2024年，是中國高速邁向新質(zhì)生產(chǎn)力的一大步，也是虛擬仿真走向全面應(yīng)用的關(guān)鍵階段，更是改變實踐教學(xué)的創(chuàng)世紀(jì)元年。

3月5日，中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平在參加江蘇代表團(tuán)審議時強調(diào)，要牢牢把握高質(zhì)量發(fā)展這個首要任務(wù)，因地制宜發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

那么，如何理解新質(zhì)生產(chǎn)力與教育的關(guān)系？

發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力對教育提出了怎樣的新要求和新挑戰(zhàn)？

如何探尋教育賦能新質(zhì)生產(chǎn)力的可行路徑？

這些無疑都是擺在我們所有人面前的必要課題！

作為一名科技領(lǐng)域的學(xué)者，南京航空航天大學(xué)的王勤教授對此有著獨特的思考視角。在國家虛擬仿真實驗教學(xué)一流課程建設(shè)方面頗具經(jīng)驗的他，提醒大家：要多注意“賽道選擇”+多注重“創(chuàng)新實踐”！

從宏觀層面來看，國家早就對融合實驗教學(xué)與信息技術(shù)的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”有長遠(yuǎn)布局。例如：

教育部關(guān)于印發(fā)【2012】15號(教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年))通知，就要求

建設(shè)教育信息化體系，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合。

后來又頒布了【2018】6號，關(guān)于印發(fā)(教育信息化2.0行動計劃)的通知。

 到了2017年，又有關(guān)于2017-2020年開展

示范性虛擬仿真實驗教學(xué)項目建設(shè)的通知

教高廳【2017】4號

 以及2021年的教育部關(guān)于開展

第二批國家級一流本科課程認(rèn)定工作的通知

教高廳函【2021】3號

結(jié)合當(dāng)下科技發(fā)展熱點，無外乎人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈，以及虛擬仿真。因為只有這樣緊貼實際，才能注重線上、線下相結(jié)合的實驗教學(xué)新模式探索，將學(xué)生的學(xué)習(xí)場域從有限場突破到無限場、虛擬場，有效利用國家虛擬仿真一流課程的建設(shè)成果，打造實驗教學(xué)領(lǐng)域的新型課程。

 國家虛擬仿真實驗教學(xué)一流課程建設(shè)情況（江蘇?。?/span>

事實上，教育領(lǐng)域的新質(zhì)生產(chǎn)力，不僅人才是關(guān)鍵，科技的輔助同樣不可或缺。我們的教育工作需要順應(yīng)時代發(fā)展，加強信息技術(shù)與實驗教學(xué)深度融合的規(guī)律研究。這樣才能培養(yǎng)堪當(dāng)重任的時代精英。這不僅是教育部門的使命，也是國家實現(xiàn)偉大復(fù)興的需要，更是我們恒點這類企業(yè)的責(zé)任。

在具體應(yīng)用方面，南京航空航天大學(xué)的確走在時代前列。2018年度獲批國家級大型建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)洞仿真、航空發(fā)動機裝配與試車飛機大部件裝配。2019年度又獲批國家級多旋翼無人機裝配與群體協(xié)同多電飛機供電管理與故障重構(gòu)民航大飛機客艙用戶體驗設(shè)計。到2021年，已實現(xiàn)艦載機著艦縱向飛行控制律設(shè)計虛擬仿真、應(yīng)急物資航空運輸相機決策與調(diào)度虛擬仿真實驗和飛機機身壁板斷裂力學(xué)虛擬仿真實驗。

 以上這些還僅僅是眾多優(yōu)秀賽道的冰山一角，都離不開虛擬仿真實驗教學(xué)一流課程深化實踐。

 因為有出色的虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以大膽選取實驗對象，并在人為控制條件下，引起實驗對象的相關(guān)內(nèi)在因素變化。隨后，通過觀察、測定、分析、綜合設(shè)計等，自主獲得知識、發(fā)展能力、養(yǎng)成素質(zhì)。

 其中，教師的作用多在啟始階段，通過基本操作訓(xùn)練，指導(dǎo)學(xué)生掌握基本知識、基本方法和基本技能。這讓學(xué)生能夠快速進(jìn)入高級階段，逐步增強主動實驗的意識，不斷提高自主實驗的要求，逐漸具備自己設(shè)計方案、自己控制過程、自己分析和自由探索的“四自主境界”。

 四自主境界

當(dāng)然，不同模塊各有側(cè)重。教師引入虛擬仿真實驗，重構(gòu)實驗教學(xué)體系，就能將科研成果設(shè)計成構(gòu)思巧妙的虛擬仿真實驗，反哺本科教學(xué)。推進(jìn)信息技術(shù)與實驗教學(xué)課程融合，實驗教學(xué)與信息化技術(shù)、實驗教學(xué)與產(chǎn)業(yè)實踐、實驗教學(xué)與科學(xué)研究的有效銜接，構(gòu)建創(chuàng)新型實驗實踐教學(xué)新體系。

 目前，虛擬仿真實驗教學(xué)的大趨勢已非常明顯：

 在教師端，要求大家深度融合信息技術(shù)，力求課程內(nèi)容創(chuàng)新，并完善質(zhì)量監(jiān)控與評價體系。

 在學(xué)生端，鼓勵個性化學(xué)習(xí)路徑，培養(yǎng)深度學(xué)習(xí)與高階思維。加強與產(chǎn)業(yè)界的聯(lián)動，開展基于實際問題的案例教學(xué)和項目式學(xué)習(xí)，提升課程與社會需求的契合度。

 虛擬仿真實驗教趨勢

顯然，這類一流課程深化實踐離不開軟硬件條件配置：

例如智慧教室改造，配置多功能交互式教學(xué)設(shè)備，提供專用的虛擬仿真實驗室空間，配備高性能計算機、VR/AR設(shè)備及相關(guān)軟件。打造智能化教學(xué)環(huán)境，支持實時數(shù)據(jù)采集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)行為，優(yōu)化教學(xué)策略。

又如高性能計算與存儲設(shè)施，為虛擬仿真系統(tǒng)的運行提供強大的后臺支持，確保虛擬仿真課程的流暢性和穩(wěn)定性。

再如開發(fā)定制化虛擬仿真軟件，針對特定專業(yè)領(lǐng)域，聯(lián)合IT企業(yè)和科研院所共同研發(fā)專門的虛擬仿真教學(xué)軟件，滿足個性化教學(xué)需求。

另包括集成云服務(wù)平臺，建立統(tǒng)一的課程資源云平臺，整合虛擬仿真課程資源，便于學(xué)生自主學(xué)習(xí)和教師遠(yuǎn)程指導(dǎo)。引導(dǎo)教師接受新型教學(xué)理念，掌握虛擬仿真實驗教學(xué)工具的使用，提高實踐教學(xué)設(shè)計和實施水平。

恒點XR數(shù)字融合工作站是一個包含高性能計算機、VR、MR設(shè)備于一體的軟硬件集成平臺，具備多終端協(xié)同、小組分工協(xié)作等諸多亮點功能，是創(chuàng)新實驗室環(huán)境建設(shè)的理想選擇。

好的虛擬仿真教學(xué) 離不開優(yōu)秀硬件支持

展望未來，王勤教授呼吁大家要更大膽推動原始性創(chuàng)新、原創(chuàng)性改革和創(chuàng)新性開放。在課程中嵌入虛擬仿真實驗項目，通過情境模擬、互動操作等方式，讓學(xué)生在安全可控的環(huán)境中自主探究，提升實踐技能和理論聯(lián)系實際的能力。