经济类虚拟仿真实验教学体系的多维度构建与实践
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[摘 要] 根据经济类学科教育改革要求和当代大学生学习工作特点，将虚拟仿真实验教学模式引入实验教学，已经成为高校教学改革的重要趋势。我校作为国家级经管类实验教学中心，进一步对经济类虚拟仿真实验教学体系进行构建，结合学科的专业特点来设计实验，通过系统全面的实验学习过程，帮助学生认识各种经济问题和经济现象。同时课程体系秉承以学生为本的实验教学理念，充分发挥学生在整个实验过程中的主动性和创造性，从而达到培养学生综合学习和应用能力的目的，为经济类学科专业发展提供了有益的实践探索。
[关键词] 经济类;虚拟仿真;实验教学体系
doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 13. 091
[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2019）13- 0223- 03
0 引 言
经济学科作为一门与社会实践紧密相关的应用型传统学科，伴随着虚拟仿真技术的快速发展和应用，在教学中通过软件和程序构建高度仿真的各种相关实验内容和项目，能够在较大程度上模拟和还原真实环境下很难完成的各种经济学理论知识。虚拟仿真实验教学体系力求突破原有学科实验的传统界限，构建、运行、验证有代表性的、启发性的课程实验内容和问题，减少简单重复的单一验证性实验，增加综合性、多重设计性、结果多样性的综合实验。整个课程体系的设计需要包含先进的综合仿真技术、优良的实验条件和环境、丰富的实验内容、有效的实验方法，使得学生对课程的知识有深入的认识和理解，激发学习的兴趣。
根据教育部《关于开展2015 年国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（ 教高司函[2015]24号） 要求，我校实验教学中心作为国家级经管类实验教学示范中心，在发挥现有优势和示范作用的同时，加强虚拟仿真实验教学体系的构建和实践，遵循技术设计为教学发展的原则，以及“创新”“发展”的理念，深化实验教学体系改革提高实验教学质量，为成为国家级虚拟仿真实验教学中心打下良好基础。
1 经济类虚拟仿真实验教学体系构建思路
经济类虚拟仿真实验教学体系的构建，结合自身学科的专业特点来设计和完成实验，通过设计系统全面的实验过程，帮助学生认识各种经济问题和经济现象。整个实验教学体系在培养学生熟练应用信息技术和使用相关实验软件的基础上，综合运用所学的理论知识和学习方法去理解、分析、完成实验项目，最后分析解释各种实验结果和现象，以达到剖析、检验和进一步完善经济理论并在一定情况下提供政策抉择。学生在进行实验的不同阶段时，经常会出现客观性和真理性不一样的情况，所以需要他们使用合适的方法选择正确、客观、真实的数据信息，科学客观地认识事物，经历从整体到个体，再从个体回归到整体的过程，充分发挥学生在整个实验过程中的主动性和创造性，从而达到培养学生综合学习和应用能力的目的。
1.1 技术路线为基础
信息化手段的发展推动了教学方式的变革。虚拟仿真实验的开展，为学生提供了一个结合课内、课外、社会实践多个空间和时间的学习环境。通过虚拟仿真实验，学生可以学习比传统理论课程上学到的更复杂和更真实的课程实验内容。传统课程教学中只能将课程实验内容的复杂性和多变性限制在一定的程度，以保证能够进行可控的经济现象理论分析。而虚拟仿真实验教学，采用计算机仿真软件允许学生通过改变系统参数的方式改变系统环境。学生实验得出的结果因为环境设置和参数的改变，而得到不同的甚至是出乎意料的结果，增强了课程的趣味性和多变性。学生在教学过程中观察实验运行的方式和实验对象的各种不同行为，最后通过计算机系统的数据分析解释各种实验结果和现象。此外，掌握虚拟仿真方法信息化手段的学生在毕业后进入相关工作领域时，可以更迅速地掌握其他信息化手段和方法，为将来的科研和工作打下坚实的基础。
1.2 层次阶段递进式培养为核心
按照学习的循序渐进的自然过程，将整个教学细分为“理论教学-实验操作教学-实验教学”。学生在完成以上各个教学过程的基础上，才能进入下一个实验阶段。学生独立实验根据难易程度细分为“基础验证型实验-综合型实验-创新型实验”。这种阶段层次递进式教学的方式，形成整个学习过程由理论到实验，再由基础实验到综合和创新型实验的过程。整个课程的学习过程遵循由浅入深，从基础到综合，同时集教学、科研和学生兴趣为一体，形成循序渐进的虚拟仿真实验教学体系。
1.3 专业方向为导向
经济类虚拟仿真实验教学体系，融合现有经济类各个专业的不同课程，按照课程培养方案，对经济类学科专业课程进行整合。课程按照“专业导向+目的导向”的构建方案，组织经济类专业的课程组，较为全面地展现了经济类专业课程的各要素，从专业角度构建实验教学的仿真环境和内容。整個课程组的整合，帮助学生清晰的认识和重现整个经济产业链。这种课程体系有效解决多专业融合人才培养问题，形成仿真内容与社会产业相结合、理论课堂与实验课堂相结合的经济类虚拟仿真实验课程体系。
2 经济类虚拟仿真实验教学体系框架建设
经济类虚拟仿真实验课程教学体系的建设，应满足学校人才培养方案的要求和经济社会对人才的需要，切实提高学生学习能力和综合素质。
2.1 实验教学内容体系
经济类虚拟仿真实验课程的内容体系，使得学生在掌握理论知识和基本实验方法的基础上，进一步系统全面学习和掌握研究工具和创新方法，满足综合实验的需求。整个内容体系经过梳理、分类、总结，对理论教学和实验教学，课内教学和课外自学，校内学习和校外实践，构建了三个层次的虚拟仿真教学内容体系，分别为： 第一层次为基础型实验，包含课内理论知识和基础实驗;
第二层次为综合型实验，是学生基础实验的拓展延伸，包含学生竞赛等相关综合实验，以培养和提升学生综合学习能力和科研素养为目的;
第三层次为创新型实验，包含社会实践和交流活动，虚拟仿真环境为其提供教学资源，交流空间，实验内容模型。
这种课程体系，力求使得学生从理论、实验、实践过程中更好地了解基本经济现象，通过观察环境、改变仿真环境和参数，得到更多的实验结果。整个过程尽可能地接近现实经济现象，在高度仿真的学习环境中体验与现实接近的经济现象和企业的工作流程。
2.2 实验教学方法体系
虚拟仿真实验教学方法体系基于虚拟仿真技术的应用，具体包括以下几点。
第一种为建立基于“资源共享-课内指导-点评”的课内实验教学模式。
学生对于课程实验，在完成理论学习和实验操作讲解的基础上，通过开放平台相应的虚拟仿真实验软件，满足学生随时复习知识和进行实验操作的需求。学生甚至可以在课前预先进行实验操作，观察实验现象，分析实验结果。通过有效的课前预习，教师能够在一定程度和一定范围内减少简单的讲解演示教学实验，灵活地增加各种设计性实验内容。学生在整个学习过程中，根据教学要求，可以自行设计各种实验方案，输出最后结果，实时进行分析。教师主要通过答疑、检查各个小组的各种实验结果，及时发现实验中的问题，给予相应指导。
第二种为基础学习与综合提高性学习相结合。
由于课程时间有限，不同学生的学习能力和兴趣又不尽相同，所以整个学生的学习情况参差不齐。学生在完成课程培养方案的基础上，可以继续自主选择完成更高层次的课程实验项目来获得更高的分数。学生由从被动地接受知识和实验转变为积极主动学习，同时教师成为学习的组织者、指导者和监督者。学生之间以共同的兴趣和学习目标来建立团队，团队之间通过协作和互相学习和谈论的方式完成实验内容。教师可以在整个过程中回答学生问题，给予学生及时指导。
2.3 实验教学评价体系
虚拟仿真实验教学体系在实验教学中具有较多的优势，但因为实验教学的延伸时间自由、实验地点自由，团队合作关系变化，这些因素决定了实验过程和结果的评定影响因素较多，所以成绩的评定具有一定的复杂性。我们如何建立科学合理的虚拟仿真实验评价体系，对于保障实验教学质量，提高学生学习的积极性和主动性，具有至关重要的作用。
所以为了保证课程的考核多元化、合理化，我们一方面需要关注学生最终实验结果，另外一方面还要对学生综合素质、团队观念、实验内容的复杂性和多重性进行总体考量。教师考核成绩需要将过程性考核和结果性考核相结合，将团队考核与个人考核相结合，这样得出的综合课程成绩，才能激励学生和检验实验效果，才能不断优化和设计更好的教学内容和方式。
3 经济类虚拟仿真实验课程体系建设实践和效果
中心面向全校经济管理类学院，为各专业人才培养方案中课内实验、独立实验课程的开设和大学生学科竞赛等第二课堂活动的开展提供支撑与保障。中心结合长期教学实践，依据社会经济发展对人才的需求，以培育学生的学习能力、计算机应用能力、团队合作能力、创新能力为目标，遵循“理论基础+综合实验+团队协作+线上线下指导”的建设思路，使用各种虚拟仿真软件，采用模型仿真、过程仿真、情景仿真等虚拟仿真手段进行教学，提高实验教学水平，整合实验教学资源。虚拟仿真实验平台和相关软件的应用，便于实验教学打破时间和空间的限制完成实验任务。运用虚拟仿真软件，学生可以自选、自行组织完成多种实验，从而节省课堂时间，显著降低实验室管理成本，提高实验效率。虚拟仿真技术使各个实验独立，数据录入、数据处理、实验结果的输出和分析等使得实验清晰化智能化，逐渐形成新的技术方法和规范，有利于实验的开展和提高实验技术水平，满足实验教学不断提出的新的教学要求。
整个课程体系，以课程实验大纲为基础，拓展性的增加各种设计性的实验内容，使学生以经济理论知识点为基础，以虚拟仿真软件为工具，自行设计实验方案、参数、环境，得到各种启发性的实验结果，并可以通过仿真软件实时进行回放、分析。教师也可以在线监督和远程指导，在实验教学中发挥重要的控制作用。因此，虚拟仿真实验教学体系可以很好地锻炼学生的自主学习能力，独立构思和设计实验内容和方法的能力，团队协作能力、有利于培养出具有创新精神和实践能力的人才。
中心经过改革和发展，现有实验项目资源总数432个，开设实验项目数400多个，服务全校35个专业。同时中心在原有实验教学资源的基础上，以提升学生综合学习能力为目标，开设跨专业综合实验经济类课程，构建一个从知识、能力到素质呈递进式的立体化实验教学内容体系，取得了较好的教学效果。
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