人才，创造可靠、安全和经济的教学条件，经过3年的建设，将旅游管理专业虚拟仿真实践教学建设成省内一流水平，起到良好的示范作用。
三、建设主要内容根据旅游管理专业目前的虚拟仿真实践项目与特色，加强和完善一批现有虚拟仿真平台上的实践项目，建设和开发一批具有地方和行业特色的具有自主知识产权的虚拟仿真实践教学平台。
1、继续加强和完善一批旅游管理专业虚拟仿真实践教学实训平台及相关设备与软件。
继续建设与完善旅游管理专业、酒店管理专业虚拟仿真实训平台，采用3年的时间建设完成包括酒吧虚拟仿真平台、茶艺虚拟仿真实训平台、旅游规划与开发虚拟仿真实训平台、网络多人在线虚拟导游创新平台系统满足旅游管理专业虚拟仿真实践教学需要。
2、加强和完善学校统一的具有开放性、扩展性、兼容性、前瞻性的旅游管理虚拟仿真实践教学管理和共享平台（信息化、网络化）建设，实现应用信息的及时发布、实践教学资源的高度共享，达到实践教学资源的高效管理。
3、建设一支教学、科研、技术、管理人员相结合，核心骨干人员相对稳定，职称、年龄、知识、能力结构合理的虚拟仿真实践教学团队，形成一支教育理念先进，教学科研水平高，信息技术应用能力强，实践经验丰富，团结协作、勇于创新的虚拟仿真实践教学和管理队伍。
河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见
河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见文章属性•【制定机关】河南省教育厅•【公布日期】2021.07.02•【字号】教高〔2021〕240号•【施行日期】2021.07.02•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】教育信息化正文河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见各本科高校：实验教学是高等院校人才培养的重要组成部分。
开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设，是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。
为进一步发挥虚拟仿真实验教学项目示范带动作用，提高高等教育教学质量，加快建设高质量教育体系，现就我省高校加快推进虚拟仿真实验教学体系建设提出如下实施意见。
一、指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大和全国、全省教育大会精神，全面落实《中国教育现代化2035》《教育信息化2.0行动计划》《河南教育现代化2035》及其实施方案等文件要求，落实立德树人根本任务，坚持以能力为先的人才培养理念，按照“学生中心、产出导向、持续改进”的原则，突出应用驱动、资源共享，强力推进教育理念、体系、制度、内容、方法和治理现代化，充分发挥实验教学信息化这一高等教育系统性变革的内生变量作用，提升我省教育信息化水平，加快推进我省教育现代化建设。
二、建设原则坚持立德树人。
按照经济社会快速发展对人才培养的新要求，结合现代大学生成长的新特点、信息化时代教育教学的新规律，以信息化引领构建以学生为中心的全新教育生态，提升人才培养质量，促进学生全面发展。
坚持融合创新。
发挥技术优势，变革传统模式，优化重构教学内容与课程体系，推动多学科知识点融合、跨专业能力融合、多学科项目实践融合、新技术与教育教学深度融合。
坚持问题导向。
重点解决仿真实验项目条件不具备或实际运行困难，涉及高危或极端环境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型综合训练等问题，提供可靠、安全和经济的实验项目。
经济管理虚拟仿真实验教学平台建设与实践
经济管理虚拟仿真实验教学平台建设与实践发布时间：2021-11-09T07:26:24.406Z 来源：《科技新时代》2021年9期作者：高建明[导读] 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容。
浙江越秀外国语学院浙江绍兴 312000摘要：结合经济管理虚拟仿真实验教学中心建设实践，对经济管理虚拟仿真实验教学平台建设进行探析，就经济管理虚拟仿真教学平台的建设思路，构建了“过程仿真+O2O 协同”的实验实训实战研发一体化虚拟仿真教学平台，拓宽经济管理虚拟仿真实验教学空间，提升学生的实践和创新能力。
关键词：虚拟仿真；经济管理；实验教学；教学体系虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容。
它是学科与信息技术深度融合的产物。
虚拟仿真实验教学中心的建设坚持“科学规划、资源共享、提高效率、突出重点、可持续发展”的指导思想，旨在全面提升大学生的创新精神和实践能力，以共享优质实验教学资源为核心，注重实验教学资源信息化建设，不断推进实验教学信息化建设，推动高校实验教学改革创新。
依托多媒体、虚拟现实、网络通信、数据库、人机交互等技术，构建高度模拟的虚拟实验环境，以实物作为实验的有益补充，突出实验技术在教学中的应用，突破空间和时间的限制，使学生能够在虚拟环境中随时随地开展实验训练活动，提高学生的实践能力和自主学习。
1经济管理虚拟仿真教学平台建设思路目前，我国许多高校都建立了虚拟仿真实验室，虚拟仿真实验室的建立将有助于优化实验教学环境，为高校教育信息化创造“云”环境；有助于多媒体教学、虚拟现实教学、课程实验教学、案例教学和综合实训教学的有效结合，实现教学手段和教学方法的多样化；有利于实现教学资源的统一管理，提高实验教学管理水平；有利于创新实验教学模式，培养学生的创新精神和实践能力。
经济管理专业培养具有扎实专业知识、较强实践能力和创新精神的高素质应用型人才。
虚拟仿真实验教学平台的建设应将理论知识与能力培养相结合，遵循能力本位原则，通过多主体构建将多学科专业知识和经济管理技能融入虚拟仿真教学，多层次推广和全过程培训提高学生实践创新能力。
地方高校虚拟仿真实验教学中心建设研究与实践——以安阳师范学院为例
［收稿日期］２０２０－０６－０１［基金项目］河南省教师教育课程改革研究项目（项目编号：２０２０－ＪＳＪＹＺＤ－０３６）。
［作者简介］姚远峰（１９６８－），男，河南信阳人，博士，教授，主要研究方向为教育学；陈卫军（１９７１－），男，河南林州人，教授，主要研究方向为计算机应用。
地方高校虚拟仿真实验教学中心建设研究与实践———以安阳师范学院为例姚远峰，陈卫军（安阳师范学院，河南安阳４５５０００）［摘要］虚拟仿真实验教学是今后高校教学改革的重要内容之一。
以安阳师范学院为例，在分析虚拟仿真实验教学发展情况的基础上，对地方高校的虚拟仿真实验教学现状进行了研究，找出了存在的问题和不足之处，提出构建校级虚拟仿真实验教学中心的建设思路和举措。
［关键词］地方高校；虚拟仿真；实验教学［中图分类号］Ｇ６４２ ［文献标识码］Ａ ［文章编号］１６７１－５３３０（２０２１）０２－０１４６－０５ 目前，虚拟仿真实验教学已经成为高等院校信息化教育的重要建设内容，也是高等院校实验教学改革的发展方向。
虚拟仿真实验教学在解决传统实验设备不足、场地不足、管理人员不足、学生实践时间不足等方面有着天然的优势，又因其具备仿真性、交互性、安全性等特点，而受到了各高校的拥趸。
特别对于新建地方本科高校而言，由于本科办学时间较短、实验教学水平相对较低，大力推进虚拟仿真实验教学中心建设，就成为其推进实验教学改革、提高教学质量的有效手段。
安阳师范学院是一所典型的教学型地方高校。
近年来，按照教育部和河南省教育厅的统一部署，在虚拟仿真实验教学领域开展了一系列工作，取得了部分成果，但是也存在一些问题。
特别是在２０２０年全国防控新型冠状病毒疫情期间，高等学校对于虚拟仿真实验教学的需求急剧增加，如何高质量地完成教学目标，真正做到停课不停学，就必须对虚拟仿真实验教学中心的建设进行重新思考。
该文以安阳师范学院为例，就本校虚拟仿真实验教学的现状进行了分析，对于建设更高水平的虚拟仿真实验教学中心进行了探讨和研究，并给出相应的对策和建议。
国家级轻工化工虚拟仿真实验教学中心建设与发展规划
2019年第19期广东化工第46卷总第405期·203·国家级轻工化工虚拟仿真实验教学中心建设与发展规划谭伟，方岩雄，郝志峰，郑杰，张维刚(广东工业大学轻工化工学院，广东广州510006)Construction and Development Planning of National Virtual SimulationExperimental Teaching Center for Light Industry and Chemical IndustryTan Wei,Fang Yanxiong,Hao Zhifeng,Zheng Jie,Zhang Weigang(School of Chemical Engineering and Light Industry,Guangdong University of Technology,Guangzhou510006,China)Abstract:This paper introduces the development process and construction status,virtual experiment teaching resources,characteristics and innovation of the state-level virtual simulation experiment teaching center of light industry and chemical industry in detail,and puts forward the future development plan according to the existing problems.Keywords:virtual simulation；experimental teaching；construction;planning随着国家信息化教育战略[1-3]的推进，虚拟仿真实验教学在不同领域或专业的教学及能力训练环节中已经得到了广泛的应用[4-9]。
职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设指南
职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设指南一、建设单位职业教育示范性虚拟仿真实训基地（以下简称虚仿基地）的建设单位为独立设置的职业学校（含中等职业学校、高职专科学校、本科层次职业翔）。
二基础条件1.具备较好的实训条件。
拥有较为充足的实训场顺口一定规模的虚拟仿真实训资源、设施设备，能满足虚仿实训教学实施需要。
2.具备较强的教学科研团队。
教学科研团队熟悉生产一线岗位实际需求，能将虚拟仿真等信息技术有效应用于教学全过程。
3.具备良好的虚仿技术应用基础。
已在实训课程中开展虚仿教学改革探索，面向学生开展了一学期以上的虚拟仿真实训教学，且效果较好。
4.具备规范的管理运行机制。
有丰富的项目管理经验，相关工作机制健全,能合理规划虚仿基地建设,并提供充分的政策和资金保障。
三、建设任务虚仿基地以学校为基本单元开展建设，布局可集中、可分散,服务一个或多个专业（群），旨在通过虚拟现实、人工智能、数字挛生、物联网、大数据等新一代信息技术解决实训教学过程中的“三高三难”问题，提高专业实训教学质量。
1加强虚拟仿真实训基础设施建设。
对现有实训教学场所进行功能升级、环境改造，因地制宜建设与实际岗位操作情景对接的虚拟仿真实训教学场所，配备实训教学必需的设施设备。
建设虚仿实训教学管理及资源共享平台，提供资源承载、共享、使用服务，与校本大数据中心对接，实现数据采集、互联互通。
2.开发虚拟仿真教学资源。
应用虚拟现实、人工智能、数字挛生、物联网、大数据等信息技术自主开发或校企合作开发各类虚拟仿真实训资源。
资源建设与使用应与实际岗位技能和操作标准流程对接、与专业人才培养方案和职业培训方案对接、与实习实训对接，覆盖专业核心课程实训教学中"三高三难〃关键技能点,三年年均更新率不低于10%o提倡建设单位自主开发拥有完全自主知识产权的虚拟仿真实训资源。
3.推动专业实训课程创新与重构。
校企合作推动虚仿技术与专业实训教学有机融合，共同丰富教学内容、拓展实践领域，建设虚仿实训课程，修订实训I课程标准、实训指导书、教学评价标准等。
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
虚拟仿真实验教学中心建设与实践摘要：利用虚拟实验室开展实验教学能有效降低实验成本、扩大受益面、解决优质实验资源共享等问题。
文章从分析建设虚拟仿真实验教学中心的背景和意义入手，阐释建设虚拟仿真实验教学中心的目标、平台、内容等；结合电子科技大学信息与网络安全虚拟仿真实验教学中心的建设经验，对目前虚拟仿真实验教学中心网络架构、系统功能、建设中存在的相关问题进行探讨。
关键词：虚拟仿真；实践教学；虚拟仿真实验教学中心；信息与网络安全0 引言实验教学一直是高校本科人才培养工作中不可或缺的重要组成部分，关系着培养人才的工程实践能力和工程创新能力。
在传统的实验教学模式下，受限于各种条件的约束，学生只能在限定的时间和地点，利用限定的实验设备，完成特定的实验内容。
因此，传统实验是完成具有“代表性”和“普适性”的“规定动作”，极大地制约了对学生动手能力及工程创新能力的培养。
此外，传统实验室的建设经费投入不可小觑，不论是实验仪器设备的购置与维护，还是实验场地的建设与管理，都需要花费大量的人力、物力和财力。
因此，在传统实验教学模式下，“投入产出比”往往受到质疑。
为此，改革传统实践教学模式，探索适应新时代发展的实践教学新模式，是摆在高校实验教学改革面前的重要课题。
自1989年虚拟仿真实验的概念被首次提出以后，国内外若干高校都陆续开始建设虚拟环境下的实验平台。
究其本质而言，虚拟仿真实验是借助于计算机、通信、多媒体、虚拟现实等现代技术于段，实现对传统实验资源的远程访问和高效共享。
随着教育技术的进步，尤其是近年来大规模开放在线课程（MOOC）的出现，远程开放式虚拟仿真实践教学模式越来越得到关注和重视，而建设虚拟仿真实验教学中心为解决上述若干问题提供了统一的平台和方法，为实践教学改革提供了新思路。
1 虚拟仿真实验教学中心产生的背景1.1 如何满足新型教育手段对实验教学的要求？首先，从现代教育的发展趋势来看，新型的实践教学手段应该能引导学生自主学习。
实验教学示范中心及虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容
实验教学示范中心及虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容一、虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容虚拟仿真实验教学中心需重点开展资源、平台、队伍和制度等方面的建设，形成持续服务实验教学，保证优质实验教学资源开放共享的有机整体。
1. 虚拟仿真实验教学资源建设。
充分体现学校学科专业优势，积极利用企业的开发实力和支持服务能力，系统整合学校信息化实验教学资源，创造性地建设与应用软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等优质教学资源，推动信息化条件下自主学习、探究学习、协作学习等实验教学方法改革，提高教学能力，丰富教学内容，拓展实践领域，降低成本和风险，开展绿色实验教学。
支持鼓励自主创新和拥有自有知识产权。
2. 虚拟仿真实验教学的管理和共享平台建设。
按照服务与资源相结合的原则，建设学校统一的具有开放性、扩展性、兼容性、前瞻性的虚拟仿真实验教学管理和共享平台，高效管理实验教学资源，全面提供搜索导航服务，及时发布资源应用信息，切实扩大资源影响力度，实现校内外、本地区及更大范围内的实验教学资源共享，满足多学科专业、多学校和多地区开展虚拟仿真实验教学的需要。
探索高等学校、科研院所、行业企业共建共管共享的新模式，构建可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。
3. 虚拟仿真实验教学和管理队伍建设。
建设教学、科研、技术、管理人员相结合，核心骨干人员相对稳定，年龄、职称、知识、能力结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成教育理念先进，教学科研水平高，信息技术应用能力强，实践经验丰富，团结协作、勇于创新的虚拟仿真实验教学队伍。
4. 虚拟仿真实验教学中心的管理体系建设。
以虚拟仿真实验教学资源的充分使用和更大范围开放共享为目标，系统制定并有效实施保障虚拟仿真实验教学的教师工作绩效考核、经费使用管理、实验教学中心维护与可持续发展等政策措施，建立有利于激励学生学习和提高学生创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制。
二、实验教学示范中心建设任务和内容实验教学示范中心应在教学、管理、资源、队伍和信息化等方面发挥示范和引领作用，应具有：1．先进的实验教学理念充分认识实践教学在增强学生的社会责任感、激发学生的创新精神、培养学生的实践能力等方面的重要作用，形成重视实践教学、实践教学与理论教学协同培养高素质专门人才和拔尖创新人才的良好氛围。
虚拟仿真示范实训基地建设路径与成效研究——以贵州工业职业技术学院为例
虚拟仿真示范实训基地建设路径与成效研究①———以贵州工业职业技术学院为例李秀丽，李申，方维（贵州工业职业技术学院，贵州贵阳550000）一、建设背景和意义根据《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求，指出深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合，不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用，着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平，教育部将在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。
从文件精神来看，虚拟仿真实训基地建设已成为时代之趋，建设职业教育虚拟仿真实训基地，既是改革传统教学育人手段，推进人才培养模式创新的迫切需要，也是强化教学、学习、实训相融合的教育教学活动，有效弥补职业教育实训中高投入、高风险、高难度以及难实施、难观摩、难再现等特殊困难的重要措施。
因此，在推动新一代信息技术和职业教育改革结合的背景下，许多高职院校都在研究探索虚拟仿真实训基地建设，希望通过“虚实结合”实现实训教学手段和教学模式的多元化，拓宽学生的学习途径。
虚拟现实技术的应用可以使任意的虚拟空间成为课堂，使得教学空间可以打破传统的课堂教学，对培养技术型高职人才具有重要意义。
二、虚拟仿真实训基地建设的必要性———以贵州工业职业技术学院为例（一）学校概况贵州工业职业技术学院始建于1958年，拥有观山湖校区和清镇校区两个校区，占地面积共计58.8万平方米，前身系贵州省化工学校（化工厅干部管理学校），1999年被评为国家级重点中专；2002年首批独立升格为高职院校。
2007年在教育部高职高专人才培养水平评估工作中获“优秀”等次；2009年被评为贵州省首批省级示范性高职院校；2018年获批贵州省优质高职院校立项建设单位。
2020年12月，学院成功申报贵州省高水平高职院校，也将迎来新的发展机遇。
2021年，学校申报国家级实训基地建设项目《科技竞技虚拟仿真实训基地》的建设获批，贵州工业职业技术学院致力于打造代表贵州特色职业教育发展高水平，契合贵州工业转型升级最新需要，建成省内一流、行业先进、国内有声音、国际有身影的高水平高职院校。
石油钻采与储运工程虚拟仿真实验教学中心建设与实践
［收稿时间］2019-07-01［基金项目］课题：2016-常州大学-《采油工程试验》在线课程建设-CXGC201607。
［作者简介］白金美（1982-），女，山东临朐人，博士，常州大学讲师，研究方向：提高原油采收率技术。
张少辉（1982-），男，河南西平人，硕士，常州大学讲师，研究方向：提高原油采收率技术。
何岩峰（1973-），男，浙江义乌人，博士，常州大学教授，研究方向：采油工程理论与技术，低渗油藏渗流理论。
［摘要］石油钻采与储运工程虚拟仿真实验教学中心利用信息化技术，结合石油行业的特点和高等工程教育的发展需求，以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标，深入开展了虚拟仿真实验教学探索和研究，凝练出“递归跟进式”实践教学理念，形成了“五目标、三层次、三模式”特色鲜明的培养体系。
经过多年发展，中心在实验教学体系建设、教学模块设计开发、教学模式实施、开放共享等方面取得了显著成效。
［关键词］石油钻采；储运工程；虚拟仿真；实验教学［中图分类号］G642.423［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2020）07-0060-032020年7University Education信息技术对高等教育发展具有革命性影响，推动信息技术与教育的双向融合创新是促进高等教育改革创新、提高高等教育质量的有效途径[1-3]。
信息技术在教育教学领域和管理过程中的应用正在逐步深入，虚拟仿真实验教学中心的建设顺应了教育信息化的发展趋势和现实需要，是学科专业与信息技术深度融合的产物。
其有力地促进了教育模式、教学方法和学习方式的深刻变革，激发了学生的学习积极性，拓展了学生学习的时空，促进了学生实践创新能力的全面提升[4-5]。
石油钻采与储运行业安全生产责任大、生产任务重，在企业进行实践教学的难度大；钻采与储运机械价格高昂、耗电惊人，实践培训成本高；钻采与储运现场工作环境复杂、事故隐患多、安全风险大，很多实验难以采用传统的方式实现，无法保证教学效果[6]。
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基础条件
基础医学实验教学中心
临床技能中心
实体资源
实验用房：13690m2 仪器设备：6555台/套 设备总值：10740万元
软体资源
各类学习平台、网络课程、 资源库等软体教学资源800G
中心结构
资源整合
医学实 验教学 中心
医学院 护理学
院 口腔学
院 药学院
虚拟仿 真
实验中 心
肿瘤、眼 科
……
……
动物手术教学 腔镜基本技能训练
外科基本操作
儿科教学
妇产科教学
急诊教学
内科教学
诊断技能 基本技能 训练室 训练室
诊断技能训练室
临床基本技能训练室
急诊观察室 模拟手术室
重症监护室 模拟产房
动物腔镜手术室
腔镜培训中心
“虚拟-动物-大体”三个层次
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大体腔镜手术室
腹腔镜手术模拟器
血管介入手术模拟器
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
虚拟中心建建设理设念 理念
❖ “三结合”理念
真实与虚拟相结合 基础与临床相结合 教学与科研相结合
❖ “资源共享”理 念
信息、设备、人力
5个学院
• 中山医学院 • 公共卫生学院 • 光华口腔医学院 • 护理学院 • 药学院
虚拟仿真实验教学北与示校范中区心风建设貌
眼科医院
一）、显微数码互动与 虚拟标本馆建设
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
形态学实验平台
人体解剖学实验室
显微数码互动实验室
医学标本馆
电镜实验室
标本量 馆藏:大体
玻片 展出:大体
玻片
1万件 12万件 7500件 1000件
标本学科领域
人体解剖学
虚
组织胚胎学
拟
病理学
标
寄生虫学
本
微生物学
馆
生物学（宿主动物）
医学虚拟仿真 实验教学与示范中心建设
一、虚拟仿真实验中心 建设理念
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
虚拟仿真实验教学平台建设
• 医学是一门实践性、应用性很强的学科 • 为适应高素质创新性医学人才培养的要求 • 必须将实验教学、理论教学、科学研究紧密结合 • 构建现代化的医学虚拟仿真实验教学平台
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
虚拟腔镜培训室
四）、远程教育 远程示教会诊 虚拟考试平台
远程视频多功能厅
网络学习与考试
OSCE考站
医学远程示教会诊系统
三、虚拟仿真实验中心 管理的实践体验
虚拟仿真信息化平台建设
口腔等8大 附属医院
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
二、虚拟仿真实验中心 建设实例
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
医学生能力的培养
研究 能力 培养
临床 能力 培养
基础医学中心
单项实验技术
综合实验技能
初级能力
单项临床技能
综合临床技能
临床技能中心
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
高级实验技能 高级能力
综合专科技能
建设实验平台网络
推动教学视频制作
基础医学142项，临床技能132项
教学视频光碟资料
视频录象截图
二）、仪器共享平台建设 与虚拟仿真实验教学
三类仪器： •高端仪器 •贵重仪器 •常规仪器
（24h开放）
•资产4000万元 •设备250台套 •技术员12名
基于RFID技术的仪器共享管理系统
同步视频信息化管理系统
学生探索性实验 综合大实验 增加生物安全、实验寄生虫学内容 制作实物组织切片和数字化切片
《医学科研仪器使用》（研）
《动物实验设计》（研）
……
……
加强数字课程建设
❖ 国家与省级精品课程：18门；精品资源共享课程5门 ❖ 国家医学电子书包工程：主编3门，副主编2门 ❖ BB网络课程：上百门（含必修、选修）
虚拟仿真实验教学“目标”
✓建成仪器设备现代化、教师队伍精良、教学手段先进、管理 机制健全的医学虚拟实验教学平台； ✓虚拟实验教学平台实现“资源共享、开放管理”； ✓虚拟实验教学内容从“知识型”向“自主操作型”转变； ✓虚拟实验教学模式从“以教师为主体”向“以学生为主体”
的全新教学模式转变； ✓培养适应21世纪国家经济建设与社会发展需要的、具有国际 竞争力的高素质的创新型医学人才。
社会服务 科普教育基地
（广东省、广州市、越秀区）
实验生理教学实验室 电生理实验室
水迷宫视频跟踪系统
八臂迷宫测试系统
行为学实验室
BSL-3实验室 BSL-3实验录像
激光共聚焦系统
分选型流式细胞仪
体内可见光成像 系统
屏障环境动物实验室 小动物PET-CT
基础学科群——综合探索实验
课程
内容优化
《实验生理科学》 《分子医学技能》 《病原生物学实验》 《医学形态学实验》
用 户 分 布 图
2011年
2012年
2013年
三）、临床技能训练与 虚拟仿真医院
临床学科群——医学模拟教学
课程
内容优化
《临床见习》
多学科基于模型的单项训练，HPS案例教学
《急诊医学》
模拟急救现场，模拟急救案例教学
《灾难医学》
模拟灾难现场，模拟灾难救治案例
《腹腔镜基本技术》 腹腔镜基本技术模拟训练
肿瘤医院
8所 附属医院
口腔医院
中山一院
中山二院
中山三院
8 所附属医院，8 所非直属附属医院 7 个社区服务中心，31 所教学医院
虚拟仿真实验教学与示范中心建设
中山五院 中山六院
以现有“实验教学中心”为基础
基础医学实验教学中心
➢1995年筹建； ➢2006年入选首批国家级基础医学实验教学示范中心
临床技能中心：
共享服务质量管理体系
虚拟仿真实实现验教十学几与人示范管理数百台设备、服务数千名用户
仪器共享整体思路
查找仪器
仪器信息录入
申请资质
先PI后学生
准入审核
用户/使用者 各PI/研究生
预约仪器
学生1
.学..生..2.
学生n
专家委员会
实验仪器 共享平台
学院财务
实现远程监控：管理员可同时对多间实验室和仪器的使用情况进行实时监督 远程指导实验：异地查看实验情况，即时终止违反操作和超越预约范围的实验
➢2006年筹建； ➢2009年入选首批国家级临床技能实验教学示范中心
医学实验教学中心：
➢2007年筹建，基础、临床中心纳入统筹管理； ➢2010年筹建实验仪器共享平台； ➢2011年筹建医学标本馆； ➢2013年筹建腔镜培训中心与远程会诊示教教育平台 ➢2014年入选首批国家级虚拟仿真教学示范中心
实验教学任务
• 本科层次
– 教学对象：4个学院11个专业，4900人/年 – 教学项目：基础与临床25个学科、288个项目 – 教学时数： 110.7万人时数
• 其他层次
– 硕、博士研究生实验技术课程、毕业研究实验 – 硕、博士研究生临床培训 – 毕业后继续医学教育，约 5000人/年
虚拟仿真实验教学与示范中心建设