科技商报记者 张盖伦
这是一个神奇的平台。 在这里，您可以步入“超洁净室”，进行超冷原子振荡和跃迁实验； 可以去“火星”了解火星星面探测系统的控制技术； “养猪场”，寻找合适的饲养户，挑选猪肉，直到小鸡孵化……这是“实验空间”国家级虚拟仿真实验教学课程共享平台，包含3000多门实验课程，包括农业工程、物理、61个专业电气等类别。
在不久前举行的国务院联防联控机制新闻发布会上，教育部高等教育司一级巡视员宋毅表示，国家高等教育智慧教育平台计划6月新增虚拟仿真实验蓝筹股。 用好虚拟仿真实验课程资源，满足在线教学实验和实践的需要。
虚拟仿真实验是高等教育信息化的重要内容，是实验教学的重要组成部分。 经过多年建设，正在解决高校实践教学痛点。
拓展实验教学的广度和深度
宋毅介绍，教育部自2013年起加快全省高校虚拟仿真实验教学资源建设； 2018年，“实验空间”虚拟仿真实验教学平台上线，为全省高校虚拟仿真课程提供开放共享服务； 2020年，教育部确定首批国家一流大学精品课程5118门，其中虚拟仿真实验教学一流课程728门。
上海交通大学研究生院副教授景云告诉科技商报记者，虚拟仿真实验解决了“做不到”、“不敢做”、“难做”的问题。做”的实验教学项目。
有些实验对象过于宏观或微观，中学生难以理解，实验室无法提供合适的实验条件； 有些实验过程太危险，中学生不宜进行此类实验； 有些实验仪器和材料价格昂贵，实验室无法搭建这样的实验场景。 虚拟仿真实验可以摆脱数学现实的限制，拓展实验教学的广度和深度。
景云表示，虚拟仿真实验根据项目难度可以分为三个层次：一是验证性实验，即纯粹在老师课堂上验证上述理论知识；二是验证性实验。 二是综合实验的设计，即设计几个实验步骤，实验者手动进行操作，得到不同的实验结果，从而了解每个步骤在整个实验中的意义； 第三层是创新实验。 设计者提供了几个实验模块，由中学生自由组合并在实验中获得。 新发现。 “对于实验设计者来说，既要把科研成果转化应用到实验教学中，设计综合性、创新性的实验课程，满足中学生科技创新实验的需求；又要与小型生产企业紧密合作。获取生产现场信息，真实数据和材料与工程实践紧密结合，解决中学生无法在校实习的问题。 景云说道。
例如物理虚拟实验室是学科教学软件吗，上海交通大学交通专业的中学生有一门课程叫《铁路行车组织》。 在中学设计的高铁高铁网中，对高铁网管控一体化全过程虚拟仿真实验，建立了“6条线路、5条线路”的半实物沙盘。沪宁杭铁路网的“车站和11个车站”。 实验系统通过平台的虚拟仿真和物理仿真，可验证运输方案、动车组运行方案等多因素理论模型和算法研究推论，还可承担多层次的高铁专业应用实验内容。 “在虚拟仿真实验中，中学生可以更直观地看到调度工作的结果物理虚拟实验室是学科教学软件吗，体验到各类工作的协调性，有利于培养他们的整体思维。” 景云介绍道。
“虚实结合”服务于教学
教育部教育兵器研发中心的张敏、刘俊波曾撰文强调，虚拟仿真实验教学项目建设模式主要有三种：中学班主任自主设计开发； 中学班主任提出建设要求，编写实验内容脚本，企业提供技术支持； 中学直接订购企业开发的虚拟仿真实验产品。
例如，慧科集团已与多所高校合作开发虚拟仿真实验项目。 慧科数字内容事业部首席总监张丽丽告诉记者，企业的作用是帮助班主任梳理思路、实现剧本、开发剧本，并跟踪老师和学生使用后的反馈。
“一个好的虚拟仿真实验教学项目绝对不是看起来有多酷，而是要达到班主任的教学目标。” 张丽丽指出，一切技术都只是手段，最终目的是提高教学效果。
景云认为，一个好的虚拟仿真实验项目应该具备四大特点：一是具有网络化的特点。 在虚拟现实技术的支持下，虚拟实验室中的虚拟实验设备与实际设备仪器的功能和操作方法大致相同，用户可以通过互联网进行实验，不受时间和空间的限制； 其次，还应具有规模化的特点，受众越广、通用性越强，虚拟仿真实验就越容易发挥优势。 解决主干课程的主要实验问题； 第三，还应具有互动功能，以便中学生获得更好的实验体验并进行自学； 最后，应具有易用性的特点，中学生可以根据提示顺利完成实验。
“值得注意的是，我们并不是为了虚拟模拟而进行虚拟模拟。” 景云说道。
教育部文件中有明确规定，虚拟仿真实验重点解决真实实验项目不具备条件或难以操作、涉及高风险或极端环境、高成本、高消耗的困难，以及不可逆操作。 “要‘忠实于现实’和‘虚拟现实相结合’。虚拟仿真实验开发技术的选择应本着为中学生教学和培养服务的基本原则。不要用虚拟仿真技术来包装实验。可以离线举行。'。” 景云说道。