虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告2022版

实用文档虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告2017年起，教育部组织开展虚拟仿真实验教学项目建设工作，着力解决真实实验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，迄今已认定728门国家级虚拟仿真实验教学一流课程，有力推动了全国高校虚拟仿真实验教学资源建设。为深入了解高校虚拟仿真实验教学项目的建设与应用情况，有效支持“十四五”期间虚拟仿真实验教学项目的建设规划，联盟依托专业类工作委员组织开展了专项调研，并于2022年5月份完成了《虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告》的编写工作。《调研报告》回顾了“十三五”期间国家有关虚拟仿真实验教学项目政策的出台与工作推进情况，省级工作推进和项目申报、认定情况，联盟多方面开展的支撑性工作；以实验空间—相关数据和联盟63个专委会工作访谈情况、4452份教师问卷、35628份学生问卷为基础，对“十三五”期间虚拟仿真实验教学项目的建设与应用情况进行详实分析；基于国家“十四五”发展战略对人才培养的新要求、实验教学在人才培养中的作用、虚拟仿真的科学内涵和发展趋势等，从虚拟仿真实验的“体系化、标准化、装备化”建设等方面对“十四五”虚拟仿真实验教学项目建设提出了政策建议。

一、国家政策出台、工作推进情况为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，2017年7月教育部办公厅印发《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），部署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，统筹规划到2020年认定1000项左右示范性虚拟仿真实验教学项目。2018年5月，教育部印发了《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》（教高函〔2018〕5号）。通知进一步明确：国家虚拟仿真实验教学项目是示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的深化和拓展，是推进现代信息技术融入实验教学项目、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。将采取先建设应用、后评价认定、持续监测评估的方式，按建设规划分年度认定国家虚拟仿真实验教学项目。为进一步发挥国家虚拟仿真实验教学项目示范带动作用，推动虚拟仿真实验的应用共享。2018年12月，教育部高等教育司印发了《关于加强国家级虚拟仿真实验教学项目持续服务和管理有关工作的通知》（教高司函﹝2018﹞56号），通知明确要求：项目在认定后1年内面向高校和社会免费开放并提供教学服务，1年后至3年内免费开放服务内容不少于50%，3年后免费开放服务内容不少于30%；并提出了监管整改要求。2019年10月，教育部印发了《关于一流本科课程建设的实施意见》（教高〔2019〕8号）。通知指出：全面开展一流本科课程建设，经过三年左右时间，建成万门左右国家级和万门左右省级一流本科课程。在高校培育建设基础上，从2019年到2021年，完成1500门左右国家虚拟仿真实验教学一流课程认定，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体系。教育部系列文件对虚拟仿真实验教学项目建设的定位和要求不断深化，为高校建设工作指明了方向，广泛调动了积极性，有关研究、建设、应用不断向深入发展。目前共有3250门课程申报认定国家虚拟仿真实验教学一流课程。2017-2019年，教育部3次共认定728门国家虚拟仿真实验教学一流课程，2021年计划认定360门国家虚拟仿真实验教学一流课程，目前还在最终评审过程中。这些项目探索了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，拓展了实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间，相当程度上解决了大学生动手能力不足的短板问题，有利于形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学新体系，支撑高等教育教学质量全面提高。二、省级教育主管部门的工作情况1.各省项目申报与认定情况各省级主管部门高度重视建设申报工作，四年来省级项目的申报数量总体呈上升趋势。从2017—2019年各省虚拟仿真实验教学项目的申报和认定的情况进行分析：从申报数量看，排名前五的是江苏省、湖北省、山东省、广东省、河南省；从认定数量看，排名前五的是江苏省、北京市、广东省、陕西省、湖北省；从认定率看，排名前五的是江苏省、上海市、天津市、北京市、福建省。可以看出，上述排名靠前的省份基本上是教育大省，其中江苏省、福建省在组织方面着力较大。2.省级教育主管部门在推动项目建设方面的举措各省级主管部门以国家虚拟仿真实验教学一流课程建设为契机，结合本省高等教育发展实际，在推动虚拟仿真实验教学课程建设与应用方面研究制定了相应的发展规划和政策，采取了系列措施，在以下几个方面有所体现：支持引导课程建设以教育部文件为基础，部分省级主管部门制定了发展规划和引导政策，对获得认定的省级虚拟仿真实验教学一流课程，加大经费投入，推动项目的持续建设和完善，对项目运行情况进行监督和管理。完善实验教学队伍考核、奖励和监督机制，鼓励和支持教师参与虚拟仿真实验教学项目建设和教学实践。推动课程开放共享政策引导省内高校加强虚拟仿真实验项目校级层面的基础建设，鼓励支持多所学校有计划的共建共享实验教学资源，推动虚拟仿真实验教学课程的共享应用。将虚拟仿真实验教学项目纳入人才培养方案，鼓励高校建立有利于虚拟仿真实验教学项目开放共享的教学绩效激励机制，建立校际实验教学项目成绩互认、学分转换机制。推动构建虚拟仿真实验教学体系发挥国家级虚拟仿真实验教学一流课程的示范引领作用，推动省级虚拟仿真项目的建设，支持构建面向专业群的、可持续发展的高质量虚拟仿真实验教学体系。三、联盟主要工作情况2019年，在教育部高教司指导下，虚拟仿真实验教学创新联盟（以下简称“联盟”）在清华大学成立。联盟自成立以来，始终围绕联盟五大工作任务，以推动落实虚拟仿真实验的“体系化、标准化、装备化、慕课化”为工作目标，有序组织开展了一系列工作，有力促进了虚拟仿真实验教学的实践探索与创新发展。联盟建立了比较完整的组织体系，并不断优化完善，目前共设立了8个专业领域工作委员会、63个专业类工作委员会和技术工作委员会，联盟会员规模达到750余所高校、3100多个高校二级学院和110余家企事业单位，成为推动各项工作的一支主要力量。1.课程建设引领和推动工作联盟组织力量编写，并于2020年10月出版了第一版《虚拟仿真实验教学课程建设指南》，覆盖了8个专业领域、61个专业类，涉及500

余个专业方向，10490

个虚拟仿真实验方向。同步编制发布了《虚拟仿真实验教学课程建设规范（试用版·2020》，从课程建设技术标准等角度对虚拟仿真实验课程建设工作进行了原则性的规范。上述工作已经在虚拟仿真实验项目建设和应用过程中发挥重要的引导作用。以此为基础，联盟还于2021年启动了“双百计划”。共评选出64门应用范围广泛、具有高示范性的实验教学课程，通过以专题在联盟公众号、网站平台示范展示，以及汇编出版联盟实验教学应用示范课程优秀案例集等形式，充分发挥示范引领作用。遴选99门课程作为联盟2021年度培育项目，在课程选题、建设方案设计和脚本设计开发等方面给予全程辅导，推动了课程高水平建设，形成了被广泛认可的工作模式。2.实验教学理论与实践研究在《指南》《规范》等编制工作和推广应用过程中，联盟面向实验教学规律和课程体系开展了大量研究工作。为了不断将研究推向深入，2021年聚焦“十四五”时期实验教学改革发展的重点和难点，以推动虚拟仿真实验的“体系化、标准化、装备化”为工作目标，联盟规划了八个课题研究方向，面向高校开放申报。目前已初步形成《虚拟仿真实验装备化建设指南》《虚拟仿真实验课程应用评价指标体系》等系列研究成果。2022年，为主动服务国家“十四五”重大战略，推进虚拟仿真实验教学项目持续建设与探索，着力形成具有决策参考价值的研究成果，推动高校实验教学创新发展，促进“四新”建设背景下人才培养质量提升，在教育部高教司指导下，联盟再次设立了2022年度研究课题，面向联盟会员开放申报。3.虚拟仿真实验教学公共服务体系建设2020年，为落实教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室《关于在疫情期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》，联盟积极响应“停课不停学”号召，本着“高校主体、社会参与”的原则，在疫情期间联盟组织30家企业会员向全国高校免费提供实验教学资源，共同实施并保障高校在疫情防控期间的在线教学，实现“停课不停学、停课不停教”，为打响“抗疫”攻坚战贡献力量。2022年，在联盟的指导下，联盟企业会员积极整合自有资源平台，构建了服务于联盟全体会员高校的实验教学公共服务体系，并建设了开放统一的高校实验教学公共服务门户网站。以专业、课程为维度汇聚了联盟企业和高校会员的优质共享项目2000余个，通过整合形成了220余个实验课程群，可以有效支撑高校实验教学，推动虚拟仿真实验教学项目的体系化应用。2022年3月份，为帮助吉林省、上海市相关高校克服疫情对实习、实训、实验教学等工作带来的影响，联盟通过高校实验教学公共服务平台为相关高校提供线上教学支持与服务。目前，已为40多所高校提供了在线实验教学服务。4.以赛促用，推动产教融合2019年起，联盟积极支持推动各类虚拟仿真竞赛，旨在达到“以赛促教、以赛促学、以赛促创”的效果，进一步推广虚拟仿真实验教学的理念，推动虚拟仿真实验教学资源的应用共享，促进实现学校教学与行业应用融合发展。2021年，全国大学生工程训练综合能力竞赛首次设立了虚拟仿真赛道，由联盟承办智能网联汽车设计赛项和飞行器设计仿真赛项。竞赛紧密贴合产业实际需求突出了多学科交叉协同与创新创造，体现了产教融合、协同育人的办赛原则。两个赛项取得较好成果，其中飞行器设计仿真赛项吸引了24个省市109所高校415支队伍报名参赛；智能网联汽车设计赛项吸引了21个省市84所院校307支队伍报名参赛。赛事在央视移动网、新浪新闻、腾讯新闻等平台全程直播，在线观看人数累计64余万人次。除上述主要工作外，2019年4月，联盟参与承办了中国慕课大会相关工作。在中国慕课大会现场，依托南京航空航天大学《飞机大部件装配虚拟仿真实验项目》，南京航空航天大学、西北工业大学、贵州理工学院等三所高校的教师和学生们，借助虚拟仿真技术、5G技术，实现跨地域、跨学校的实时操作，共同完成了一场高质量