序
高校国家虚拟仿真实验教学中心建设始于2013年。资料显示,在国家文科实验室、文科虚拟仿真实验中心规模和体量较小之前,在后疫情时代,国家高度重视人文社科新的成长和发展,需要从发展的角度审视新文科的社会效用。智能时代的到来也促使我们创新人文社会科学的思维体系。

近年来,海外汉学研究发展迅速,涌现出许多跨学科合作的人文信息项目。一些平台为中国文史学者提供便捷、高效、跨学科的中国人文信息数据。但如果国内学术界利用海外中文人文社科信息平台形成规模化应用并产生依赖,势必会对中国哲学社会科学话语体系的独立性产生差异化的价值取向甚至惯性的负面引导。
第二,文科虚拟仿真实验在学科应用中实践能力的培养有待提高。文科虚拟仿真实验的意义在于通过学科交叉融合,研究和实践新专业、新课程、新理论,实现学生专业实践能力的成长,促进理论与实践的有机衔接,共享优质资源,突破专业学习到实践、职业训练到思维创新的发展鸿沟。
第三,是对高校优秀人文精神使命的持续传承。文科虚拟仿真实验教学应贯彻教育部《高等学校思想政治建设指导纲要》的要求,实现实验训练模式的思维创新,强调人文精神,在学科交融的新文科背景下,将思想政治教育与传统文化元素相融合,将德育的根本任务融入高校实验训练,完成“润物细无声”的精神传承和文化传承。
优化传统文科实验教学范式。传统文科实验教学的主要特点是模拟训练,模拟文科职业的专业实践和技能,通过场景和角色训练,帮助学生熟悉专业知识和基本技能。
虚拟仿真技术支撑的新文科实验教学,可以通过真实案例的信息数据平台和虚拟现实技术再现具体场景,简化知识获取过程,实现情境可视化,打破传统文科教学实践的束缚和缺陷,最大程度呈现生动、立体、多维的仿真场景,激发学生对智慧体验学习模式的热情和兴趣,提升人文社会科学的交流效率。
整合多学科、跨专业的教学资源。传统的文科实验教学基本上以学科和专业为依托,根据不同的专业实践设置不同的实验教学,以匹配相应的文科实验资源。比如新闻传播专业的实践教学,就是在模拟新闻专业的录播室进行实训。这类录播室的资源依赖于新闻专业,局限于专业或行业。
此外,法学专业的模拟审判实践教学、经济学专业的金融实验室实践训练仅限于具体专业;而新文科的虚拟仿真实验教学,打破了单一的专业实践,整合了丰富的信息和数据,建立了庞大的跨专业、多学科的实验资源库,将虚拟立体场景直观地融入到实践过程中。
比如,为了“更好地体现文物的历史价值、文化价值、审美价值、科技价值、时代价值”,发掘文化遗产资源所蕴含的价值,将人工智能、大数据、云计算等现代科技手段融入文化遗产展示的全球管理流程。通过建设文化遗产虚拟仿真实验项目,将考古学研究范式与历史学、信息科学、化学、地质学、生物学等学科深度融合,促进文化遗产资源化。
加强文科实验教学的内涵建设。传统的文科实验室建设是通过硬件建设和软件建设形成固定的专业训练场所,类似于固定的军事技能训练场的建设。培训的内容、环节、顺序相对固定。
面对跨学科融合的历史新机遇和挑战,新文科虚拟仿真实验教学更加注重学科重组和文科交叉,从传统的知识验证实验教学向跨学科综合实验训练转变。这个过程就像把原来固定的“军事400米障碍训练”变成了依靠信息虚拟和智能交互的动态模拟对抗。
例如,高校将原有的传统培训、翻译外语教学实验室逐步改造为信息化实验室,依托虚拟仿真技术,针对不同的外语职业构建在线开放、实时互动的实验实训系统,通过模拟职业、场景、实训目标,选择菜单式任务进行模拟实训。
在专业实践中激发学生的创新思维。在新时代,高等教育能够在创新的制度环境中提高学生的创新学习能力,这将成为衡量本科教育水平和质量的依据和标准,也是评价学生综合素质的重要标准。

新文科的虚拟仿真实验教学,不仅突破了时间空和专业的限制,而且朝着人工智能更深层次的动态交互方向努力,从传统的实验教学和训练固定存储键位播放演变为互动对话。VR技术和“SIRI”等智能交互模式将被广泛应用。
文科实验教学中学生单向的“听”和“练”,变为以学生为主体的“表演”和“创造”,可以激发学生强烈的参与意识和创造意识,实现学生参与实验的主体性角色思维。通过学生的自主判断、兴趣选择、个性特长和顺序选择,参与人工智能的交互训练,实现学生创新思维边界的突破。
沉浸感是虚拟环境的感受,交互是信息智能的形式,构思是思维创新的欲望。新文科虚拟仿真实验教学旨在改变单向的传统教学实验学习轨道,打破学习人文知识初衷下学生自我和学科认知的被动性和局限性,主动拓宽知识视野,主动思考互动问题,主动整合应用知识,主动提升实践能力,增强跨学科下的专业培养效果。
新时期,高校正在探索新技术,实现虚拟现实的沉浸性、交互性和仿真性,通过流程的优化升级,实现新文科虚拟仿真实验教学的创新。
推进新文科基础数据库建设。首先建立基础人文信息数据库,包括课程、专业、实践的基础信息数据,数据规范权威,平台开放,整合构建未来知识框架,覆盖新文科虚拟仿真实验教学的基础信息资源;
其次,数据建设要有中国社会科学话语体系的基本评价标准,统一部署,分类布局,分阶段推进。系统的顶层评价标准要设计好,研究的主动权和方向选择权要掌握在国人手中。
最后,新文科基础数据建设要依托交叉学科专业或项目建设,注重数字生态的培育,发挥基础文化资源配置作用,展现理论与实践的紧密连接路径。优化智能仿真交互的参与体验。
虚拟实验教学题的意义在于从人性化的角度出发,使人的视角多元化,合理配置跨学科的信息资源和教育资源,促进新文科背景下的学科融合。2013年OculusRift头盔问世,2014年谷歌发布低价Cardboard。实时、轻便、便携成为虚拟现实实验教学载体普及的新趋势。
新文科虚拟仿真实验教学的实践创新,应进一步优化人类视觉对新文科交叉融合的实践感知和认知思维,帮助学生建立基本的科技思维,把握当前科技发展方向。同时,应进一步强调虚拟仿真实验教学的信息体验通过实践创新渗透到教学技术中的作用,使研究信息的技术特性和实验环境的再现性满足专业教育的要求。
充分发挥新文科在交叉融合领域的学科特点和专业优势,实现模拟互动的创新思维,使实验教学改变学生的学习方式和思维方式,提高学生创新思维的主观能动性。
如陕西师范大学规划的“敦煌石窟的虚拟建设、管理与利用”虚拟仿真实验,在真实场景数据的基础上,将3D建模与真实石窟文物资源场景相结合,让师生在虚拟敦煌石窟中进行自主课程和修复实践学习,同时实现多人虚拟场景的智能菜单选择,克服空时间限制,实现多层次、多维度实验实践训练的收获。
提升新文科的文化传播竞争力。在后疫情时代,虚拟仿真技术对于提升中国新文科的文化传播竞争力具有重要意义。文科新的虚拟仿真实验教学应该是这一领域的先行者和示范者,具有更高的地位和更先进的理念。
首先,高等教育要将历史、政治、风土人情等价值元素融入实验教学,注重优势学科建设,放大思政元素融入专业学科的优势,立足特色学科确立目标和定位,助力新文科虚拟仿真实验教学建设,不断调整完善, 并依托我国人文学科丰富的历史积淀,有效塑造新文科的文化元素和文化内涵,打造新文科虚拟仿真实验教学的文化品牌,更好地参与社会公共服务。

如中国人民大学“重大专题媒体报道与公共决策支持虚拟仿真实验”,以全国“两会报道”为信息虚拟载体,训练学生在专题新闻报道中的策略、采集、写作、编辑、发布等业务技能。
通过场景模拟、虚拟漫游、平面布局和智能报道工具的应用,让学生在获得专业技术能力实践训练的同时,熟悉时政新闻专业的技术流程,感受家国情怀和中国科技实力的人文魅力。加强实验教学资源的整体整合。
从高等教育人才培养的根本任务出发,准确把握虚拟仿真技术在实验教学中的发展趋势,加强新型文科虚拟仿真实验教学资源的有机整合和内涵建设,从学科特色、信息手段、教学内容、文化竞争力等方面科学设计实验教学。,从而实现虚拟仿真技术指导下实验教学的高效共享和开放集成,助力新文科建设的内核成长和价值渲染。
同时,高校可以积极对接市场化趋势,与一批走在技术前沿的科技型企业开展技术合作。高校实验室负责实验场景设计和相关细节制定,市场化高科技企业负责技术转化,加快产学研新教育模式的孵化和发展,使以基础人文社会科学为主体的交叉学科资源进入并有效融入新文科虚拟实验教学的路径应用。
目前已建立了文化虚拟展示平台、文物虚拟修复仿真平台、非物质文化遗产资源虚拟仿真平台、文物保护新材料及敏感器件设计虚拟平台、大型遗址生存状态智能感知平台等一批教学科研虚拟仿真项目。每年完成线上线下虚拟仿真实验1万个,近4万小时,为技术创新、学生实训、场地保护、科研转化等提供服务支持。,更好地实现建设新型文科虚拟仿真实验室的科研效益、社会效益和文化效益。


