虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

>> 東北大學(xué)采礦工程國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐 土木類專業(yè)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的探索與實(shí)踐 法庭科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐 計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐 淺介《電力電子技術(shù)》虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)工作 機(jī)電類專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè) 基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作探究 軌道交通虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)探討 化學(xué)化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)探索 地方高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè) 面向地方院校工程教育類專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè) 地方高校國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心特色發(fā)展探析 國(guó)家級(jí)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的研究與實(shí)踐 國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的實(shí)踐與思考 國(guó)家級(jí)力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)研究與實(shí)踐 國(guó)家級(jí)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)研究與實(shí)踐① 信息技術(shù)與管理類綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè) 創(chuàng)建國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的探索與實(shí)踐 農(nóng)業(yè)生物學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè) 國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)經(jīng)驗(yàn)淺談 常見(jiàn)問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：l.

[8]李平，毛昌杰，徐進(jìn).開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化水平[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（11）：5-8.

[9]沈建華，李飛，程崇虎，等.通信與信息網(wǎng)絡(luò)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（1）：161-164.

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第2篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,人們的生活水平和生活質(zhì)量都得到了很大的改善,因此,對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展也提高了關(guān)注。目前,醫(yī)學(xué)教學(xué)觀念和教學(xué)模式都發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變,學(xué)校也開(kāi)始了對(duì)高素質(zhì)人才的有效培養(yǎng)和教學(xué),其中,虛擬仿真技術(shù)是醫(yī)學(xué)教學(xué)中的重要手段和方式,對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了很大的改進(jìn)。虛擬仿真技術(shù)對(duì)推動(dòng)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革、創(chuàng)新教學(xué)模式和培養(yǎng)學(xué)生的綜合技能都有著重要的作用和影響。本文主要介紹了虛擬仿真技術(shù)的概念,并分析了虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:

虛擬仿真技術(shù)；醫(yī)學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面出現(xiàn)了許多的新技術(shù)和應(yīng)用,對(duì)醫(yī)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了很大的影響。其中虛擬仿真技術(shù)是目前比較先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用,且獲得了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,特別是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的應(yīng)用,提高了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,創(chuàng)新了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式。虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的情景模擬技術(shù),能夠讓用戶體驗(yàn)到一種身臨其境的感覺(jué),實(shí)現(xiàn)和具體的情景接觸,產(chǎn)生一定的體驗(yàn),為實(shí)際的操作提供一定的基礎(chǔ)。

1虛擬仿真技術(shù)的概述

虛擬仿真技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興的科學(xué)技術(shù),是指利用多媒體技術(shù)的結(jié)合,創(chuàng)造形成一個(gè)有視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,讓用戶體驗(yàn)到一種身臨其境的感覺(jué)。在這個(gè)虛擬的環(huán)境中,用戶能夠感受到空間中客體的存在,也可以和虛擬空間中的客體進(jìn)行相關(guān)的互動(dòng),這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,主要是加快用戶對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)效率。虛擬仿真技術(shù)涉及的方面比較多,主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和人工智能技術(shù)等,另外,還有計(jì)算機(jī)的圖像處理和模式的識(shí)別等,是現(xiàn)代仿真技術(shù)的有效發(fā)展和外延[1]。虛擬仿真技術(shù)的主要特點(diǎn)就是,讓用戶獲得真實(shí)的體驗(yàn),和虛構(gòu)的客體進(jìn)行交互,并產(chǎn)生一定的想象。在虛擬的空間中,實(shí)驗(yàn)人員可以進(jìn)行和現(xiàn)實(shí)世界中同樣的活動(dòng)和實(shí)驗(yàn),而且受到的外界影響因素比較小,實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的效果也更好一些。特別是在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用,能夠有效的提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,因此,虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。

2虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了很大的影響,特別是對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行了很大的改進(jìn)。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,缺少實(shí)驗(yàn)的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)的客體,學(xué)生的實(shí)際操作能力得不到有效的鍛煉,所以,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和操作能力培養(yǎng)不到位[2]。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作提供了一定的基礎(chǔ),也實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的有效培養(yǎng)。目前虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

2.1虛擬仿真技術(shù)改善了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備在醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)設(shè)備的要求比較高,主要包括一些實(shí)驗(yàn)用的動(dòng)物或者尸體、實(shí)驗(yàn)用到的儀器和設(shè)備以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等,都對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效進(jìn)行產(chǎn)生了一定的影響。隨著社會(huì)的發(fā)展,解剖學(xué)在目前獲得了很大的發(fā)展,也是醫(yī)學(xué)教學(xué)中最基礎(chǔ)和最重要的課程,所以,一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在教學(xué)中是非常關(guān)鍵的,對(duì)教學(xué)的有效性影響也很大。目前,虛擬仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展,很好的解決了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的這些問(wèn)題,不但豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備,學(xué)生可以利用虛擬的“尸體”進(jìn)行操作和實(shí)踐,也很好的鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手操作能力。

2.2虛擬仿真技術(shù)能夠提高學(xué)生的興趣虛擬仿真技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,創(chuàng)造一定的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)條件,同時(shí),還能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生在虛擬的空間環(huán)境中和客體進(jìn)行有效的交流,提高學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)和理解。虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)試驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,能夠?qū)⒙曇簟D像和相關(guān)的多媒體演示功能進(jìn)行結(jié)合,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)內(nèi)容,充分的提高了學(xué)生的興趣[3]。同時(shí),將具體的教學(xué)內(nèi)容變得形象和生動(dòng),而且有一定的視覺(jué)沖擊力,方便了學(xué)生的理解和掌握,因此,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。比如,在進(jìn)行細(xì)胞膜的教學(xué)時(shí),可以利用虛擬仿真技術(shù)建立細(xì)胞結(jié)構(gòu),動(dòng)態(tài)化的展示,可以讓學(xué)生更好的觀察和學(xué)習(xí)。

2.3虛擬仿真技術(shù)突破了時(shí)間和空間上的限制虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了很大改變,打破了時(shí)間和空間上的限制,學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真技術(shù)對(duì)動(dòng)物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的觀察,以及實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的觀察[4]。比如要了解一些藥物的成分和產(chǎn)生的身體反應(yīng),在傳統(tǒng)的教學(xué)中,通過(guò)一定的講述過(guò)程是無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的,學(xué)生也難以理解。因此,虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了這些過(guò)程的快速進(jìn)行和變化,同時(shí),將這些反應(yīng)過(guò)程和變化情況能夠清晰的表現(xiàn)出來(lái),幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解。

2.4虛擬仿真技術(shù)避免了在具體實(shí)驗(yàn)中的危險(xiǎn)情況醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在一定的危險(xiǎn)性,會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,隨著虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,避免了學(xué)生和實(shí)驗(yàn)對(duì)象的直接接觸,而是通過(guò)虛擬的方式產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)的客體,所以,不需要考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生一些危險(xiǎn)性的因素,因此,對(duì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有很大的幫助。除此之外,虛擬仿真技術(shù)也很好的幫助學(xué)生積累了臨床經(jīng)驗(yàn),有效的鍛煉了學(xué)生的實(shí)際操作能力,有利于學(xué)生的綜合水平提高和發(fā)展。

3結(jié)語(yǔ)

隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,改善了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,加深了學(xué)生對(duì)于醫(yī)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解,提高了醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率。另外,虛擬仿真技術(shù)打破了時(shí)間和空間上的限制,完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備,并有效的避免了在試驗(yàn)中的不安全因素,對(duì)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳章寶,肖國(guó)君,鄧君,羅紅麗.虛擬仿真技術(shù)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]中國(guó)管理信息化,2015(10):86-87.

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第3篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 虛擬仿真 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.01.055

Influence of Virtual Simulation Technology on the Teaching of

College Physics Experiment

GUO Xiaochun

（National Police University of China， Shenyang， Liaoning110854）

Abstract The college physics experiment course is a basic course for students of science and engineering ins universities， which is also a necessary link in the cultivation of students' practical ability and innovative ability. With the advancement of information technology education reform， virtual simulation technology and the traditional university physics experiment teaching mode integrate with each other to construct a new model of three-dimensional teaching， which will have a significant effect on teaching， as well as a profound influence on the college physics experiment teaching reform.

Keywords virtual simulation； college physics experiment； teaching reform

0 引言

大W物理實(shí)驗(yàn)課一般在一、二年級(jí)學(xué)生中開(kāi)設(shè)，著力培養(yǎng)學(xué)生的理論分析能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，是學(xué)生系統(tǒng)接受實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端，為學(xué)生之后的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課打基礎(chǔ)，因此作用和地位極其重要。然而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，由于教學(xué)條件和一些客觀原因的限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果并不理想，致使傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的弊端逐漸突顯。教育信息化是高等學(xué)校促進(jìn)教學(xué)改革和提升教學(xué)質(zhì)量的重要舉措，虛擬仿真技術(shù)為代表的教育信息化手段迅速發(fā)展，為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)辟了一條新的路徑。將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必將極大地改善教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。①

1 傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及困難

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，學(xué)生完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)題目的學(xué)習(xí)任務(wù)都要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、課上操作、數(shù)據(jù)處理、撰寫(xiě)報(bào)告這一流程。課前，教師要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)并撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的起點(diǎn)，也是重中之重。然而實(shí)際中，在課前預(yù)習(xí)時(shí)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)儀器作為參照，面對(duì)教材中抽象、枯燥的原理講述，大部分學(xué)生出現(xiàn)了畏難情緒，直接體現(xiàn)就是實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)敷衍了事，在預(yù)習(xí)報(bào)告中機(jī)械性地照搬照抄教材，充當(dāng)“復(fù)印機(jī)”的角色，并沒(méi)有去深刻地了解、探究實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)的一開(kāi)始就留有隱患。課上，教師講解和演示實(shí)驗(yàn)的操作，學(xué)生只是復(fù)制教師的操作過(guò)程完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，使學(xué)生處于被動(dòng)的地位，即使完成了實(shí)驗(yàn)也是不知其所以然，更別提對(duì)實(shí)驗(yàn)更深層次的思考、探索和創(chuàng)新了。課后，處理數(shù)據(jù)和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生更是敷衍了事，甚至相互抄襲，其數(shù)據(jù)處理的計(jì)算過(guò)程和結(jié)果經(jīng)不起實(shí)踐的檢驗(yàn)。

1.2 學(xué)生消極對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)

在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)課程的重視程度明顯低于專業(yè)課程。一堂完整的實(shí)驗(yàn)課通常是3個(gè)學(xué)時(shí)，在這短暫的3個(gè)學(xué)時(shí)中，教師要講解實(shí)驗(yàn)的操作并演示，學(xué)生要熟悉儀器和完成實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生很難再有時(shí)間去分析和獨(dú)立思考，更談不上去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，這無(wú)疑使教學(xué)效果大打折扣。不少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上就是走一個(gè)過(guò)場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)課上并不認(rèn)真聽(tīng)講，實(shí)驗(yàn)中胡亂操作，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與理論值相差較大，甚至造成儀器損壞。在實(shí)際的教學(xué)中，我們也探索選擇每個(gè)班級(jí)較為優(yōu)秀的學(xué)生來(lái)充當(dāng)教師的角色，先給這部分學(xué)生詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)的原理和操作，再由他們用課余時(shí)間給班級(jí)的其他學(xué)生講解，學(xué)生之間相互交流溝通較為便利，這樣的教學(xué)模式也取得了一定的效果，但是由于學(xué)生相互講解時(shí)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)儀器作為參照，同樣也很難調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性。

1.3 實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定難以把握

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師評(píng)定成績(jī)的時(shí)候通常依照學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理的綜合情況來(lái)考量，每部分各占一定的分值。但是在實(shí)際的執(zhí)行過(guò)程中，由于學(xué)生人數(shù)多、師資力量有限、教師教學(xué)任務(wù)繁重等諸多原因，教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的判定主要憑借實(shí)驗(yàn)報(bào)告和學(xué)生表現(xiàn)，主觀性強(qiáng)，并不能客觀充分地反映出不同學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟町悺＂?/p>

1.4 理論滯后實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課與大學(xué)物理課程同步開(kāi)設(shè)，但是上課時(shí)間受到實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)教師安排、學(xué)生安排等多種因素的影響，時(shí)常會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識(shí)學(xué)生在課前并未接觸，而實(shí)驗(yàn)教師又不能利用有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)去深入講解理論支撐。③

1.5 教學(xué)狀態(tài)封閉

目前，部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)課都是由學(xué)校教務(wù)部門(mén)按照教學(xué)計(jì)劃統(tǒng)一安排，受實(shí)驗(yàn)人員有限，實(shí)驗(yàn)儀器需要前期準(zhǔn)備和后期維護(hù)等因素的影響，學(xué)生很難在課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和課程結(jié)束后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室自主學(xué)習(xí)。

2 大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)與不足

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（Virtual Reality technology）④⑤是運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，在使用者眼前營(yíng)造一個(gè)虛擬環(huán)境，并且可以真實(shí)反映操作對(duì)象的變化。

2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育信息化的新模式

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是信息時(shí)代高等教育變革的必然產(chǎn)物，為學(xué)生開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)、進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練提供了先進(jìn)手段和優(yōu)質(zhì)平臺(tái)。⑥

物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)并不復(fù)雜，也不高深。就是把現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)原理、過(guò)程及相關(guān)儀器設(shè)備性能進(jìn)行整合，形成文字、圖像、音像資料掛在網(wǎng)上，供學(xué)生預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，使他們對(duì)實(shí)驗(yàn)總體情況有個(gè)客觀把握?；?qū)δ硞€(gè)具體細(xì)節(jié)（包括具體操作步驟、現(xiàn)象）進(jìn)行學(xué)習(xí)、理解，為實(shí)際操作打下一個(gè)良好基礎(chǔ)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，⑦學(xué)生在任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)便可訪問(wèn)安裝在學(xué)校服務(wù)器上的擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，完成虛擬實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，不受時(shí)間和空間的影響。

2.2 虛擬仿真技術(shù)有助于轉(zhuǎn)變單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

將虛擬仿真技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式相融合，有利于轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的以教師為主導(dǎo)的單一實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。學(xué)生親自動(dòng)手用真實(shí)的儀器完成實(shí)驗(yàn)，是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不可或缺的一個(gè)流程。然而，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)大有作為。高校校園網(wǎng)的全覆蓋已成為普遍現(xiàn)象，開(kāi)放式的預(yù)習(xí)環(huán)境可以使學(xué)生在任何地方通過(guò)計(jì)算機(jī)在沒(méi)有教師指導(dǎo)的情況下完成實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真預(yù)習(xí)，完全不受時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的限制。實(shí)驗(yàn)的操作是計(jì)算機(jī)虛擬完成的，因此實(shí)驗(yàn)操作具有較強(qiáng)的重復(fù)性，無(wú)需考慮實(shí)驗(yàn)的消耗，也不會(huì)出現(xiàn)操作錯(cuò)誤所導(dǎo)致的儀器損壞，同時(shí)減輕了實(shí)驗(yàn)教師批改預(yù)習(xí)報(bào)告的繁重工作量。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠讓學(xué)生在課前對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)全面充分的了解，能夠豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，有助于提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率，同時(shí)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。

2.3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于客觀評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助將儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教師指導(dǎo)、學(xué)生操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理有機(jī)融為一體，打造成一本可操作的實(shí)驗(yàn)教科書(shū)。⑧虛擬仿真系統(tǒng)中的實(shí)驗(yàn)儀器以模塊化構(gòu)成，可進(jìn)行任意選擇和自由組合，可以達(dá)到用不同的操作方法完成同一實(shí)驗(yàn)任務(wù)的目的。系統(tǒng)中隨機(jī)產(chǎn)生待測(cè)物理量，可以對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行模擬，也可適應(yīng)同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的不同學(xué)生和同一學(xué)生的不同次操作。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)生的操作過(guò)程和數(shù)據(jù)內(nèi)容，并對(duì)此進(jìn)行評(píng)判，有助于客觀評(píng)定學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＭ瑫r(shí)，還可以借助實(shí)驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)評(píng)判系統(tǒng)定制實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板，對(duì)學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)評(píng)判，更加客觀、公正。

2.4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)存在的不足

目前，市面上的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要是針對(duì)部分高校所使用的物理實(shí)驗(yàn)儀器研制的。然而，物理實(shí)驗(yàn)儀器生產(chǎn)廠家眾多，不同廠家生產(chǎn)的儀器在面板結(jié)構(gòu)、操作方法上都是有區(qū)別的，每所高校選用的實(shí)驗(yàn)儀器也是不同的。因此，購(gòu)買(mǎi)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)肯定不會(huì)與本校的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)儀器都匹配，導(dǎo)致教師和學(xué)生在使用過(guò)程中達(dá)不到預(yù)期的理想教學(xué)效果，如果專門(mén)定制適合本校的系統(tǒng)則會(huì)大大增加投入。

3 結(jié)論

根據(jù)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)和教學(xué)需求，構(gòu)建真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，充分發(fā)揮真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的各自優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的掌握知識(shí)能力、動(dòng)手操作能力、獨(dú)立思考能力、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新思維能力，將素質(zhì)能力培養(yǎng)貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過(guò)程，勢(shì)必會(huì)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中取得顯著效果，進(jìn)一步推動(dòng)高等學(xué)校教學(xué)信息化向前發(fā)展。

基金項(xiàng)目：遼寧省社會(huì)科學(xué)規(guī)劃基金項(xiàng)目（L14CGL042）

注釋

① 郭文閣.仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015.28（3）：124-127.

② 張林.虛擬仿真技術(shù)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)影響的探究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015.28（1）：116-118.

③ 王艷華.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)――大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多元化的平臺(tái)[J].課程教育研究，2015：188-189.

④ 楊宏偉.虛擬仿真技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2005.24（9）：38-39.

⑤ 譚守標(biāo).計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005.35（3）：429-433.

⑥ 王衛(wèi)國(guó).國(guó)外高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與發(fā)展[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015.34（5）：214-219.

第4篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】 虛擬仿真；新聞傳播實(shí)驗(yàn)室；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用

一、虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)包括虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真兩部分，其中，虛擬現(xiàn)實(shí)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等現(xiàn)代科技進(jìn)行的高級(jí)人機(jī)交互技術(shù)。仿真則是指利用建模進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)步驟和流程，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

在我國(guó)，虛擬仿真技術(shù)主要在化工、機(jī)械、工程類學(xué)科中應(yīng)用較多，如北京化工大學(xué)、沈陽(yáng)化工大學(xué)、廣西大學(xué)等高校獲批的化工類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心；北京航空航天大學(xué)、吉林大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)等高校獲批的機(jī)械類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心；北京理工大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等高校獲批的工程類虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。在這些學(xué)科領(lǐng)域，實(shí)驗(yàn)成本較高，實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地、時(shí)間等諸多客觀因素都受到制約，因此通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，模仿實(shí)驗(yàn)過(guò)程，虛擬儀器操控面板及操作流程，用軟件實(shí)現(xiàn)儀器的功能，從而達(dá)到學(xué)生實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)的效果。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)突破了原有課程實(shí)驗(yàn)的界限，增加了趣味性、綜合性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段的應(yīng)用，提出有代表性的、啟發(fā)性的問(wèn)題，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，激發(fā)創(chuàng)新思維與興趣。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐創(chuàng)造良好的條件，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。[1]

二、虛擬仿真技術(shù)在新聞傳播實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

對(duì)新聞傳播實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，例如舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)、戲劇影視場(chǎng)景搭建等教學(xué)高度依賴于活動(dòng)情景；而攝影、攝像課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)又局限于器材數(shù)量、天氣、人員操作等因素，因此，全媒體虛擬仿真教學(xué)主要采用以虛擬場(chǎng)景的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和模擬流程的虛擬仿真技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)建多類型的場(chǎng)景與多元化的操作界面，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，完成虛擬仿真教學(xué)。

虛擬仿真在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要分為環(huán)境虛擬和過(guò)程仿真兩大部分，其中，環(huán)境虛擬是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境，是一種多源信息融合的交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)體行為的系統(tǒng)仿真。實(shí)際應(yīng)用體現(xiàn)在，利用虛擬仿真技術(shù)，對(duì)舞臺(tái)燈光、會(huì)議場(chǎng)景、采訪情境等現(xiàn)實(shí)要素進(jìn)行虛擬，改善教學(xué)環(huán)境、優(yōu)化教學(xué)手段、增強(qiáng)教學(xué)效果。過(guò)程仿真則是利用虛擬演播廳，構(gòu)建一個(gè)虛擬電視節(jié)目制的全部流程，以真實(shí)拍攝電視節(jié)目所處的內(nèi)外部環(huán)境定義為規(guī)則，由進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生模擬各種場(chǎng)景中的主持、訪談、采訪等工作，使學(xué)生能夠模仿真實(shí)電視節(jié)目攝制的核心業(yè)務(wù)。在實(shí)踐中是通過(guò)運(yùn)營(yíng)虛擬演播廳、虛擬攝像師等，創(chuàng)建虛擬的操作界面及環(huán)境，將真實(shí)過(guò)程運(yùn)用其中，使學(xué)生觸及攝影攝像及節(jié)目制作的核心業(yè)務(wù)。

“虛實(shí)結(jié)合”是其特色，按照虛擬仿真與現(xiàn)實(shí)存在相結(jié)合的原則，將不同類型場(chǎng)景的虛擬仿真與實(shí)體場(chǎng)景相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源多元化；將不同類型節(jié)目制作過(guò)程虛擬仿真與教學(xué)實(shí)體相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)情景多樣化；將不同類型教學(xué)情景虛擬仿真與省臺(tái)、市臺(tái)節(jié)目要求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)素材本地化、教學(xué)成果社會(huì)化。

三、虛擬仿真技術(shù)對(duì)新傳實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性

1、有助于解決實(shí)景燈光、場(chǎng)景等一經(jīng)建設(shè)完成便不可更改的問(wèn)題，豐富傳媒實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本

傳媒類本科生培養(yǎng)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性。然而，在校內(nèi)教學(xué)實(shí)踐中，大多數(shù)專業(yè)存在理論與實(shí)踐的嚴(yán)重脫節(jié)，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，知識(shí)掌握模糊，理論和實(shí)踐難以達(dá)到有效結(jié)合。例如播音主持、攝影、攝像、電視節(jié)目制作等課程，不同的教學(xué)理論需要不同的室內(nèi)場(chǎng)景、燈光設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)配合，而場(chǎng)景搭建耗時(shí)耗力，不同場(chǎng)景之間無(wú)法迅速變換，而且建造成本高，管理復(fù)雜，也制約了實(shí)體實(shí)驗(yàn)室的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。因此，通過(guò)全媒體虛擬仿真技術(shù)，能夠迅速為學(xué)生展現(xiàn)出真實(shí)、多元、可變的場(chǎng)景，學(xué)生亦可通過(guò)自身需要去對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)節(jié)變換，使學(xué)生多方位去感受拍攝、主持、表演等業(yè)務(wù)的真實(shí)情景，領(lǐng)悟行業(yè)規(guī)律，提高實(shí)戰(zhàn)能力。

2、有助于解決數(shù)字出版、電視節(jié)目從策劃、拍攝、制作到生產(chǎn)、播出運(yùn)營(yíng)難以完整體驗(yàn)的問(wèn)題，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)戰(zhàn)能力

在電視臺(tái)，電視節(jié)目從策劃、拍攝、制作到生產(chǎn)、播出運(yùn)營(yíng)需要很多部門(mén)通力協(xié)作才能順利進(jìn)行。在高校的教學(xué)體系中，涵蓋以上節(jié)目制作生產(chǎn)步驟會(huì)涉及到多門(mén)課程，不同的課程又由不同的教師傳授，課程一般會(huì)覆蓋多個(gè)學(xué)期，因此學(xué)生所掌握的知識(shí)往往是碎片化的、缺少整體性。全媒體虛擬仿真教學(xué)中心通過(guò)虛擬整個(gè)電視節(jié)目從制作到的流程，讓學(xué)生能夠完整的體驗(yàn)電視臺(tái)各個(gè)部門(mén)的工作，使培養(yǎng)出的學(xué)生一進(jìn)入媒體工作能立刻將學(xué)校所學(xué)的技能投入運(yùn)用。

3、有助于增強(qiáng)交互式的體驗(yàn)，提高學(xué)生傳媒素養(yǎng)及應(yīng)對(duì)變化的能力

以互動(dòng)出版物模塊為例，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生與出版物進(jìn)行互動(dòng)交流，打破傳統(tǒng)媒體單向傳播的壁壘，使出版物能夠有聲播放，可以通過(guò)PC端、ipad端進(jìn)行交互，使讀者更加直觀地了解文章的相關(guān)背景知R及概況。通過(guò)互動(dòng)出版物的交互式體驗(yàn)，不但能夠讓使用者在體驗(yàn)時(shí)有更深刻的沉浸感，而且為數(shù)字出版在電子書(shū)的發(fā)展上提供了一個(gè)具有發(fā)展?jié)摿Φ姆较?。學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)踐，能夠到提升媒介素養(yǎng)，培養(yǎng)應(yīng)對(duì)媒介內(nèi)容變化的能力。

4、有助于完善實(shí)踐教學(xué)體系，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

新聞傳播專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及各類環(huán)境與場(chǎng)景，存在隱蔽性、復(fù)雜性、突發(fā)性等問(wèn)題，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又受到器材設(shè)備、天氣因素、傳媒行業(yè)規(guī)則等眾多因素影響，使得很多教師在帶領(lǐng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)避重就輕，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能很好地與傳媒業(yè)界接軌，也使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成果良莠不齊。通過(guò)建立全媒體虛擬仿真教學(xué)中心，能夠全方位虛擬業(yè)界實(shí)操流程，有助于完善實(shí)踐教學(xué)體系，使每一個(gè)學(xué)生都獲得如臨實(shí)地、如觸實(shí)物的真實(shí)體驗(yàn)。

5、有助于讓學(xué)生結(jié)合自身特點(diǎn)掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度，同時(shí)降低實(shí)驗(yàn)損耗率

在全媒體虛擬仿真教學(xué)中心，指導(dǎo)教師可以為每一位學(xué)生量身定做自主實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以對(duì)同一模塊進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，也可根據(jù)自身情況進(jìn)行分層次分階段的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不同的操作流程會(huì)造成不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠準(zhǔn)備找出自己在技術(shù)層面的問(wèn)題在哪里；同時(shí)，即使操作失誤，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室造成損耗。

四、虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1、虛擬仿真有利實(shí)踐驗(yàn)證，節(jié)約成本

根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例，思考其所具有的會(huì)議要素后，必須根據(jù)會(huì)場(chǎng)的具體情況來(lái)設(shè)計(jì)會(huì)議布置場(chǎng)景，此時(shí)策劃虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將免除我們實(shí)際教學(xué)中所需動(dòng)用大量桌椅，杯具，麥克風(fēng)，鮮花等等道具，仿真實(shí)踐場(chǎng)景，讓學(xué)生輕而易舉的可以進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證，有利于節(jié)約成本。

2、虛擬仿真場(chǎng)景，有利學(xué)生嘗試

通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以輕松地應(yīng)用軟件不斷地去驗(yàn)證自己所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是否符合理論實(shí)踐。通過(guò)虛擬仿真，可以全面地展示各種場(chǎng)景布置的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍，同時(shí)可以讓學(xué)生直觀了解不同場(chǎng)景下可采取的措施，達(dá)到以虛促實(shí)的作用。讓學(xué)生能敢于嘗試不同組合的可能性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，最終達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的目的。

五、結(jié)語(yǔ)

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于新聞傳播類學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)中，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，能夠提高學(xué)生理解問(wèn)題、分析問(wèn)題的能力以及專業(yè)實(shí)踐的能力。實(shí)驗(yàn)室作為平臺(tái)能夠給虛擬仿真技術(shù)不斷拓展、升級(jí)的空間，同時(shí)，虛擬仿真技術(shù)也會(huì)給實(shí)驗(yàn)室?guī)?lái)從實(shí)驗(yàn)方式到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新。

【注 釋】

[1] 程思寧，耿強(qiáng)，姜文波，占永寧. 虛擬仿真技術(shù)在電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013.30（7）94-97.

第5篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真;數(shù)字電路;課程改革;教學(xué)方法

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097(2010)07―0147―04

一 前言

數(shù)字電子技術(shù)是計(jì)算機(jī)及通信類專業(yè)的重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力,因此,生動(dòng)形象的課堂教學(xué)和全面的實(shí)驗(yàn)體系對(duì)教學(xué)效果和知識(shí)的應(yīng)用能力有著非常重要的作用。然而,由于實(shí)驗(yàn)儀器的的老舊,數(shù)量有限,使得實(shí)驗(yàn)的開(kāi)出率以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的擴(kuò)展都受到限制。為順應(yīng)現(xiàn)代教育的發(fā)展,實(shí)施的現(xiàn)代化遠(yuǎn)程開(kāi)放教育,將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電路教學(xué)中。其中理論教學(xué)結(jié)合多種教學(xué)方法和現(xiàn)代化的教育技術(shù),將基礎(chǔ)知識(shí)和理論形象地表現(xiàn)出來(lái),有助于學(xué)生理解。課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)都利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件將所學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際,并加以應(yīng)用,在此研究基礎(chǔ)上提出了基于虛擬仿真技術(shù)的所有電子技術(shù)課程教學(xué)的新模式。

二 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality)技術(shù),簡(jiǎn)稱VR,涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。它由計(jì)算機(jī)硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成的三維信息的人工環(huán)境――虛擬環(huán)境,可以逼真地模擬現(xiàn)實(shí)世界(甚至是不存在的)的事物和環(huán)境,人投入到這種環(huán)境中,立即有“親臨其境”的感覺(jué),并可親自操作,與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互[1]。

計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù),是在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合,是一種更高級(jí)的仿真技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)以構(gòu)建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征,并通過(guò)虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實(shí)體。實(shí)體可以是模擬器,也可以是其他的虛擬仿真系統(tǒng),更多的是計(jì)算機(jī)。實(shí)體在虛擬仿真軟件所提供構(gòu)建的環(huán)境中相互作用,以表現(xiàn)客觀世界的真實(shí)特征。虛擬仿真技術(shù)的這種集成化、虛擬化與網(wǎng)絡(luò)化的特征,可以滿足現(xiàn)代教育的發(fā)展需求[1]。

三 課程教學(xué)的若干問(wèn)題及改革研究

對(duì)于理論教學(xué)環(huán)節(jié),首先是教學(xué)內(nèi)容陳舊。當(dāng)前大中專院校所用的教材內(nèi)容都是十幾年前的,即便是近幾年出版的教材,也只是內(nèi)容的深淺不同,體系結(jié)構(gòu)基本相同。比如教材中主要說(shuō)明的74LS系列的芯片在目前實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)被淘汰,真正是學(xué)的沒(méi)用,用的沒(méi)學(xué)?，F(xiàn)在的學(xué)生在學(xué)習(xí)中,非常關(guān)注所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性,如果不能學(xué)以致用,就影響到學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。因而在課程教學(xué)中要及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,講解傳統(tǒng)芯片的同時(shí)多介紹一些現(xiàn)在普遍使用的芯片,當(dāng)然也要根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)程度,最大可能激發(fā)學(xué)生的興趣[3]。

其次是教學(xué)方法。常用的教學(xué)方法無(wú)非就是這幾種:講授法、討論法、談話法、閱讀指導(dǎo)法。根據(jù)課程的特點(diǎn)和教學(xué)要求,不能一成不變的套用傳統(tǒng)的教學(xué)方法。這些方法對(duì)有些課程很有效,但是對(duì)計(jì)算機(jī)課程不一定全部適合,因此需要探索適合本課程需求的新的教學(xué)方法。筆者在教學(xué)中通常有如下幾種方法:講授法,這是傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教師口述基本事實(shí)、原理和推理過(guò)程。部分定理,原理及產(chǎn)品采用講授法。例舉法,就是以典型例題說(shuō)明某個(gè)定理或元件的應(yīng)用,這是本課程用的最多的一種方法。在數(shù)字電路課程中有很多芯片的實(shí)際應(yīng)用,有些是針對(duì)某部分內(nèi)容的很典型的例子,這些例子對(duì)于學(xué)生理解和掌握此部分知識(shí)非常有用。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法,就是教師布置一些運(yùn)用某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的題目,要求學(xué)生在課堂上有限的時(shí)間里做出來(lái),并檢查完成情況。這樣學(xué)生對(duì)該節(jié)課所學(xué)知識(shí)從理論到應(yīng)用有了一個(gè)全方位的認(rèn)識(shí),而且對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握得都比較透徹,這是近年來(lái)比較流行的一種教學(xué)方法,也是計(jì)算機(jī)專業(yè)課程特有的一種教學(xué)方法,對(duì)提升教學(xué)效果有顯著作用。

再次是教學(xué)手段,不是單純的使用多媒體課件,而是結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)引入現(xiàn)代化教育技術(shù)和手段,很多典型例題用計(jì)算機(jī)仿真軟件在課堂驗(yàn)證,讓學(xué)生直觀形象地了解電路的工作情況,從而掌握電路或芯片的應(yīng)用。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),首先是實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)陋。很多高校數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括我校仍然使用老式實(shí)驗(yàn)箱,即由固定數(shù)字電路芯片搭建的實(shí)驗(yàn),學(xué)生只能按實(shí)驗(yàn)教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)按步驟做固定的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是以芯片講解為主,目的是對(duì)芯片功能進(jìn)行驗(yàn)證。因此學(xué)生把實(shí)驗(yàn)課當(dāng)完成任務(wù),實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)沒(méi)有促進(jìn)教學(xué),相反影響了教學(xué)效果。很多新的芯片不能認(rèn)識(shí)和實(shí)踐,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)際應(yīng)用的要求嚴(yán)重脫節(jié)。其次在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化,個(gè)別元件被損壞或接觸不良,導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,出現(xiàn)一些問(wèn)題,電路連接完全正確,但是就是得不到正確結(jié)果,結(jié)果費(fèi)了很多時(shí)間去排除故障,這樣做實(shí)驗(yàn)當(dāng)然激發(fā)不了學(xué)生的興趣,相反還會(huì)阻礙他們進(jìn)一步探索。再次,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只能停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)層次,學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和綜合應(yīng)用能力都得不到提高,利用電子電路的計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件multisilm10就可以解決這個(gè)問(wèn)題,利用這個(gè)軟件可以自行設(shè)計(jì)集成電路,綜合應(yīng)用各種芯片,完成所有的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)[4]。在教學(xué)實(shí)施中,根據(jù)學(xué)生情況分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)三個(gè)層次完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

四 計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用

1 課堂教學(xué)中的應(yīng)用

在課堂講到門(mén)電路的工作原理或集成電路的應(yīng)用時(shí),可以現(xiàn)場(chǎng)用計(jì)算機(jī)仿真軟件演示電路的工作過(guò)程,使學(xué)生更好地理解門(mén)電路的工作原理和芯片的工作情況。從而掌握電路的應(yīng)用。這樣,教學(xué)過(guò)程是由原理到應(yīng)用,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由抽象到現(xiàn)實(shí),循序漸進(jìn)地完成理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。數(shù)字電路的基本單元是門(mén)電路,那么理解其工作原理非常重要,但是此部分對(duì)于大部分同學(xué)來(lái)說(shuō)都是難點(diǎn),如何突破這個(gè)難點(diǎn)呢?利用軟件建立仿真電路,真實(shí)地展現(xiàn)輸出電壓隨輸入電壓的變化情況,就會(huì)獲得很好的效果。下面是利用仿真軟件說(shuō)明TTL與非門(mén)工作原理的課堂實(shí)例:

(1) Vi=0V,輸入接低電平。那么Q1導(dǎo)通,Vb1=0.8V,Ib5

(2) Vi=3.6V,輸入高電平。那么Q1的發(fā)射極電流從發(fā)射極(0.852mA)流入,從集電極流出,Q1的發(fā)射極和集電極倒置狀態(tài)。Vb1=2.443V,Vb5=0.843V,Vbc1+Vbe2=2.443-0.843=1.6V,導(dǎo)致Q2、Q5導(dǎo)通。由于Vc2=0.886V,Q4、Q5截止。輸出Vo=0.018V。其電路仿真如圖2:

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

大學(xué)生需要有獨(dú)立的設(shè)計(jì)能力和對(duì)電子器件的綜合應(yīng)用能力,這就決定了本課程的實(shí)驗(yàn)體系應(yīng)該是三個(gè)層次,在簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上必須開(kāi)設(shè)有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。然而實(shí)驗(yàn)室有限的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱只能做幾個(gè)簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),無(wú)法滿足設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)備要求。但是,利用電子電路的計(jì)算機(jī)仿真軟件就可以擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)室,提供所需要的一切電子元件和芯片,搭建任意難度,任意復(fù)雜的電路,并驗(yàn)證其正確性。同時(shí)利用仿真軟件的可配置性,配合適當(dāng)?shù)碾娐房勺龀龆喾N不同的應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)課程中,提前給出了三種實(shí)驗(yàn)的一些題目和內(nèi)容,要求驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)必須都完成,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可選做一至兩個(gè),綜合性實(shí)驗(yàn)選做一個(gè)。下面簡(jiǎn)要說(shuō)明學(xué)生利用仿真軟件選做的數(shù)字電子鐘邏輯電路的設(shè)計(jì)實(shí)例。

要求用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)一臺(tái)能顯示日、時(shí)、分秒的數(shù)字電子鐘,選用器材主要有:安裝有仿真軟件的計(jì)算機(jī)若干臺(tái),集成電路(CD4060、74LS74、74LS161、74LS248),晶振、電阻、電容若干,數(shù)碼顯示管,三極管、開(kāi)關(guān)若干。

提示設(shè)計(jì)方案,包括數(shù)字電子鐘的電路框圖和四個(gè)主要模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),學(xué)生依據(jù)電路框圖和提示信息設(shè)計(jì)邏輯電路圖,并將其在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中用仿真電路實(shí)現(xiàn)。下面給出數(shù)字電子鐘的電路框圖。

篇幅所限,參考電路就不給出,但是通過(guò)這個(gè)實(shí)例可以看出虛擬仿真技術(shù)在課程實(shí)驗(yàn)中的重要作用。不但節(jié)省很多設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用,不受地點(diǎn)和環(huán)境的限制,而且和真實(shí)實(shí)驗(yàn)具有相同的效果。既然如此,為什么不廣泛應(yīng)用呢?

五 總結(jié)

論文對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)提出很多問(wèn)題,在實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐中對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了探索,將計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)引入教學(xué)中,采用現(xiàn)代化教育手段進(jìn)行課程改革。課堂教學(xué)提出了很多適合本課程并行之有效的教學(xué)方法,重要電路工作情況的計(jì)算機(jī)仿真演示,部分例題的計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證,增強(qiáng)其直觀性和真實(shí)性,加強(qiáng)學(xué)生的理解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)也利用計(jì)算機(jī)仿真軟件,采用虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,擴(kuò)充建立了虛擬實(shí)驗(yàn)室,擴(kuò)展了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在無(wú)需花費(fèi)很大代價(jià)的情況下,滿足了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)的條件,從而完成三個(gè)層次實(shí)驗(yàn)體系的建設(shè)。在本文的研究基礎(chǔ)上,可將虛擬仿真技術(shù)推廣應(yīng)用到所有電子技術(shù)課程教學(xué)中,引發(fā)電子技術(shù)課程改革的新局面。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

關(guān)鍵字：虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；應(yīng)用

中途分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

系統(tǒng)仿真是以多種學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)及其軟件為工具進(jìn)行試驗(yàn)研究的理論和方法論體系。仿真技術(shù)顧名思義，是把自然界中的物理現(xiàn)象通過(guò)一定的物理和數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上模擬來(lái)得到實(shí)際場(chǎng)變量的分析，有助于預(yù)知關(guān)心的物理現(xiàn)象。簡(jiǎn)單的說(shuō)，仿真技術(shù)是對(duì)系統(tǒng)模型的一種試驗(yàn)技術(shù)(是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的一種實(shí)驗(yàn)手段)，在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面有較大的優(yōu)越性。

一、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在國(guó)際上是一個(gè)熱門(mén)研究課題，其應(yīng)用已取得引人注目的成效，在國(guó)內(nèi)也引起了廣泛的重視。當(dāng)人們需要構(gòu)造當(dāng)前不存在的環(huán)境、人類不可能到達(dá)的環(huán)境或構(gòu)造虛擬環(huán)境以代替耗資巨大的現(xiàn)實(shí)環(huán)境時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是必不可少的。隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展以及人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到它的重要作用，虛擬仿真技術(shù)在各行各業(yè)都得到了不同程度的發(fā)展，并且越來(lái)越顯示出廣闊的應(yīng)用前景。虛擬現(xiàn)實(shí)的廣泛應(yīng)用前景使之成為目前最具影響力的技術(shù)之一。軍事領(lǐng)域、航天技術(shù)、建筑設(shè)計(jì)、工業(yè)設(shè)計(jì)、教育培訓(xùn)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、石油化工等等，虛擬戰(zhàn)場(chǎng)、虛擬城市、甚至“數(shù)字地球”，無(wú)一不是虛擬技術(shù)的應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)將使眾多傳統(tǒng)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的改變。虛擬仿真技術(shù)在建筑方面的應(yīng)用主要有：大型建筑先期演示和論證；建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域；結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域(工程結(jié)構(gòu)分析、巖土工程分析)；房地產(chǎn)展示領(lǐng)域(全方位的數(shù)字化沙盤(pán)、數(shù)字化投標(biāo)領(lǐng)域、房地產(chǎn)展示、施工流程的數(shù)字化模擬)。本文主要闡述虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用。

二、虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用方式

（一）用當(dāng)前流行的三維動(dòng)畫(huà)軟件3DS MAX、虛擬現(xiàn)實(shí)軟件3DVRI、多媒體編排軟件NeoBook、編程工具C#來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬施工和虛擬建筑場(chǎng)景漫游。

3DVRI制作出來(lái)的虛擬仿真系統(tǒng)主要功能有：全方位互動(dòng)漫游功能；即時(shí)輸出功能；數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢及修改功能；語(yǔ)音定位功能；導(dǎo)航圖功能。

事先用3DSMAX軟件做好建筑場(chǎng)景及主體的3D模型以及各施工模塊的3D模型，然后用3DVRI虛擬現(xiàn)實(shí)軟件對(duì)動(dòng)畫(huà)場(chǎng)景進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換為3DVRI實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)，最后用NeoBook軟件在3DVRI實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)中按照需求寫(xiě)入不同的指令，為實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)添加交互功能，可以利用專業(yè)編程工具如C#等軟件對(duì)實(shí)時(shí)三維系統(tǒng)中的模型及動(dòng)畫(huà)進(jìn)行精確控制，并可編寫(xiě)更復(fù)雜的交互功能程序，最終為可獨(dú)立運(yùn)行的3DVRI施工模擬虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。此方案對(duì)于多種施工方案的展示、施工工序的編排比較有用，但無(wú)法對(duì)于施工方案進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性的模擬。

（二）用專業(yè)的建筑虛擬現(xiàn)實(shí)軟件(如奔特力Bentley、Multigen、Veger等)，結(jié)合部分編程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)具有較強(qiáng)人機(jī)交互能力、模擬建筑施工過(guò)程，以選擇合理的設(shè)計(jì)方案以及合理的施工方案。

本方案更為專業(yè)和智能，能預(yù)見(jiàn)性地發(fā)現(xiàn)施工方案中的不足，便于指導(dǎo)施工，可以有效地提高施工水平、消除施工隱患、防止施工事故、減少施工成本與時(shí)間。此方案的軟件購(gòu)置費(fèi)用比較高。

比較著名的是英國(guó)Bentley建筑工程系列軟件公司提供的系列建筑仿真軟件，目前已經(jīng)在中國(guó)建筑、工程以及建造領(lǐng)域得到一些應(yīng)用，主要在各建筑設(shè)計(jì)院使用，在施工中企業(yè)的應(yīng)用還屬于起步階段。Bentley工程軟件系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官Greg Bentley宣布了兩項(xiàng)新的中國(guó)計(jì)劃，以支持中國(guó)的大規(guī)模基建投資。首先，Bentley亞洲總部將進(jìn)駐北京，為中國(guó)的基建領(lǐng)域提供全面配套的軟件產(chǎn)品；其次，即將啟動(dòng)的Bentley Power計(jì)劃，使中國(guó)用戶可在初期免費(fèi)注冊(cè)專業(yè)的計(jì)算機(jī)輔助制圖／設(shè)計(jì)(CADD)軟件服務(wù)。

三、建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真系統(tǒng)的意義

（一）建筑工程施工方案的選擇和優(yōu)化。

建筑工程施工的施工方法及施工組織的選擇和優(yōu)化主要是建立在施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，存在一定局限性。同時(shí)，現(xiàn)代建筑基本都具有鮮明的個(gè)性，建筑工程施工成為不可完全重復(fù)的過(guò)程。使用施工虛擬仿真技術(shù)將可以直觀、科學(xué)地展示不同施工方法和施工組織措施的效果，可以定量地完成方案的對(duì)比，有助于施工方案的選擇和優(yōu)化，真正實(shí)現(xiàn)最優(yōu)施工。

（二）施工技術(shù)革新和新技術(shù)引入。

施工虛擬仿真技術(shù)一方面能使廣大施工技術(shù)人員低成本地試驗(yàn)施工新工藝和革新思路，有助于創(chuàng)造性的充分發(fā)揮，同時(shí)能真切展示新技術(shù)的成效，縮短建筑業(yè)新技術(shù)的引入期和推廣期，降低新技術(shù)、新工藝的實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

（三）施工管理

施工虛擬仿真技術(shù)能事先模擬施工全過(guò)程，能提前發(fā)現(xiàn)施工管理中質(zhì)量、安全等方面存在的隱患，因而可以采取有效的預(yù)防和強(qiáng)化措施，提高工程施工質(zhì)量和施工現(xiàn)場(chǎng)管理效果。

（四）安全、生產(chǎn)培訓(xùn)

施工虛擬仿真技術(shù)能實(shí)時(shí)、直觀地顯示施工過(guò)程的實(shí)際情況，有助于操作人員全面了解操作流程，優(yōu)質(zhì)安全地完成施工任務(wù)。

（五）大型工程設(shè)計(jì)

施工虛擬仿真技術(shù)可以考察建筑設(shè)計(jì)是否合理，可以方便地對(duì)擬改進(jìn)部位進(jìn)行修改，從而得到滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果。設(shè)計(jì)的仿真也有利于設(shè)計(jì)單位與業(yè)主、施工單位進(jìn)行設(shè)計(jì)交底。

（六）建筑市場(chǎng)管理

施工虛擬技術(shù)在招投標(biāo)過(guò)程中能直觀對(duì)比各方的施工方法和成效，增加評(píng)標(biāo)的透明度和公正性，有利于建筑市場(chǎng)的規(guī)范管理。

（七）其它方面

開(kāi)發(fā)施工虛擬仿真技術(shù)必然帶動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于建筑業(yè)其它方面，帶動(dòng)以下幾方面的進(jìn)步：城市和市政規(guī)劃的優(yōu)化；投資者的投資意圖及市場(chǎng)推銷(xiāo)；建筑機(jī)械設(shè)計(jì)；仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

四、總結(jié)：

總而言之，隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，各種新型技術(shù)都已經(jīng)開(kāi)始投入實(shí)踐。建筑業(yè)也必須敢于創(chuàng)新，勇于嘗試，這是建筑行業(yè)發(fā)展自身、壯大自身并適應(yīng)時(shí)展的唯一途徑。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

1工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的總體架構(gòu)

本文設(shè)計(jì)的基于互聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，將理論分析與實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合于一身，能夠從理論和實(shí)踐的雙重視角分析工程機(jī)械運(yùn)動(dòng)的原理，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，為工程機(jī)械專業(yè)教學(xué)活動(dòng)提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)化、智能化、交互性的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境[8-9]。該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)能夠通過(guò)視頻、圖像等方式將機(jī)械設(shè)備的工作過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)化展現(xiàn)，產(chǎn)生更加直觀和生動(dòng)的教學(xué)效果，使學(xué)生更容易掌握工程機(jī)械運(yùn)動(dòng)的原理。

依托于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)的突出特點(diǎn)是智能化，可以提供更多種類的教學(xué)模式和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?；在交互性的表現(xiàn)方面具有強(qiáng)大的AI性能[10-11]，易于教師與學(xué)生的互動(dòng)和交流，學(xué)生在選擇性學(xué)習(xí)方面有了更大的自主性。由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)資源由網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供，一方面可以保證所提供的工程機(jī)械模型的科學(xué)性、時(shí)效性和多樣化，能夠應(yīng)對(duì)不同方向的教育教學(xué)任務(wù)；另一方面也提高了教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)的共享性和開(kāi)放性，節(jié)約了教育教學(xué)成本。

本文設(shè)計(jì)的基于網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的工程機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，是在工程機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械運(yùn)動(dòng)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)，以更為直觀和透徹的方式展現(xiàn)工程機(jī)械設(shè)備的工作原理。它改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中過(guò)于抽象和單一的表現(xiàn)方式，具有更好的交互性和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)作為一種新型教育教學(xué)系統(tǒng)和媒介，為工程機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一個(gè)高效、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的教學(xué)方式。該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的最大特點(diǎn)是以虛擬3D的方式呈現(xiàn)，可以在虛擬與現(xiàn)實(shí)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，是多媒體VR技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用價(jià)值的體現(xiàn)[12]。學(xué)生和教師都可以以用戶的身份登錄該平臺(tái)，基于輸入/輸出設(shè)備向虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)傳達(dá)指令并獲取相關(guān)的結(jié)果，反饋的結(jié)果包括視頻輸出、圖形輸出和文字輸出等不同的形式。平臺(tái)還能夠依據(jù)登錄者的要求提供更加完整的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)圖形及工程機(jī)械各種參數(shù)變化曲線擬合等。

工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)總體框架主要由平臺(tái)信息導(dǎo)入模塊、實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬交互系統(tǒng)和平臺(tái)信息導(dǎo)出界面等3部分構(gòu)成。工程機(jī)械虛擬仿真指令從輸入界面導(dǎo)入，用戶的指令需要轉(zhuǎn)換為虛擬的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言并進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。虛擬交互系統(tǒng)是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的核心模塊，按照用戶的指令提供平臺(tái)控制功能、場(chǎng)景虛擬功能、場(chǎng)景選擇功能及各種指令操控功能。平臺(tái)信息導(dǎo)出模塊將實(shí)驗(yàn)教學(xué)虛擬交互系統(tǒng)模塊計(jì)算和處理過(guò)的數(shù)據(jù)信息、仿真模型以圖像或視頻的模式顯示出來(lái)，從理論和實(shí)踐兩個(gè)視角展現(xiàn)工程機(jī)械運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和基本原理。

2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)硬件設(shè)計(jì)

工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個(gè)部分構(gòu)成，其中硬件部分是實(shí)現(xiàn)虛擬仿真系統(tǒng)基礎(chǔ)功能的前提和保證，也是軟件功能得以實(shí)施的實(shí)物載體。

用于工程機(jī)械虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)核心硬件模塊包括虛擬上位機(jī)、信號(hào)控制模塊、信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊、仿真運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、信號(hào)感應(yīng)模塊和LED顯示模塊。當(dāng)用戶開(kāi)始操作平臺(tái)時(shí)，信號(hào)模塊會(huì)將用戶的要求和信息以控制信號(hào)的模式導(dǎo)入驅(qū)動(dòng)模塊，同時(shí)虛擬上位機(jī)系統(tǒng)參與協(xié)同控制，共同控制虛擬仿真平臺(tái)的工作與運(yùn)行。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)除了具有必要的電機(jī)結(jié)構(gòu)、聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)、臺(tái)體結(jié)構(gòu)、電控裝置及運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)之外，還通過(guò)編碼器、光柵尺、傳感器等與上位機(jī)系統(tǒng)連接，以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為依托，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的更新與變革。工程機(jī)械虛擬平臺(tái)系統(tǒng)依靠編碼器、傳感器等讀取用戶的指令信息，再利用信息控制模塊及平臺(tái)的電控裝置，傳導(dǎo)信號(hào)、輸出指令和導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)用的相關(guān)數(shù)據(jù)和虛擬模型。

3實(shí)現(xiàn)流程與關(guān)鍵技術(shù)

工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)，與系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)及硬件模塊設(shè)計(jì)相匹配，平臺(tái)的各軟件模塊都圍繞著工程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論展開(kāi)。平臺(tái)軟件的實(shí)現(xiàn)流程包括系統(tǒng)用戶時(shí)域信號(hào)的分析和系統(tǒng)頻域特征的分析，最終通過(guò)對(duì)用戶需求的分析和平臺(tái)虛擬程序的運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出各類工程機(jī)械工作原理視頻或圖片，以達(dá)到提高教育、教學(xué)效果的最終目的。

平臺(tái)啟動(dòng)后，用戶按照自己的教學(xué)需求和平臺(tái)使用規(guī)則載入原始數(shù)據(jù)，并開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，提取符合工程機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)的性能指標(biāo)值及相關(guān)數(shù)字信號(hào)的空間坐標(biāo)值。系統(tǒng)的軟件模塊和軟件實(shí)現(xiàn)流程能夠以程序的方式寫(xiě)入平臺(tái)系統(tǒng)，也可以按照用戶的需求及工程機(jī)械的基本原理進(jìn)行修正，以呈現(xiàn)出不同的信號(hào)頻域特征和工程機(jī)械模型。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)信號(hào)的響應(yīng)速度是衡量平臺(tái)軟件系統(tǒng)功能性的主要指標(biāo)之一。平臺(tái)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信號(hào)和系統(tǒng)本身固有特性共同作用下，可以將用戶的實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)要求轉(zhuǎn)化為最終的工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并在顯示模塊中顯示出來(lái)。初始階段由用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)的信號(hào)為階躍信號(hào)，階躍信號(hào)可以直接調(diào)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)的資源，但受到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)硬件兼容性的限制。當(dāng)信號(hào)無(wú)法調(diào)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)資源時(shí)，就需要將階躍信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)。平臺(tái)的響應(yīng)信號(hào)實(shí)質(zhì)上由系統(tǒng)內(nèi)部軟件程序的微分方程及其全部的解構(gòu)成，在系統(tǒng)平臺(tái)開(kāi)始進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，基于對(duì)仿真信號(hào)的傳遞、識(shí)別和處理，能夠得到實(shí)際的工程機(jī)械仿真模擬輸出，但在繪制信號(hào)的仿真輸出曲線時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定程度的系統(tǒng)誤差(t)，影響微分方程正確解的總體數(shù)量，因而需要對(duì)信號(hào)傳輸誤差進(jìn)行有效控制。系統(tǒng)信號(hào)輸出誤差的控制可以通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)硬件參數(shù)設(shè)定或更新軟件程序的方法實(shí)現(xiàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的頻率響應(yīng)效率是影響平臺(tái)信號(hào)諧波輸入及系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的一個(gè)重要因素，輸出曲線的正弦波相位變化及幅值的變化，是顯示虛擬仿真平臺(tái)基礎(chǔ)性能的重要指標(biāo)之一。當(dāng)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以通過(guò)修改信號(hào)頻率的模式，得到若干組數(shù)據(jù)信號(hào)輸出值，使虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的誤差最小化，得到結(jié)果最為真實(shí)、準(zhǔn)確。

在工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用中，本文采用的UGNX虛擬技術(shù)，能夠?qū)敫鞣N3D模型制作軟件，具有更加良好的適配性和兼容性。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，軟件程序的設(shè)計(jì)主要基于UGNX虛擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括3D建模、3D渲染和仿真教學(xué)模型的優(yōu)化。利用UGNX虛擬技術(shù)進(jìn)行工程機(jī)械仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，基于UGNX技術(shù)優(yōu)化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的系統(tǒng)屬性和軟件實(shí)現(xiàn)流程，并按照用戶的需求模擬真實(shí)的工程機(jī)械設(shè)備進(jìn)行場(chǎng)景的選擇與設(shè)定，添加各種屬性和行為。

虛擬仿真軟件程序在UGNX內(nèi)創(chuàng)建并內(nèi)嵌于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)之中，實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的3D建模。創(chuàng)建仿真程序需要對(duì)原始的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理及虛擬場(chǎng)景的交互，導(dǎo)入機(jī)械設(shè)備模型的三維數(shù)據(jù)，其中工程機(jī)械設(shè)備的格式是以系統(tǒng)插件的形式完成的，在數(shù)據(jù)信號(hào)格式的轉(zhuǎn)換中，基于網(wǎng)絡(luò)和校園內(nèi)部瀏覽器向平臺(tái)輸出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)，確定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施路徑，并將最終的虛擬仿真結(jié)果以視頻或圖像的形式更為直觀地展現(xiàn)出來(lái)。

在工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了提高三維展示的直觀性，工程機(jī)械內(nèi)部零件都具有一定的透明度，并可以利用UGNX技術(shù)將不同的零件輔以不同的顏色，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有助于使用者更為細(xì)致地觀察工程機(jī)械的運(yùn)行原理，認(rèn)識(shí)各個(gè)內(nèi)部零件之間及與設(shè)備整體的邏輯關(guān)系。與傳統(tǒng)的工程機(jī)械類實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相比，本文設(shè)計(jì)的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在仿真的直觀性、準(zhǔn)確性、交互性及實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果方面都具有較大的優(yōu)勢(shì)。特別是在平臺(tái)系統(tǒng)交互性能方面，利用UGNX技術(shù)平衡虛擬仿真平臺(tái)總體的架構(gòu)與節(jié)點(diǎn)安排，使工程機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)的各種特性都能夠全面地展示出來(lái)，顯著提高教育教學(xué)的交互性與智能性。

4實(shí)證結(jié)果與分析

4.1虛擬平臺(tái)的功能性驗(yàn)證

首先驗(yàn)證虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的功能性。采用問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)使用了平臺(tái)的師生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)于文中提出平臺(tái)設(shè)計(jì)的滿意度問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)情況問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，各專業(yè)教師和學(xué)生對(duì)于虛擬仿真平臺(tái)的滿意度均在95%以上，說(shuō)明文中提出的虛擬仿真平臺(tái)相對(duì)于傳統(tǒng)平臺(tái)具有良好的功能性和實(shí)用性，能夠獲得更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

4.2虛擬仿真平臺(tái)的性能驗(yàn)證

教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)響應(yīng)值是衡量系統(tǒng)平臺(tái)性能的重要指標(biāo)，信號(hào)響應(yīng)值越小則證明實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)響應(yīng)越快速、性能越強(qiáng)。本文以車(chē)輛工程專業(yè)教學(xué)中的底盤(pán)設(shè)計(jì)為例，分析傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)傳輸響應(yīng)值分布情況。該基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的工程機(jī)械虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的信號(hào)響應(yīng)值被控制在±1.0之內(nèi)，最高值和最低值分別為0.65和–0.65。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：本文設(shè)計(jì)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)在系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間上更有優(yōu)勢(shì)，尤其是在復(fù)雜三維建模中可以提高仿真教學(xué)的效率和效果。

第8篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；經(jīng)濟(jì)管理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；O2O協(xié)同

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)體現(xiàn)了信息技術(shù)與學(xué)科專業(yè)融合帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新,能夠從根本上提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。為了加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)，重慶工商大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以培養(yǎng)學(xué)生能力為導(dǎo)向搭建了“經(jīng)濟(jì)管理+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生在虛擬世界里實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)管理、在仿真環(huán)境中實(shí)踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，切實(shí)提升了學(xué)生的綜合能力。

一、經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)建設(shè)思路

經(jīng)濟(jì)管理類專業(yè)以培養(yǎng)具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)將理論知識(shí)與能力培養(yǎng)相結(jié)合，遵循能力導(dǎo)向原則，通過(guò)多主體建設(shè)、多層次推進(jìn)、全過(guò)程培養(yǎng)，將經(jīng)濟(jì)管理多學(xué)科專業(yè)知識(shí)和技能融入虛擬仿真教學(xué)，提升學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。1.建設(shè)主體多元化。經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)實(shí)施多主體驅(qū)動(dòng)，將經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科專業(yè)知識(shí)和技能作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的第一融入者，為開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提供項(xiàng)目孵化思想，通過(guò)實(shí)體實(shí)驗(yàn)為虛擬仿真項(xiàng)目落地提供動(dòng)力，通過(guò)科研機(jī)構(gòu)為科研成果向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)化提供平臺(tái)，通過(guò)校企合作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提供方向和支撐。2.建設(shè)內(nèi)容層次化。按照“基礎(chǔ)虛擬仿真—綜合虛擬仿真—?jiǎng)?chuàng)新創(chuàng)業(yè)綜合商務(wù)虛擬仿真”的層次關(guān)系，建設(shè)學(xué)科專業(yè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、跨學(xué)科綜合實(shí)訓(xùn)及競(jìng)賽平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)仿真商務(wù)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研發(fā)平臺(tái)，通過(guò)各層次內(nèi)部及相互間線上與線下、虛擬與實(shí)體、指導(dǎo)與操作的有機(jī)銜接，共同構(gòu)成互聯(lián)互通的經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。3.建設(shè)內(nèi)涵全程化。通過(guò)“雙對(duì)接”構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。即一端對(duì)接實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)體課堂，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科專業(yè)對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的引領(lǐng)，一端對(duì)接地方政府和企業(yè)，將大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)公司輸送到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化園、“眾創(chuàng)空間”和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地，形成分工明確、循序遞進(jìn)、涵蓋從經(jīng)濟(jì)管理到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)全過(guò)程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

二、經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)建設(shè)內(nèi)容

重慶工商大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)以培養(yǎng)提升學(xué)生的分析力、創(chuàng)造力、領(lǐng)導(dǎo)力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為宗旨，以“過(guò)程仿真+O2O協(xié)同”為理念，借助虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，形成由學(xué)科專業(yè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、跨學(xué)科綜合實(shí)訓(xùn)及競(jìng)賽平臺(tái)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)仿真商務(wù)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)研發(fā)平臺(tái)組成，教學(xué)與研發(fā)相融合、基地與平臺(tái)相結(jié)合、線上與線下一體化的“實(shí)驗(yàn)—實(shí)訓(xùn)—實(shí)戰(zhàn)—研發(fā)”虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生的綜合競(jìng)爭(zhēng)力在從虛擬到仿真的全過(guò)程中得到提升。1.學(xué)科專業(yè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用“項(xiàng)目超市”開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目平臺(tái)，對(duì)原有的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)含項(xiàng)目進(jìn)行整合。按照“分以自主搭配實(shí)現(xiàn)‘菜單式’自選實(shí)驗(yàn)、合以知識(shí)點(diǎn)為脈串成實(shí)驗(yàn)課程”的原則合理重構(gòu)，形成自選開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)，并基于項(xiàng)目庫(kù)構(gòu)建學(xué)科專業(yè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在該平臺(tái)中，學(xué)生可以按照已有的學(xué)科專業(yè)導(dǎo)向選修課程和項(xiàng)目，也可以根據(jù)自身需求自由組合課程和項(xiàng)目，形成滿足自己需要的課程模塊，真正實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、空間、項(xiàng)目的全面開(kāi)放，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。2.跨學(xué)科綜合實(shí)訓(xùn)與競(jìng)賽平臺(tái)。通過(guò)將跨學(xué)科綜合實(shí)訓(xùn)與學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)以訓(xùn)備賽，以賽促學(xué)，切實(shí)提升學(xué)生跨學(xué)科、跨專業(yè)的綜合能力。該平臺(tái)依托信息技術(shù)虛擬仿真經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政務(wù)環(huán)境和公共服務(wù)環(huán)境，為學(xué)生營(yíng)造與真實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)相近的實(shí)戰(zhàn)情景，提供角色演練、指導(dǎo)訓(xùn)練、討論答疑等全過(guò)程實(shí)訓(xùn)環(huán)境。同時(shí)，利用各級(jí)學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室資源和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)參加競(jìng)賽，實(shí)現(xiàn)“教賽學(xué)”一體化培養(yǎng)。3.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)仿真商務(wù)平臺(tái)。以專業(yè)能力訓(xùn)練、創(chuàng)新思維訓(xùn)練、創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目訓(xùn)練和公司經(jīng)營(yíng)實(shí)戰(zhàn)為主要內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的有效結(jié)合、專業(yè)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)業(yè)實(shí)踐的有機(jī)融合。該平臺(tái)按照“3+X”模式構(gòu)建，依托“經(jīng)濟(jì)管理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)訓(xùn)基地”、“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地”、“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)經(jīng)營(yíng)集團(tuán)有限公司”，采用專業(yè)公司型、跨境電商型、集團(tuán)控股型等模式培育孵化大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)仿真公司。同時(shí)，利用該平臺(tái)培育孵化“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”，組織指導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，實(shí)現(xiàn)“教賽學(xué)創(chuàng)”一體化發(fā)展。4.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研發(fā)與交流平臺(tái)。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究所和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究所為基礎(chǔ)，依托長(zhǎng)江上游經(jīng)濟(jì)研究中心、重慶市發(fā)展信息管理工程技術(shù)研究中心、成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)城市群產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)同創(chuàng)新中心，實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)研發(fā)與科學(xué)研究的有機(jī)融合。目前，該平臺(tái)自主研發(fā)了《宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行虛擬仿真》、《大學(xué)生創(chuàng)業(yè)仿真與小微企業(yè)成長(zhǎng)》等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程，出版了系列實(shí)驗(yàn)教材、專著，定期出版《經(jīng)管實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新論壇》，舉辦《啟智學(xué)創(chuàng)論壇》，為經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新提供智力支撐。

三、經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)特色

1.基于云技術(shù)打造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。運(yùn)用分布式和虛擬化技術(shù)，促進(jìn)數(shù)據(jù)中心云化，形成獨(dú)立的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，將教學(xué)資源、軟件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與服務(wù)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源交互共享管理等數(shù)據(jù)和管理系統(tǒng)存放在云存儲(chǔ)系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)各種教學(xué)活動(dòng)在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行，通過(guò)虛擬化共享提升資源的利用率，提升教學(xué)交流與互動(dòng)功能。2.基于信息化手段實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享。構(gòu)建基于信息化環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享架構(gòu)，按照線上、線下的不同需求，將能在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的資源共享和教學(xué)活動(dòng)放到網(wǎng)絡(luò)上完成，不能在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)的放在線下完成，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)課程、項(xiàng)目、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)、案例庫(kù)及其他資源的有機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源線上線下一體化的平臺(tái)互動(dòng)。3.結(jié)合課程特點(diǎn)打造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。依據(jù)經(jīng)濟(jì)管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，根據(jù)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)、類型、內(nèi)容、流程的不同特點(diǎn)，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，構(gòu)建了虛擬要素、虛擬場(chǎng)景、虛擬空間和過(guò)程仿真、模型仿真、情景仿真、角色扮演、O2O操練等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。4.借助仿真手段構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)象。深入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和企業(yè)管理實(shí)際，將行業(yè)、企業(yè)發(fā)展與市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的真實(shí)數(shù)據(jù)和案例融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，賦予實(shí)驗(yàn)資源真實(shí)內(nèi)涵，構(gòu)建以真實(shí)的區(qū)域行業(yè)、企業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)、可進(jìn)行過(guò)程再現(xiàn)和角色扮演、能夠根據(jù)各種模型進(jìn)行分析決策仿真的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)象，使學(xué)生在虛擬環(huán)境中實(shí)驗(yàn)，在實(shí)戰(zhàn)仿真中提升能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]任偉杰,靳春華.仿真實(shí)驗(yàn)在國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)中的作用[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué),2010,(2):109-111.

[2]王衛(wèi)國(guó).虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)思考與建議[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,(12):5-8.

[3]周世杰,吉家成,王華.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2015,(9):5-11.

第9篇：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬；仿真；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）11-0273-02

引言：隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)辦公、虛擬現(xiàn)實(shí)、體感設(shè)備以及3D打印等信息技術(shù)的逐步發(fā)展，微軟的新虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)Holograms、索尼Project Morpheus游戲仿真平臺(tái)、寓教于樂(lè)的碎片化知識(shí)教學(xué)資源等新技術(shù)也相繼出現(xiàn)，平板電腦、智能手機(jī)、智能家居和智能穿戴設(shè)備（典型產(chǎn)品Google眼鏡和Apple Watch）等新產(chǎn)品得到廣泛應(yīng)用。這些新媒體、新技術(shù)和新產(chǎn)品的出現(xiàn)使得信息的獲得更加便捷，使得人們對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)理念和方式有了新的理解，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生需具有自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)的能力[1-3]。

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)通過(guò)綜合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)編程等技術(shù)，構(gòu)建與真實(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景等同的操作環(huán)境和測(cè)試對(duì)象，使得學(xué)生在高度自主性和交互性的虛擬環(huán)境中開(kāi)展充滿開(kāi)放性、經(jīng)濟(jì)性和高效性的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而可以達(dá)到實(shí)物實(shí)驗(yàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果。尤其是在極端的環(huán)境下或毒性較高的有害環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作以及耗時(shí)耗力的大型或綜合性的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)更為明顯。相比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式、方法、效果、手段和模式等方面均有顛覆性的改變?！秶?guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》[4]中提到，“信息技術(shù)對(duì)教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，專門(mén)強(qiáng)調(diào)了“加快教育信息化進(jìn)程”這一部分內(nèi)容。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)是高等教育信息化的重要實(shí)現(xiàn)載體之一，充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的改革與創(chuàng)新。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)通過(guò)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，仿真真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，做實(shí)驗(yàn)的人可以體驗(yàn)到實(shí)物實(shí)驗(yàn)的感覺(jué)，在計(jì)算機(jī)環(huán)境中完成預(yù)定的各種實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)效果等同于真實(shí)實(shí)驗(yàn)甚至超過(guò)真實(shí)實(shí)物實(shí)驗(yàn)的效果[5-6]。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有良好的可擴(kuò)充性。各個(gè)學(xué)科新的知識(shí)層出不窮，大部分課程內(nèi)容需要跟上科技發(fā)展的步伐，而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要在實(shí)物試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，碰到新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要重新搭建試驗(yàn)臺(tái)，更換實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)成本往往都比較高。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)在線指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)是一個(gè)探索和追求新鮮知識(shí)的過(guò)程，在此過(guò)程中有時(shí)會(huì)碰到自己不會(huì)操作或者無(wú)法解決的問(wèn)題，甚至是一個(gè)簡(jiǎn)單的誤操作而導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行下去的窘境。這需要借助于虛擬實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)的在線指導(dǎo)功能，可以在線尋求老師和同學(xué)的幫助，指導(dǎo)老師也可以通過(guò)線上直播課程講解實(shí)驗(yàn)的流程和注意事項(xiàng)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)運(yùn)行和維護(hù)成本均較低的平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投資是學(xué)校教學(xué)投資的重要組成部分，為了兼顧實(shí)驗(yàn)室的成本和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)虛擬出實(shí)際實(shí)驗(yàn)過(guò)程相同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使得實(shí)驗(yàn)效果和現(xiàn)實(shí)中設(shè)備實(shí)驗(yàn)效果一樣，在這樣的平臺(tái)上實(shí)驗(yàn)時(shí)操作錯(cuò)誤只會(huì)有適當(dāng)?shù)奶崾?，而不?huì)損壞設(shè)備造成增加實(shí)驗(yàn)成本。

當(dāng)然，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)也存在一些不足的地方，比如：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)畢竟不是在實(shí)際的實(shí)物實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行操作，所以會(huì)降低學(xué)生對(duì)實(shí)物的感性認(rèn)識(shí)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程涉及的元器件性能及⑹的了解也不如實(shí)物實(shí)驗(yàn)來(lái)得那么深入，在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)誤差分析能力方面也是一個(gè)弱項(xiàng)。

二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用

打造良好的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，有助提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程中，理論課程教學(xué)與課程涉及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是分開(kāi)進(jìn)行的，上理論課的時(shí)候沒(méi)有實(shí)驗(yàn)演示。借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，就可以一邊進(jìn)行課程的講授一邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師在上課的過(guò)程中，碰到可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的理論，借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)輔助理論的教學(xué)，使得學(xué)生更容易理解所學(xué)的知識(shí)。

通過(guò)建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，既是完成教學(xué)信息化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，又能使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一個(gè)本質(zhì)的提升，跟上國(guó)際化的發(fā)展步伐，使得學(xué)科的優(yōu)勢(shì)能得到充分發(fā)揮。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以提供開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境，真真正正實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生長(zhǎng)時(shí)期開(kāi)放。學(xué)生可以不用受到時(shí)間和空間的約束，隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣能較好地培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣能起到正面的激發(fā)作用。

面對(duì)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，虛擬實(shí)驗(yàn)室方便搭建規(guī)模宏大的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。有的課程的實(shí)驗(yàn)會(huì)比較復(fù)雜，搭建整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要耗費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間。而在傳統(tǒng)給學(xué)生開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程中，由于學(xué)生人數(shù)一般比較多，給每個(gè)學(xué)生安排的實(shí)驗(yàn)時(shí)間都比較有限，在這有限的時(shí)間內(nèi)要完成大型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建是一件不可能完成的事情，這帶來(lái)的后果是大型實(shí)驗(yàn)往往開(kāi)展起來(lái)非常困難。如復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，一般學(xué)生進(jìn)行這樣的實(shí)驗(yàn)需要花費(fèi)2～3天的時(shí)間。學(xué)校一般無(wú)法給予學(xué)生這么長(zhǎng)的時(shí)間完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，迫使取消這樣的實(shí)驗(yàn)或者改為簡(jiǎn)單的對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。針對(duì)這樣一個(gè)問(wèn)題，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能給出完美的解決方案，為學(xué)生進(jìn)行大型實(shí)驗(yàn)提供條件，只要學(xué)生實(shí)時(shí)保存搭建實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)流程，該實(shí)驗(yàn)流程可在其他地方打開(kāi)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)

給予學(xué)生無(wú)限的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步帶來(lái)各個(gè)學(xué)科的飛速發(fā)展，新技術(shù)產(chǎn)品、設(shè)備和器件飛速迭代，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室很難跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的節(jié)奏，不可能為所有新鮮的東西提供實(shí)驗(yàn)，而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在一定程度上可以彌補(bǔ)此缺陷。隨著仿真技術(shù)和軟件的連續(xù)更新發(fā)展，仿真系統(tǒng)可以加入一些新的設(shè)備和元件。因此虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以方便對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行更新迭代，快速適應(yīng)高新技術(shù)的發(fā)展，使得學(xué)生能隨時(shí)追蹤新技術(shù)和新設(shè)備，對(duì)學(xué)生的知識(shí)視野開(kāi)闊起到了非常積極的作用，同時(shí)還節(jié)省了實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)優(yōu)秀創(chuàng)新人才。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般較為單一，且一般都為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不需要考慮實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建，只要按照實(shí)驗(yàn)的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。通過(guò)建立虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以增加學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，使得學(xué)生能夠依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由此可見(jiàn)，通過(guò)建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，不僅可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造性思維，而且有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力出眾的人才非常有幫助。

通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)探索。實(shí)驗(yàn)在教學(xué)活動(dòng)中的作用不容忽視，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)相輔相成，實(shí)驗(yàn)可以對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證和擴(kuò)展應(yīng)用，使得學(xué)生對(duì)抽象的理論有深入的理解，同時(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)和創(chuàng)新的學(xué)習(xí)態(tài)度。但是，有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間和資金成本均較高，而且有時(shí)還有破壞性、毒性和不可再現(xiàn)性等缺點(diǎn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以解決這方面的問(wèn)題。因此，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)發(fā)散性思維進(jìn)行科學(xué)問(wèn)題的探索。

四、結(jié)語(yǔ)

專業(yè)課的理論教學(xué)存在一些共性的問(wèn)題，有些理論非常抽象，現(xiàn)實(shí)世界很難找到一些實(shí)例來(lái)進(jìn)行演示。專業(yè)課中有一類理論體系非?？b密，知識(shí)點(diǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜，學(xué)生一般缺乏對(duì)知識(shí)體系整體架構(gòu)能力，會(huì)產(chǎn)生一種“亂花漸欲迷人眼”的感覺(jué)。還有一類課程的理論教學(xué)的實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)成本非常高，操作起來(lái)較為困難，不具備讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)的條件。為解決理論教學(xué)過(guò)程中的這些問(wèn)題，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行拓展，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的無(wú)縫銜接，并且盡可能在課堂上同步進(jìn)行。采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，呈現(xiàn)具有操作性好、真實(shí)感強(qiáng)和直觀精確的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，對(duì)高校進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到至關(guān)重要的作用。

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Research on Innovation Experiment Teaching Reform Based on Virtual Simulation Laboratory

ZHANG Ren-ping

（School of Materials Science and Engineering，Jingdezhen Ceramic Institute，Jingdezhen，Jiangxi 333403，China）