摘要: 虚拟教研室已逐渐成为现代高等教育中一种全新的教学组织形式，可开展学科交流、教学研讨、资源共享。随着科技进步及社会经济、文化和信息化程度的飞速发展，其面临的问题和挑战也越来越复杂。本文以辽宁科技大学化学工程与工艺虚拟教研室为例，分析其内部构成、组成现状、存在的问题及面临的挑战，提出了基于虚拟教研室的专业建设策略。从协同创新团队组建、规章制度完善、教师培训交流、教学方式改革、教学质量评估、专业持续改进等多个角度分析了其在专业建设中的作用。同时，对现有教研室建设进行反思，探讨了如何推进本专业虚拟教研室的可持续发展，展望了其推广及发展前景。
Abstract: Virtual teaching and research rooms have gradually become a new form of teaching organization in modern higher education, capable of developing subject exchanges, teaching discussions, and resource sharing. With the advancement of technology and the rapid development of socio-economic, cultural, and information technology, the problems and challenges it faced are becoming increasingly complex. This article takes the virtual teaching and research room of Chemical Engineering and Technology at University of Science and Technology Liaoning as an example to analyze its internal composition, current composition status, existing problems, and challenges. This article puts forward major construction strategy based on the virtual teaching and research room, analyses its roles in major construction from collaborative innovation team construction, rules and regulations improvement, teacher’s training and exchanging, teaching method reformation, teaching quality evaluation, and continuous improvement on major virtual teaching and research room. At the same time, it introspects the construction on the existing teaching and research room, discusses how to promote the sustainable development of virtual teaching and research room, and looks forward to its promotion and development prospect.
1. 高校教研室的组成现状、内部构成及面临的挑战
高校教研室是高校依据专业或课程所设置的基本教学科研单位，由相关教师、研究人员、实验技术人员和管理人员组成。我国高校教研室是在20世纪50年代借鉴苏联经验建立的。建设之初在全国高校校部设立研究室，在院系设立教学研究组(室) [1] [2]。1950年，教育部颁布《关于实施高等学校课程改革的决定》，教研组(室)主要工作被定为领导教师进行教学和研究工作，组织学生学习，改进教学的内容与方法。1955年教育部出台了《高等学校教学指导组各级教师职责暂行规定》，标志着教研室作为一种教学组织形式和教学研究制度在我国高校基本成型[1]。
长期以来，高校教学管理一直采用“校–学院–系–教研室”多级管理体系，通过教研室来实现教学管理、师资建设和人才培养[1]-[5]。然而，伴随高等教育国际化、大众化的发展，高等学校教学基层组织逐渐出现内部组织行政化、主体功能滞后化、机构人员松散化和管理职能虚弱化[4] [5]。目前，高校教研室面临的问题主要体现在以下几个方面：(1) 教学制度、科研管理和教师管理制度不完善。(2) 教研室组织结构不合理，包括组员职责不清、专业素质不高。(3) 教研室运行机制不完善[2] [3] [5]。教学管理制度不完善可能导致教学计划执行有误、教学进度偏离教学要求。科研管理制度不完善可能导致科研项目、学术论文及科研成果差强人意。教师管理制度的不完善会导致部分教师人浮于事，不能较好地完成本职工作。由于教研室组员职责不清，沟通不畅，会导致一些教研活动停滞而难以持续进行，很难形成有效的组织结构，使得教学组织缺乏长期战略目标和系统的议程安排。同时，由于成员素质不高，很难进行高质量的教研活动。教研活动数量多且成效不大，使得教研室成员疲于应付，缺乏足够的时间和精力投入。这种依赖于教研室主任规划及任务分配、率领教研室成员进行面对面沟通的教研室运行机制将难以满足不断发展的信息化教育教学的要求，从而无法有效推动教学改革和提高教学质量。如何进一步完善规章制度、加强组织和团队建设、改进教研室的运行机制、提高教研质量、提升工作效率和成员间的协作能力已成为当前高校教研室所面临的挑战。随着科技进步及社会经济、文化和信息化程度的飞速发展，高校教研室所面临的挑战也越来越复杂。由于传统管理模式限制，当前的高校教研室将无法满足信息化技术发展对高校教研室建设提出的更高要求，这使得探索新型高校教研室建设模式成为必然选择[2]-[4]。
虚拟教研室是由跨学科、跨学校甚至跨国际的教学科研工作者，基于互联网信息技术平台组成的解决高等教育教学中共性和前瞻性问题的教学科研团队[6]-[9]。与传统教研室相比，高校虚拟教研室可使不同地区、学校、学科及专业的教师根据意愿，动态组建虚拟教研社区，实现资源共享和经验分享，成为现代高等教育中一种新的教学组织形式[6] [7] [10]。进入21世纪以来，虚拟教研室正随着技术的进步和发展成为现实[11] [12]。一些组织开发了模仿传统学习环境的基于网络的学习环境，使得学生使用万维网或互联网，在方便的时候收集信息并通过网络提交作业成为可能[13] [14]。2001年，新加坡–麻省理工学院联盟(SMA)开展了跨越12个时区的实时直播视频会议讲座，并在麻省理工大学(MIT)内部开发了基于网络的课件管理和交付系统“HiCommand”，实现了同步直播和异步直播[12]。2005年，英国高等教育基金委员会(Higher Education Funding Council)表示，将在未来10年内战略性地将电子学习整合到课程和学生体验中[15]。2007年，中国武汉华中科技大学基于事件的同步策略和电子学习技术标准，设计了一个包括教学交流环境(ICE)和协作学习环境(CLE)的虚拟在线教室[9]。2012年，南非开普半岛理工大学(CPUT)展示了如何将虚拟和其他计算机辅助练习以及传统的课堂活动相结合，以增强交流概念的教学和学习[8]。
中国在2007已经开发设计了ICE教学交流环境和CLE协作学习环境[9]。2014年，夏友周等人指出，通过建立“学科虚拟教研室”，可集聚教师智慧，通过创新教研方式促进教师专业发展[16]。2018年，北京交通大学启动“双培计划”信号处理系列课程虚拟教研室建设，探索虚拟教研室的教学活动及交流互访机制等，提升课程教学质量[17]。2019年，北京信息科技大学建设了多校联合的虚拟教研平台，并基于该平台开展了多校联合教研活动[7]。2020年，中北大学曾建潮等人采用虚拟教研室进行了高校基层教研组织创新探索[6]。2021年7月，教育部高等教育司启动了虚拟教研室试点建设工作，下发了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的建议》，标志着我国高校虚拟教研室建设拉开序幕。2021年之后，国内高校虚拟教研室基于信息化发展要求，积极探索“智能+”视域下的虚拟教研室运行机理、虚拟教研室的内涵及构建模式和虚拟教研室在大学本科建设及高校基层组织创新中的作用，寻求如何通过虚拟教研室建设形成协同教研新形态、打造专业教师发展共同体[6] [10] [18]-[22]。辽宁科技大学化工学院于2023年上半年开始组建“化学工程与工艺虚拟教研室”，为化学工程与工艺专业建设提供了一个全新的信息化协同办公创新平台。平台建设旨在探索如何通过跨校、跨区域的虚拟教研室建设，实现线上、线下优质资源开放共享、对提升师资和教学质量，促进学科融合和专业发展建设具有重要的意义。
2. 虚拟教研室建设发展策略
虚拟教研室建设包括团队建设、平台建设和内容建设[7] [10] [18] [22]。在团队建设方面，虚拟教研室不单是单纯地通过网络平台实现专业教师的聚集，其组织目标在于提升专业人才培养能力的同时，实现教师个人发展与整体进步的有机统一，建设教师发展共同体[10]。可利用跨学科、跨校级甚至跨国际的教研工作者解决高等教育教学中的共性、前瞻性问题[6]。在平台建设方面，虚拟教研室在现代化信息技术、大数据及人工智能的支持下，可突破时空限制，充分发挥教师主动性、使教研室具有“兴趣社区”和“现实社区”双重属性，构建“智能 + 视域”和“智能流控”下的高校虚拟教研室[18] [20] [23]。在内容建设方面，虚拟教研室又分为面向课程(群)协同建设的虚拟教研室、面向专业(群)协同建设的虚拟教研室、面向教改新专题系统研究的虚拟教研室[7] [18]。基于“互联网+”的新型教学组织，打造协同教研新形态[18] [20] [23]。
3. 虚拟教研室建设过程中的问题与对策
辽宁科技大学于2023年上半年开始进行虚拟教研室建设探索，其中“化学工程与工艺虚拟教研室”等12个教研室被界定为面向专业(群)协同建设的虚拟教研室(如图1所示)。辽宁科技大学“化学工程与工艺虚拟教研室”初期建设目标为：充分利用现代信息技术平台和互联网技术，完善虚拟教研室组织架构，探索可服务专业建设的创新运行机制，确保专业建设成果的可持续性和积累性。建设策略包括：(1) 团队建设。组建职责明确的虚拟教研室发展共同体，形成包括专业教学指导小组、专业教师、教辅人员、行企业专家、用人单位代表的协同创新团队。(2) 平台完善与应用。利用网络平台优化专业建设机制，包括建立以学生发展为目标靶向的人才培养平台；利用虚拟教研室信息化平台组织专业教师进行培训和交流，从而提升专业教师教育教学质量。通过网络平台定期研讨改进培养目标和毕业要求、完善课程体系；通过平台资源共享、邀请专家组织教师师资培训；通过现代化信息技术进行教学质量监控和持续改进；(3) 内容建设。根据专业建设现状，提出合理的实施规划，分步推进并监控执行进度。包括利用虚拟教研室完善专业规章制度，利用虚拟教研室实施课程教学方式改革，利用虚拟教研室提升学科建设和专业工程教育认证的水平。通过校内教师与专家交流进行教学内容和教学方法改革；推动专业发展。
Figure 1. Informatization platform of virtual laboratory of chemical engineering and technology, University of Science and Technology Liaoning
图1. 辽宁科技大学化学工程与工艺虚拟实验室信息化平台
3.1. 利用虚拟教研室建设组建协同创新团队
虚拟教研室旨在打造专业协同创新团队，负责专业建设、课程建设和专业教改建设。团队成员由专业教学指导小组、专业教师、教辅人员、外校专家、行业企业专家及用人单位的共同组成。专业教学指导小组(校内成员)由系主任、专业负责人、专业教授8人组成。率领专业教师根据培养计划及课程大纲进行教研活动，及时整理课程教学质量报告并提出改进措施，实施教学质量提升。专业协同创新团队通过网络平台，定期讨论培养方案、毕业要求和课程体系的制定与修订，用于专业的持续改进。专业教学指导小组(校内成员)与教辅人员协作、通过信息化技术平台与用人单位合作，不定期地对毕业生进行跟踪反馈和进行社会评价，用于培养目标的持续改进。专业还聘请行业企业作为专业校外指导教师加入协同创新团队，参与到专业课程、实践类课程、认识实习和生产实习、毕业设计中来，共同进行相关课程建设。
3.2. 利用虚拟教研室信息化平台可组织专业教师进行培训和交流
虚拟教研室建设突破传统教学组织的地域限制，为教师提供了更为丰富和便捷的交流渠道，使教师们能够更好地分享教学资源、提升教学水平。以往教师培训需要由学校教务处审批。培训多集中在特定地点，造成时间和经费的浪费。而虚拟教研室则能够通过在线直播、录播课程等方式，为教师提供远程培训。培训通过提供多样化的培训内容，满足了不同学科、不同层次教师的教学需求，节省了教师的时间和交通成本，提高了培训的覆盖率。其次，在以往教研活动中，教师之间的交流多为面对面的研讨和集体备课。而虚拟教研室则能够通过在线论坛、博客、微信群等方式，为教师提供更为灵活和便捷的交流渠道。这使得教师能够随时随地分享教学经验、讨论教学方法，更好地解决教学中的问题。教师们通过借鉴他人的教学经验，提升自己的教学水平。
3.3. 虚拟教研室可用于建设完善专业管理规章制度
虚拟教研室根据自身特点，对传统高校教研室的管理规章制度进行梳理和改进。采用现代化信息技术手段，验证虚拟教研管理规章制度的改进效果。传统的专业管理规章制度主要是基于教研室成员面对面的交流和协作而设计的。例如，化学工程与工艺专业在建设过程中，设立了《专业培养方案修订与评价制度》《专业课程体系和理性评价方法》《专业持续改进管理制度》《专业毕业生跟踪反馈及社会评价制度》《专业课程目标达成情况评价和毕业要求达成情况评价制度的实施办法等》。在实践教学中，针对有机、无机、物化、分析、化工原理等课程的基本操作和安全要求制定了《实验操作规范》。针对化工过程中危化品的处理制定了《安全条例》。虚拟教研室的出现，使得传统的教研室管理规章制度得到进一步提升。通过网络交流和协作，可对传统的管理规章制度中的一些规定和流程需要进行调整和改进。虚拟教研室的出现，可以使许多管理工作通过信息化工具来实现，显著提升管理效率。
3.4. 利用虚拟教研室可实施课程教学方式改革
虚拟教研室建设提供了更加丰富、灵活和便捷的教学资源和环境，提高了教学质量和效果，并对教学方式产生了积极的影响。化学工程与工艺虚拟教研室可通过网络平台，使得不同地区、不同学校的教师可以共享教学资源，包括教学资料、实验方案、科研成果的共享。这种共享(例如物理化学国家级精品课程)不仅拓宽了教师的知识面，也使得教研室的教学质量和效率得到提升。其次，虚拟教研室通过在线会议实现教师之间的实时交流、沟通与合作。帮助教师解决教学中的问题，促进教师之间的互相学习，提高教学效果。第三、虚拟教研室使得远程教育成为可能，也为教师提供了更广泛的教学受众。第四、虚拟教研室可借助网络平台，提供丰富的教学资源和工具(如模拟软件)，实现在线实验、互动课程等。而这些资源和教学工具可以帮助教师更好地解释复杂的概念，提高教学质量和效果。
3.5. 利用虚拟教研室可用于提高教学质量评估质量
传统教研室的专业教学质量评估总是不尽如意。由于数据庞杂，一些评估结果难以实现及时反馈。而虚拟教研室建设可以利用大数据技术，从多个角度对教学效果和学生的学习情况进行全面评估。通过实践对比，发现虚拟教研室在教学质量评估中具有以下优势：(1) 全面性评估：虚拟教研室现代化信息技术平台可收集到来自不同角度的教学数据，比如学生的学习成绩、课堂参与度、课后反馈等，这些数据能够更加全面地反映教学质量，使得评估结果更加准确。(2) 实时性评估：虚拟教研室能够实时监控教学过程，教师可以随时获取学生的学习情况，从而对教学方法进行及时调整。通过在线讨论、实时互动，教师可以及时了解学生的学习情况，进行针对性的教学调整，提高教学效果。(3) 透明性评估：虚拟教研室中所有的评估数据都是公开透明的，这有助于减少人为因素对评估结果的影响，保证了评估的公正性。
3.6. 利用虚拟教研室可提升学科建设和专业工程教育认证水平
辽宁科技大学化学工程与工艺为省一流专业，并在2023年上半年通过了工程教育专业认证。虚拟教研室的建设可显著提升专业建设水平、拓宽信息收集渠道、促进了专业的持续改进。化学工程与工艺虚拟教研室可通过共享教学资源，在协同创新团队中发布和宣传化学工程与工艺专业工程认证的标准和要求，使校外专家、行业企业代表、用人单位和专业教师能够及时获取最新的认证信息。通过对专业培养目标、毕业要求、课程体系及教学大纲的交流和深入研讨，不断改进教学方法，提高教学质量。通过与行业企业专家的在线合作，可提供更为快捷的评估和反馈机制，应用于专业工程认证的持续改进。通过实践创新教学平台，提高的企业认可度。通过收集和分析近5年毕业学生的反馈数据，了解学生发展需求，从而对培养目标、毕业要求、课程体系相关的教学环节及进行及时调整和改进。
4. 虚拟教研室建设反思
虚拟教研室建设可从团队建设、平台建设和内容建设等方面对高校教学形式实现变革，建设面向课程(群)、专业(群)和教改，具有协同教研新形态的教师发展共同体[7] [18]。当虚拟教研室用于专业建设时，可利用信息化信息平台打破时空界限，以虚实结合的方式为高校专业建设带来了创新的教学模式，使其在完善规章制度、促进师资建设、提高教学质量及专业证持续改进等方面取得显著成效。然而，虚拟实验室建设不能只局限于现代化信息技术所带来的表面和形式上改变。因此，如何更好地实现虚拟教研室的推广和应用值得反思。
4.1. 关于如何推进高校虚拟教研室建设
通过虚拟教研室的推广，不但可以解决目前高校教研室存在的问题，还可以促进团队成员之间的学科交流和合作，提高教学质量和教师的专业水平，并培养专业人才及其创新能力和实践能力。高校虚拟教研室建设在推进过程中，为了解决可能会遇到的一些困难和挑战，我们拟采取以下策略：1) 加强宣传和培训：通过全面宣传虚拟教研室的优势和功能，提高教师对其认知度和接受度。同时，提供相关的培训和技术支持，帮助教师快速上手和运用新平台。2) 优化设备条件：为教师提供必要的硬件和软件支持，确保他们顺利使用虚拟教研室进行教学和研究工作。可以与学校或合作伙伴合作，争取到适当的经费支持，并优先配置必要的设备和资源。3) 建立反馈机制：积极收集和分析教师和学生的意见反馈，及时解决他们在使用虚拟教研室过程中遇到的问题和困难。可以组织定期的讨论会议、交流和培训活动，促进大家共同进步。
4.2. 如何使虚拟教研室建设得到可持续发展
虚拟教研室作为一种创新的教学模式，在推广应用后，应该积极探索其长远发展方向，进一步完善和提升其功能和效果，包括：1) 拓展学科范围：将虚拟教研室应用于更广泛的学科领域，为不同专业建设和学科提供相应的教学支持和交流平台。可以与其他高校合作，共享资源和经验，实现优势互补和共同发展。2) 创新技术手段：不断引进新的技术手段，如虚拟现实、人工智能等，丰富虚拟教研室的功能和体验，提高教学效果和用户满意度。3) 建立知识共享平台：将虚拟教研室与学术期刊、学术组织等连接起来，搭建一个知识共享平台，促进学术交流和成果转化。同时，建立教师交流合作机制，鼓励教师在虚拟教研室中共享教学资源和研究成果。虚拟教研室的开放性、灵活性和互动性使其在构建协同创新团队、完善规章制度、促进教师合作、推动教学方式改革、提高教学质量及工程教育专业认证等方面取得显著成效。在建设虚拟教研室的过程中，需要教研室成员协同合作，突破传统、锐意创新，才能提高虚拟教研室的教学活动水平。通过优化设备、加强培训、分享经验、建立反馈机制等方式推进虚拟教研室建设。同时，通过拓宽学科范围、引入创新技术手段、建立知识共享平台等方式，实现高校虚拟实验室建设的可持续发展，更好地服务于未来高等教育的发展。
5. 结论
本文从协同创新团队组建、规章制度完善、师资培训与交流、教学方法改革、教学质量评价、专业持续改进等方面分析了虚拟教研室在高等教育专业建设中的作用。以辽宁科技大学化学工程与技术虚拟实验室为例，对其内部结构、运行现状、存在的问题和面临的挑战进行展望。对在现有教研室的基础上，如何结合信息技术实现虚拟教研室的可持续发展提出了相应的建设策略。
基金项目
辽宁科技大学虚拟教研室建设项目“化学工程与工艺虚拟教研室”(项目编号2023-17)；辽宁省教育科学“十四五”规划课题(JG24DB269)和辽宁省研究生教育教学改革研究项目(LNYJG2023101)。
NOTES
*通讯作者。