为了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，以及教育部、吉林省教育厅关于开展和做好2017-2020年示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知，我院经教学会议研究决定，拟启动材料工程实验中心虚拟仿真实验教学项目建设，并以此为契机促进实验教学改革，提高实验教学质量。利用现代网络信息技术手段，使设计制作的虚拟仿真实验教学课程内容转化成网络视频资料，并与校园WIFI网络对接，学生可以真实、详细和生动地了解实验教学活动和内容，其真实情境和空间体验如同身临其境，以满足学生自主学习和独立实践的需求。
因此，积极推动虚拟仿真实验教学项目建设，建立以学生为中心的现代化实验教学理念，不仅是在互联网+和大数据背景下，我党面对实践育人工作发出的伟大号召，也是新时期摆在我院实验教学改革面前的政治任务。
申报单位：吉林建筑大学材料科学与工程学
申 报 人：于万增
前 言
目 录
一、虚拟仿真实验教学项目建设的意义
二、虚拟仿真实验教学项目建设的目的
三、虚拟仿真实验教学项目建设的目标
四、虚拟仿真实验教学项目建设的主要内容
五、虚拟仿真实验教学项目建设的创新点
六、虚拟仿真实验教学项目建设的思路与方法
七、虚拟仿真实验教学项目建设的成果与应用
一、虚拟仿真实验教学项目建设的意义
1、通过虚拟仿真实验教学项目建设，实现实验教学网络化，对完善和丰富实验教学内容，提高实验教学质量，促进实验教学改革，填补我院实验教学网络化的空白，具有重要的理论意义。
2、通过虚拟仿真实验教学项目建设，可实现优质教育资源共享，将为同类高校实验教学提供一定指导和参考，对培养学生自学能力和独立试验能力，具有重要的现实意义
3、通过虚拟仿真实验教学项目建设，学生足不出户就可以真实、详细和生动地了解实验教学、认识实习和生产实习等实践教学的全部过程，对加强学生了解和掌握主要材料生产工艺和施工工艺，培养学生社会实践能力，具有重要的指导意义。
4、通过虚拟仿真实验教学项目建设，充分发挥网络信息技术优势，可促进传统实验教学方法和管理模式的改革，通过精心规划和组织管理，实现虚拟仿真实验教学项目建设的内容和目标，对提高材料工程实验中心实验教学及材料专业建设水平，将产生积极深远的影响。
二、虚拟仿真实验教学项目建设的目的
1、基于材料专业实验教学基础，建立虚拟仿真实验教学平台的基本模型，并在此基础上不断充实丰富平台内容，为学生实验教学课程的预习和复习提供便利的时间和空间条件，有利于提高学生自主学习和独立试验的能力。
2、基于材料专业实验教学基础，建立虚拟仿真实验教学平台，可向学生真实展示实验教学活动和试验操作过程，以及认识实习和生产实习过程，在此基础上，丰富实验教学内容，开阔学生视野，有利于提高学生专业知识水平和社会实践能力。
3、基于材料专业实验教学基础，通过虚拟仿真实验教学平台建设，以视频展示、网络问答和网络互动的方式，实现实验教学互动，最终使实验教学实现全方位、全天候开放，可避免实验空间、实验设备使用状态、时间条件和实验教师水平等因素的不利影响。
4、通过虚拟仿真实验教学项目建设，利用现代网络信息技术，深化实验教学改革，提高实验教学质量，降低实验教学成本，积累虚拟仿真实验教学经验，不断提高实验教学水平，彰显网络化实验教学特色。
三、虚拟仿真实验教学项目建设的目标
1、构建虚拟仿真实验教学的基本模型
基于材料专业实验教学基础，明确虚拟仿真实践教学项目建设的内容和要求，利用现代网络信息技术手段，将虚拟仿真实践教学项目建设的内容和表现形式，以视频展示、网络问答和网络互动的方式，来完善和丰富实验教学内容，实现虚拟仿真实验教学的重复性和趣味性，作为构建虚拟仿真实验教学的基本模型。在此，应坚持“能实不虚”的基本原则，提倡传统实验教学与虚拟仿真实践教学相结合的混合型实验教学模式。
2、探索虚拟仿真实验教学的设计内容与表现形式
通过对虚拟仿真实验教学内容和表现形式的规划设计，使之与传统实验教学模式进行比较，总结出虚拟仿真实验教学的实践经验及其基本特征规律。
①虚拟仿真实验教学平台的内容设计是实现网络化实验教学和平台建设的基础，通过长期的建设经验和精品资料的积累，可以实现优质资源共享，不断提高教师队伍的理论水平，激发学生学习的主动性、自觉性和创新精神，不断将新材料、新技术和新工艺等研究内容和科研成果引入虚拟仿真实验教学平台中，让广大师生及时了解学术动态和材料发展方向， 以满足广大师生的共同需求，推动虚拟仿真实验教学不断向前发展，提高实验教学总体水平。
②虚拟仿真实验教学平台的表现形式是实现网络化实践教学和平台建设的目标，通过精品实验教学PPT课件内容和录像视频资料，向学生生动展示实验教学的全部内容和试验操作程序，以及主要工程材料的国家标准、行业规范和材料技术指标的检测方法，以及主要工程材料的应用方向，丰富实践教学内容，弥补实验教学课程的局限性，提高学生学习时间安排的灵活性，学生可以随时通过校园WIFI网络平台，以视频展示、网络问答和网络互动的方式，实现学生实验教学课程自学的愿望。
3、实现虚拟仿真实验教学平台与校园WIFI网络对接
将精品实验教学PPT课件内容和录制的视频资料作为虚拟仿真实验教学项目建设的内容，并通过总体规划、艺术制作和平台内容与表现形式的设计，完成虚拟仿真实验教学项目建设，使之与校园WIFI网络平台对接，利用现代网络信息技术，探索虚拟仿真实验教学的方法和管理模式，实现实验教学的内容、方法和表现形式等深度融合，资源共享，以网络问答、网络互动的方式，实现实验教学的互动，将自主试验和有组织试验相结合，促进实验教学改革，提高实验教学质量，建立虚拟仿真实验教学平台，为同类高校虚拟仿真实验教学理论体系奠定基础。
四、虚拟仿真实验教学项目建设的主要内容
1、虚拟仿真实验教学网络化平台的功能设计
基于但不限于实验教学内容，将通过PPT和录像视频等手段编辑制作的平台设计内容与表现形式有机结合，利用现代网络信息技术，使之与校园WIFI网络对接，以视频展示、网络问答、网络互动的方式，实现实验教学的互动，通过功能设计，构建虚拟仿真实验教学项目建设的理论基础。
2、虚拟仿真实验教学网络化平台的内容设计
基于实验教学理论和实验教学特点，利用现代网络信息技术，将主要工程材料的生产工艺、外观形状/形态、技术性能、国家标准、试验/检测方法、施工工艺等全部内容，作为构建虚拟仿真实验教学项目建设的设计内容，完善和丰富实验教学内容，为学生创造自主学习的时间和空间条件。
3、虚拟仿真实验教学网络化平台的特色设计
通过虚拟仿真实验教学网络化平台的特色设计，生动展示实验教学活动过程的真实情境及空间体验，使学生如同身临其境，了解和掌握实验教学活动的全部内容和过程，并使实验教学活动能得以重复再现，是虚拟仿真实验教学项目建设的特色。
4、虚拟仿真实验教学网络化平台的资源开发与利用
在虚拟仿真实验教学项目建设的基础上，增加了主要工程材料的实际应用、学术动态、新材料、新成果、新技术和新工艺等新内容，这些内容仅凭学生自学是难以消化的，教师应对学生提供必要的辅导和帮助构建丰富的虚拟仿真实验教学资源体系，将是虚拟仿真实验教学项目建设的发展趋势。
五、虚拟仿真实验教学项目建设的创新点
为了提高学生自主学习和独立试验的能力，缩短高等教育与社会岗位需求之间的差距，高校普遍制定了实验室开放制度，多年实验教学经验和学生反馈信息表明，其效果并不理想。究其原因主要表现在三个方面，其一是我国普通高校教学活动普遍缺乏正确的教育理论指导，教师是教学活动的主导者，而学生在学习过程中始终处于被动状态，因此，学生缺乏学习热情，以及学习的自觉性、主动性和方向感。其二是大多数院校普遍存在“重理论，轻实践”的问题，结果导致师资队伍建设也出现问题，即大多数理论课教师缺乏社会实践经验，而大多数实验课教师缺乏理论基础，因此，总体教学没有真正做到理论与实践相结合。其三是受资源、时间、空间和课时量等条件的限制，在实验教学活动过程中，学生只能在规定的时间和地点被动接受实验教学，而这种实验教学模式无法实现学生预习和复习的愿望，以及存在的其他缺点。因此，我们提出的重要观点是以传统实验教学方法为主，以虚拟仿真实验教学为辅，最终实现混合型实验教学的目标。
六、虚拟仿真实验教学项目建设的思路与方法
首先，撰写精品实验教学PPT课件内容，录制实验操作、认识实习和生产实习等过程的视频资料，收集与材料专业有关的名人轶事、学术动态、新材料、新技术、新成果和新工艺，将这些内容进行艺术加工和表现形式设计，以增加虚拟仿真实验教学的真实性和趣味性，并将编辑制作的网络化平台设计内容与表现形式有机结合，利用现代网络信息技术，使其与校园WIFI网络对接，以视频展示、网络问答、网络互动的方式，实现实验教学的互动，在不受资源、时间和空间等条件限制的情况下，使学生能重复再现实验教学活动，其真实情境和空间体验如同身临其境。
七、虚拟仿真实验教学项目建设的成果与应用
虚拟仿真实验教学项目建设成果在投入使用前，必须对传统实验教学的管理、考核和评定等办法进行改革，确保习近平总书记关于强化实践育人工作精神得到贯彻落实，教育部关于以学生为中心的实验教学理念得到执行，省教育厅关于在坚持“能实不虚”的基础上，探索线上线下教学相结合的新型实验教学模式得到实施。在虚拟仿真实验教学的基础上，发现新特点，总结新规律，形成新布局，不断充实丰富虚拟仿真实验教学平台内容，利用现代网络信息技术手段，为广大师生自主学习提供便捷的时间和空间。
