思政课虚拟实验室的融合建设模式探析

卿定文 ,  董康仪

实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (12) : 149 -153.

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实验教学与仪器 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (12) : 149 -153. DOI: 10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.12.046
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思政课虚拟实验室的融合建设模式探析

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摘要

虚拟实验室作为数智时代的创新教学平台,对于提升大中小学思政课教学的实效性与针对性具有多方面的重要意义。当前,大中小学思政课虚拟实验室建设固然取得了不少实质性成果,但仍然面临需要改进的问题。在坚持学生中心、共建共享等理念,知识性与教育性相结合、政治性与艺术性相结合等原则的前提下,基于数智条件下的大中小学思政课虚拟实验室建设,要从搞好顶层设计、推进实验资源开发和平台建设、推进实践教学改革创新、提升教师数字素养和专业能力、加大投入和保障力度等方面推进,以期解决相关教学问题。

关键词

数智条件 / 大中小学思政课 / 虚拟实验室 / 融合 / 建设模式

Key words

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卿定文,董康仪. 思政课虚拟实验室的融合建设模式探析[J]. 实验教学与仪器, 2025, 42(12): 149-153 DOI:10.19935/j.cnki.1004-2326.2025.12.046

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数智时代的快速到来与技术的不断进步,有力激发了教育领域的深刻变革。思政课系大中小学校落实立德树人根本任务的关键课程,一些学校运用数智技术建立起思政课虚拟实验室,积极推进思政课教学的改革创新,产生了巨大反响。大中小学思政课虚拟实验室的建设,主要依托虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、人工智能(AI)等前沿数智技术,旨在构建沉浸式、交互式与体验式的教学环境。这种新型教学模式能够有效提升思政课的吸引力、感染力和说服力,推动教学方式从单向的理论传授向实验性、验证性教学拓展,从而更好地落实立德树人根本任务,培养有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代青年。

1 数智条件下思政课虚拟实验室建设的重要意义

在数智技术快速发展背景下,建设大中小学思政课虚拟实验室越来越成为广大思政课教师的共识与选择,具有重要的现实意义。

1.1 丰富教学资源,拓展教学空间

传统思政课教学资源往往体现为教材与教辅资料、多媒体资料、影视资源等,而数智化条件下学生的学习需求却更加多样化。虚拟实验室能够整合海量的数字化资源,尤其是能够生成历史事件的3D模拟场景,进行红色文化资源的全景展示;能够对时事热点进行动态分析,将分析结果绘成图表,从而将思政课理论知识转化为形象和直观的虚拟情境,便于学生领会、了解和把握,最终丰富教学内容的呈现形式。实验室可跨越时空限制,让学生直观地“亲临”历史现场、感受历史事件、深入体验重要决策出台的影响等,从而开阔其视野,深化其对抽象思政理论知识的理解与把握。

1.2 强化学习体验,提升教学效果​

运用数智技术构建的思政课实验室,能够打造沉浸式的学习环境,助力学生全身心投入思政课学习中。基于虚拟思政课实验室的教学,使学生不再只是被动地接受知识,而是主动融入实验场景当中,进行人机对话式互动学习;或者自主设计一些参数,进行融入式学习探究。例如,利用AR技术设置红色文化主题虚拟实践活动,可以设置平型关大捷、西安事变、百团大战、重庆谈判、“四大战役”等场景,使学生置身于革命战争年代,亲身体验重大历史事件的决策与过程当中。通过实验室的教学增加情感认同,从而深化其对“四个选择”的领会、理解与价值认同[1]。这种体验式、互动式的实验教学,无疑有助于提高学生的学习兴趣与积极性,提升教学效果。

1.3 促进大中小学思政课一体化建设​

加强大中小学思政课一体化建设,是新时代思政课改革的重要内容与方向。思政课虚拟实验室的实验项目一方面与各学段相衔接,另一方面也使不同学段思政课内容有了科学的支撑。同时,又能适应不同学段学生的认知特点与身心发展规律,通过层层递进、环环相扣、螺旋递进的虚拟实验项目的设计,使大中小学不同学段的学生都能在自主情形下,增进对实验内容的情感认同与思想升华。也能打破学校之间、学段之间的壁垒,促进邻近地区间学校的共享,加强学生之间、教师之间的交流与合作,促进一体化教育教学局面的形成。

1.4 培养学生的创新思维与实践能力​

思政课不仅要向学生传授学科知识,培育其明辨是非的能力与家国情怀,培育其创新思维与实践能力也是一个重要方面。思政课虚拟实验室作为一个开放学习的平台,通过虚拟情景的创设,使学生在模拟的环境中体验“真实”的历史事件,应对面临的现实问题,如对社会热点问题进行分析、对难点问题进行模拟解析等等。通过实验室里的实践操作,可以培育其创新思维、批判性思维、动手能力和实践能力,训练其团队协作精神与技能。

2 当前大中小学思政课虚拟实验室建设成效与存在的问题分析​

经过几年探索和发展,一些大中小学校在思政课虚拟实验室建设上迈出了坚实步伐,取得了实质性成果,当然也仍然存在不少问题。

2.1 主要成效

目前大中小学思政课虚拟实验室建设的成效如下。

(1) 普遍运用数智技术。

当前有部分大中小学已经将数智技术应用于思政课虚拟实验室建设当中。主要在历史课程、实践课程等教学中利用VR、AR技术来建设思政虚拟仿真实验室,学生通过佩戴设备,身临其境地感受历史场景、参与虚拟社会调研等。如清华大学马克思主义学院、广西大学马克思主义学院等建立了VR思政课实验室,湘潭大学则与全国众多红色场馆合作,建成了数字资源实验室。一些中小学也借助在线虚拟教学平台,开展了形式多样的思政课教学活动,如虚拟博物馆参观、红色故事沉浸式体验等。可见数智技术在思政课教学中不再是简单的多媒体辅助,已转化成为深度融合的虚拟实验平台。

(2) 建成了一批思政实验室。

不少地方的思政课虚拟实验室取得了积极进展。天津市2022年就着手推进“大思政课”综合改革试验区建设,将学校思政课教学改革重点实验室分为建设项目和培育项目两类进行。南开大学的“三爱教育主题思政课重点实验室”等6个项目为建设项目,天津商业大学的“党的建设与党史故事思政课重点实验室”等6个项目为培育项目。广东、四川、湖南在建设哲学社会科学重点实验室过程中,一些大学思政课虚拟实验室也得以建立,如湘潭大学就建立了红色文化资源湖南省重点实验室[2]。2024年10月,人民教育出版社在山东省青岛市也举行了“初中道德与法治、高中思想政治实验基地”揭牌仪式,一些中小学思政课实验室与实验基地得以建立。

(3) 促进了教学资源开发与教学模式创新。

思政课虚拟实验室的建立,促进了各地教学资源的开发。不少地方通过校企合作,开发了具有地方特色和文化底蕴的虚拟教学资源,丰富了思政课教学内容与素材。一些在线教育平台也趁机开发思政课虚拟教学资源,设立专门的资源频道,供师生使用。随着虚拟实验室建设的加快,思政课教学资源的数字化、智慧化进程不断提速。各地教育部门和不同学段学校也日益重视,虚拟实验室建设所需的场景模型、互动式课件、思政案例库等纷纷建立,思政课虚拟实验室的教学方式成为当前新的发展方向。项目式教学、探究式学习等教学方法与虚拟实验项目相结合,各种主题的线上线下混合式教学相继推出,学生自主学习、合作学习明显增强。教学模式得到创新,教学效果得到提升。

2.2 存在的主要问题

尽管思政课实验室的建设取得了明显的成效,但是仍然存在不少需要正视的问题。

(1) 技术与教学融合深度不够。

虽然思政课虚拟实验室建设中应用了一些数智技术,但由于各方面的重视程度、学校投入、教师技能水平等多方面原因,技术与教学的融合不深。虚拟技术应用形式化、展示化,许多实验室成为科技成果秀场,开发的虚拟场景或体验项目侧重于感官效果,与思政课的教学目标、理论内涵、价值引导关联不太强,未能将技术有机转化为深化理论认知、激发情感共鸣、引导价值思辨的教学工具。教师教学设计与技术特性不太匹配,许多应用是“旧瓶装新酒”,仅将传统课堂讲授或图片视频展示搬入虚拟空间,未能依据虚拟环境的沉浸性、交互性和构想性特点,重新设计教学环节和互动模式,导致学生参与度不足。究其根源,在于各方对“为何要融合”及“如何深度融合”认识不足,投入的持续性、教师培训的系统性以及相关激励机制相对缺位,导致深度融合进展缓慢。

(2) 资源建设缺乏系统性与共享性。

虚拟教学资源和实验室的建设存在各自为政的现象,不同学校、不同地区之间的资源要么内容重复、要么各自进行碎片化建设,难以真正有效共享。各高校、各地区往往基于自身有限的资源和短期需求进行开发,导致同质化现象存在。例如,多个单位可能同时开发功能相似的“红色场馆VR漫游”或“历史事件情景再现”,但在内容的深度、史实的精准度、教学设计的精巧度上参差不齐,造成人力物力财力重复投入。又由于缺乏统一的标准和规范,虚拟资源在技术格式、交互逻辑、数据接口上各不相同,新资源适配性不确定。受限于行政管理归属、经费来源、知识产权顾虑以及缺乏有效的共享平台和激励机制,已建成的优质虚拟资源在不同高校、不同地区间共享有一定难度,不仅极大限制了优质教育资源的辐射范围和使用效率,也不利于进行广泛交流互鉴,一定程度上与数智技术旨在打破时空限制、促进资源共享的初衷背道而驰。

(3) 教师数字素养有待提升。

教师是推动虚拟实验室在教学中有效落地的关键执行者,但整体教师队伍的数字素养水平参差不齐成为制约推广运用的“软瓶颈”。一些教师尤其是年老教师对新兴数智技术了解甚少,虽然具有扎实的理论功底和成熟的教学方法,但无法运用数字工具进行教学设计、资源开发,更加难以应对技术故障等突发情况。中青年教师虽能较快掌握基本操作技术,但在实现技术与教学深度融合方面仍缺乏教学经验支撑与方法论指导,难以将技术转化为育人实效。若要真正释放大中小学思政课虚拟实验室革新教育模式的潜力,还须着力解决教师的“数字领导力”缺失的问题。多数教师还难以在虚实融合的复杂教学场景中实现资源的有效配置与过程的精准把控,突破技术与内容简单嫁接的思维定式,实现教学流程的系统性重塑的能力待提升。

(4) 资金投入与技术保障不足。

大中小学思政课虚拟实验室的建设并非一劳永逸,硬件设备购置、软件系统开发、资源建设、技术维护等等,都需要有持续不断的资金投入与技术保障,但都存在不足。初期建设资金往往来源于专项拨款,一旦项目验收通过,后续的运营维护、内容迭代、设备升级等持续性费用,缺乏稳定来源与投入,导致许多实验室在建成后迅速陷入“重建轻用,重建轻养”的窘境。虚拟实验室的日常维护、故障排查和系统升级需要专业的技术支持团队,然而目前许多学校将此工作交由教务处或行政人员兼管,或依赖外部公司有限技术服务,响应迟缓、专业性不足,无法满足日常教学尤其是突发情况下的应急需求。由于缺乏持续的内容开发机制,难以适应思政课教学的时代性与针对性要求。

3 数智条件下大中小学思政课虚拟实验室建设的理念与原则​

3.1 思政课虚拟实验室建设的理念

数智条件下的大中小学思政课虚拟实验室建设,要秉持的理念主要有4点。

(1) 学生中心的理念。学生中心理念是首要的基本理念。虚拟实验室建设应始终坚持以学生为中心,针对各个学段学生身心特征、学习需求、兴趣爱好和认知特点,进行实验项目的设计。尤其是在开展教学活动时,要充分考虑学生的主体地位,引导学生进行自主探索。通过开放性实验项目的设置,为不同学段学生提供多样化、个性化的学习选择与支持,使之能够找到符合其学习兴趣的思政课教学实验,提升自身的思政知识,获得新的学习感悟与成长,从而激发其学习内驱力。

(2) 共建共享的理念。推进大中小学思政课一体化建设就是要打破学段壁垒,坚持共建共享的理念,将虚拟实验室建设作为一个重要抓手。针对不同学段,设计出体现不同学段学生身心特点的实验项目,又能够契合思政课课程的教学目标、教学内容。为此,需要各类大中小学思政课一体化的同盟、共同体等加强联络和合作,进行全链条、系统性的设计,使不同学段思政课虚拟实验室能够有机衔接起来,形成一个协同发展的螺旋式上升的体系,共建共享,协同育人。

(3) 技术服务于价值引领的理念。思政课主要目的是对不同学段的学生进行思想和价值引领,建设思政虚拟实验室,就是发挥数智技术在引领中的赋能作用,利用先进的数智化技术对教学过程进行重构,以技术化教学手段和教学模式提升教学的吸引力、说服力。因此,将家国情怀、新发展理念、习近平新时代中国特色社会主义思想和理想信念教育等教学内容项目化,开发成实验项目,使技术服务于思想和价值引领,是建设思政课实验的主要目的。

(4) 问题导向的理念。所谓问题导向的理念,是针对不同学段学生的身心和认知特点而言,比较难以理解的教材难点问题、重点问题,或者某一时段社会公众关注的热点问题和疑点问题,设计出实验项目,通过不同学段的学生运用实验设施与实验手段进行实验后,加强对这些问题的领会与了解,以实验方式强化实践认知,化解理论难题,提升思政课教学的质量和水平。

3.2 思政课虚拟实验室建设的原则

建设思政课虚拟实验室,需要遵循4个基本的原则。

(1) 知识性与教育性相结合。虚拟实验室建设要围绕思政课教学目标,设计的实验项目和进行的实验,涉及的数智技术应用、资源设计和教学活动安排,都要围绕思政知识传输,学生思想政治素养、道德品质的提升和社会责任感的增强,做到知识性与教育性的结合,符合思政教育教学的要求,有助于坚定学生信仰和推进“三观”培育。

(2) 政治性与艺术性相结合。思政实验项目的设计与开发,要注重内容的真实性、来源的权威性,彰显政治敏锐性,切忌无原则滥造和凭想象臆造。在这些过程中,遵循科学规律,采用先进、成熟、可靠的技术方案,使设计的场景和实验流程符合客观实际,资料来源真实可靠。同时采用技术含量高的声、光、电技术,使设计的实验项目充满艺术性,彰显政治性与艺术性的结合。

(3) 理论性与实践性相结合。思政课是讲道理的课程,我们党历来强调要以科学的理论武装人,以正确的舆论引导人。习近平总书记也强调“大思政课要善用之,一定要跟现实结合起来”。思政课就是要以理服人,在讲授中要通过多种联系实践的方式,融入更多现实生活内容,使课堂教学更具吸引力与针对性。而思政虚拟实验室的建立,就是要通过来源于实践的实验项目的开展,打通理论与实践联结的通道,提升其理论思维,增强大中小学生对理论的了解和把握。

(4) 开放性与安全性相结合。思政课虚拟实验室是开放性的实验平台,要能与其他教学平台、实验平台等进行有效对接和融合,“大中小学思政课一体化共同体”内部的成员学校也都能够共享实验平台,并进行灵活有效的开放式管理,使大中小学生能够在课堂教学之余也能利用实验平台。同时,要兼顾思政课虚拟实验室的安全性,建立安全管理制度,采取技术手段,预防教学数据和学生个人信息的泄露、被篡改和丢失等事件的发生。

4 数智条件下大中小学思政课虚拟实验室建设的一般性与差异化路径​

数智条件下的大中小学思政课虚拟实验室建设,既有不同学段共性的问题,又有面向高校与基础教育不同层次差异性的问题。思政虚拟实验室的建设,要体现共性与差异性两个方面的要求。

4.1 一般性建设路径

一般性建设路径就是基础教育与高等教育阶段学校建设思政课虚拟实验室时要遵循的共性路径,主要有5点。

(1) 进行顶层设计,加强条件建设。

大中小学思政课虚拟实验室的建设涉及面广、影响大,需要搞好顶层设计,有计划有组织地推进。首先,各级大中小学思政课教学指导委员会和组建的各类大中小学思政课教学共同体要搞好顶层设计,进行好规划,加强组织和指导。其次,高校和中小学校德育部门要高度重视,高校思政课教学指导组和教务部门、中小学教务处要从实践教学的角度来认识和领导。再次,学校要加强条件建设,提供必要的实验室场所、购置必要的设备设施与软件,提供硬件与软件保障。此外,还要加强实验室的管理,各相关部门要协调联动,确保安全有效运行。

(2) 推进实验资源开发和平台建设。

思政课虚拟实验室建设要在进一步明确标准前提下,加强实验资源开发和平台建设。首先,教育行政部门可以组织专家探索制定思政课虚拟教学建设标准,明确教学资源的类型、技术规范、评价指标等内容。在此基础上,制定符合各学段要求的资源建设规划,避免盲目和重复,确保资源建设的有效性。其次,要建设一体化资源库。发挥好政府、学校、企业、社会机构等各方作用,建立大中小学思政课实验室所需的虚拟场景模型、教学课件、案例库、试题库、视频等多种资源库,满足不同教学环节需要。再次,建设开放的虚拟教学资源共享平台,为大中小学思政课教师提供资源交流与共享的渠道,方便教师快速获取所需资源。

(3) 推进思政课实践教学改革创新。

加强思政课虚拟实验室建设,是推进思政课实践教学的重要举措。早在2019年3月,习近平总书记在学校思想政治理论课教师座谈上就提出了包括“理论性和实践性相统一”在内的“八个统一”的要求,强调要搞好思政课的实践教学。新时代大中小学思政课都进行了不同形式的实践教学。近年来,各级各类学校开发出的“场馆思政课”“移动思政课”“行走的思政课”等不断涌现。思政课虚拟实验室也是近年兴起的实践教学方式。各级教育行政部门和各级各类学校要通过设立专项教学改革项目,鼓励教师积极借助虚拟实验室创设综合性的教学情境,有效地推进实践教学的改革创新。

(4) 提升教师数字素养与专业能力。

数智条件下开展思政课虚拟实验,需要教师有较高的数字素养。为此,一要以活动促进教师数字素养提升。如组织大中小学思政课教师进行虚拟教学资源开发竞赛、虚拟实验室教学案例评选等等。二要为教师数字素养提升提供保障。创造条件多种方式加强教师间数字技术交流与合作,提供必要数字教学设备、进行技术咨询、设立专项经费等等。三要加强思政课教师数字素养的培训。制定系统培训计划,对教师进行VR、AR、AI等数字技术基础知识、虚拟实验室操作技能、数字化教学设计、教学资源开发与管理等方面的培训。同时,利用在线学习平台,为教师提供必要的资源和渠道,方便其进行自主学习。

(5) 加大资金投入与技术保障力度。

各级教育行政部门应加大对大中小学思政课虚拟实验室建设的投入,支持各级各类学校购置硬件设备、开发软件系统、建设教学资源等。同时,各级各类学校也要重视技术人才队伍的建设,引进和培养既懂数智技术又熟悉思政教育的复合型人才,组建必要的虚拟实验室技术服务与运维团队,制定好设备维护、软件更新、故障处理等方面管理制度,为虚拟实验室的建设与运行提供技术保障。

4.2 差异化建设路径

差异化建设路径是思政课虚拟实验室在高等教育阶段和基础教育阶段的不同的选择与做法。

(1) 高等教育阶段。

一方面,要培养理论思维的实验设计能力。在高等教育阶段,学生有较为系统的理论素养与独立思考能力,思政课虚拟实验项目的设计应着力构建具有理论深度与现实状况的仿真场景,项目开发要结合马克思主义中国话时代化的最新成果,针对重大理论与现实命题,设计诸如“全球治理中的中国智慧”“科技伦理的辩证抉择”等虚拟仿真项目,引导学生在沉浸式实验环境中进行理论推演、价值判断。通过设置多变量交互式情境与矛盾冲突节点,强化实验过程的学术逻辑与方法训练,培养学生的系统思维与辩证分析能力。进行研究性的实验设计,不仅能增强思政课教学的针对性,更有助于促进学生知识建构、价值塑造与能力提升的深度融合。

另一方面,要强化产学研合作。高校要积极探索突破传统学科界限,组建计算机科学、数据技术、经济管理及法学等多个学科在内的跨领域研发团队,围绕“数字治理模拟”“科技伦理决策”等主题开展协同攻关,促使学生从单一理论认知向跨学科解决现实问题拓展。主动对接相关政府部门、专业智库与科技企业,将重大现实议题、治理难题以及技术发展问题等转化为探究性虚拟实验内容,推动最新研究成果向虚拟实验教学内容的高效转化,同时积极引入相关企业关于虚拟现实、人工智能、大数据等领域的先进技术,共同研发具有前瞻性与示范性的思政课虚拟实验平台。通过加强产学研合作创新,有效实现教学资源建设与科研成果的转化和相互促进。

(2) 基础教育阶段。

一方面,要注重知识性与趣味性相结合。运用虚拟仿真、场景交互等技术手段,将社会主义核心价值观、爱国主义教育、道德规范等内容,转化为可感知、可互动、可体验的虚拟情境。针对中小学生认知规律与心理特征,项目设计应兼顾价值引导的准确性与形式表达的生动性,开发如“道德选择闯关”“红色精神寻踪”等寓教于乐的实验模块。例如,通过角色扮演方式,让学生在虚拟场景中体验不同社会角色的责任担当;或设置贴近生活的道德困境,引导学生在情境抉择中理解行为规范与价值准则。知识性与趣味性的有机融合念,既传输了知识,又激发了学生学习兴趣与参与热情,使抽象的价值观念在实验的潜移默化中实现价值引领和品格塑造。

另一方面,要构建校社联动育人机制。虚拟实验室平台可作为连接校园与社会的重要载体,推动形成多元主体协同参与的全方位育人格局。可适时引入社区工作者、文化场馆讲解员、先进模范人物等人员参与虚拟实验教学活动,开发“社区服务实践”“云端博物馆思政课”等特色项目,拓展思政课教学的空间维度。还可依托平台开发虚拟实践积分系统,将学生在实验中的表现与现实社会实践活动相衔接,形成线上线下融合、校内校外贯通的育人闭环。通过校社联动机制,不仅能丰富思政教育的内容与形式,还能拓展学生的价值认知,使之在社会大环境中深化理论思维,做到知行合一。

参考文献

[1]

许小杰.红色VR虚拟仿真实验室在高校思政课的教学设计与应用[J].中国新通信,2021,23(21):238-240.

[2]

高立军.数智时代应用型高校建设思政课实验室的意义、定位与进路[J].中学政治教学参考,2024(44):54-59.

基金资助

2024年湖南省基础教育教学改革研究项目“大中小学思政课一体化建设的机制创新与实践路径研究”(Y2024576)

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