虛擬仿真技術(shù)建設(shè)

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虛擬仿真技術(shù)建設(shè)范文第1篇

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)；森林培育

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）03-0283-02

森林培育學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，包括林木種苗繁育、森林營造、森林撫育、主伐更新等技術(shù)內(nèi)容[1，2]。實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)延伸和驗(yàn)證，更具有直觀性，在提高學(xué)生吸收理論知識(shí)、掌握基本技能、增強(qiáng)操作能力方面起著重要作用[3]。如何將新的教學(xué)手段與這門傳統(tǒng)課程結(jié)合、更好地服務(wù)于教學(xué)活動(dòng)、提高森林培育學(xué)實(shí)踐教學(xué)效果是當(dāng)務(wù)之急。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體教學(xué)、數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能達(dá)到或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在各種教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，必將對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等產(chǎn)生深刻的影響[4]。

一、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)建設(shè)提出的背景

森林培育是從林木種子、苗木、造林到林木成林、成熟的整個(gè)培育過程中按既定培育目標(biāo)和客觀自然規(guī)律所進(jìn)行的綜合培育活動(dòng)，是森林經(jīng)營活動(dòng)的主要組成部分和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。森林培育學(xué)包括良種壯苗培育、造林、林分撫育、主伐更新等內(nèi)容，具有明顯的技術(shù)性、實(shí)踐性、區(qū)域性和學(xué)科前沿性，是林學(xué)專業(yè)的主干課程和重點(diǎn)課程。由于森林培育過程周期長(zhǎng)、工序復(fù)雜，有些實(shí)驗(yàn)因存在危險(xiǎn)性而難以在現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中實(shí)施，理論教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐需求不同步，使得學(xué)生不能全程參與和體驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)踐技術(shù)與效果，而靜態(tài)的多媒體課堂教學(xué)和片斷化的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)容易導(dǎo)致學(xué)生形成惰性，造成思維能力下降。現(xiàn)代林業(yè)的整體發(fā)展，森林培育規(guī)模和質(zhì)量的提高，科技成果在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，生產(chǎn)基地的布局和項(xiàng)目管理的運(yùn)行等所提供的經(jīng)驗(yàn)沒有完全充實(shí)到森林培育的教學(xué)去，也限制了學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐能力的提高。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，將森林營造與培育過程置于直觀、生動(dòng)、形象的生產(chǎn)實(shí)踐場(chǎng)景中，課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相吻合，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)性，使學(xué)生的想象力、思維能力得以充分發(fā)揮，在此過程中思考如何利用森林培育技術(shù)提高森林生產(chǎn)力，從而進(jìn)一步完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和技能培養(yǎng)、提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

二、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

1.森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計(jì)。森林培育是一門綜合性的實(shí)踐性強(qiáng)的課程，涉及與林木生長(zhǎng)相關(guān)的基礎(chǔ)理論及林分經(jīng)營的專業(yè)課程，同時(shí)又需要應(yīng)用3S技術(shù)以解決營林設(shè)計(jì)的問題，因此在進(jìn)行森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)林木的生長(zhǎng)發(fā)育階段及相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)，設(shè)置了三個(gè)模塊的仿真實(shí)驗(yàn)，見表1。

2.林木工廠化育苗技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。隨著林業(yè)科技的發(fā)展，在林木良種化和無性系化的基礎(chǔ)上，林木育苗已實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，包括組培育苗和輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)。該部分對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代化育苗生產(chǎn)作業(yè)方式、掌握規(guī)模化組織苗木生產(chǎn)和經(jīng)營具有重要的指導(dǎo)作用。由于育苗技術(shù)繁鎖、培育時(shí)間長(zhǎng)，學(xué)生難以完成整個(gè)苗木培育過程的實(shí)驗(yàn)，往往不能理解或掌握育苗關(guān)鍵技術(shù)。通過模擬林木組織培養(yǎng)以及容器育苗等過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課的同時(shí)，通過直觀演示與操作，系統(tǒng)地掌握工廠化育苗的全過程。

3.人工林造林技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。人工林造林技術(shù)包括造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、林地清理、整地、種植點(diǎn)配置、施基肥、密度設(shè)置、栽植等環(huán)節(jié)，這是人工林高產(chǎn)栽培的首要部分。在課程授課中講解了造林技術(shù)，并進(jìn)行了部分環(huán)節(jié)的操作，但由于造林技術(shù)環(huán)節(jié)跨越冬季、春季以至夏季三個(gè)季節(jié)，生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，個(gè)別工序與理論教學(xué)時(shí)間不能匹配，且涉及范圍廣、技術(shù)內(nèi)容多、實(shí)習(xí)成本高等因素，使學(xué)生不能深刻理解和感知工程造林的環(huán)境與技術(shù)要求，不能將基礎(chǔ)理論與實(shí)踐相結(jié)合。選擇南方種植面積最大的桉樹、杉木、馬尾松作為培育對(duì)象，采用虛擬仿真技術(shù)對(duì)人工林造林各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)習(xí)效果。

4.人工林撫育技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)人工林的撫育管理，創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，及時(shí)調(diào)控林木的生長(zhǎng)發(fā)育，是保證桉樹成活、成材的關(guān)鍵。一般在造林后的三年內(nèi)需要進(jìn)行林分撫育，主要包括除草、施肥、修枝、間伐等技術(shù)。各技術(shù)環(huán)節(jié)所實(shí)施的季節(jié)不同，而且林木資源消耗大、技術(shù)復(fù)雜、成本高，在有限的學(xué)習(xí)周期內(nèi)，無法全程參與、跟蹤和感知林分撫育的實(shí)施及效果，并且除草劑的使用涉及用藥危險(xiǎn)性和林分安全性的問題，這些因素學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)受到限制。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過人機(jī)互動(dòng)、場(chǎng)景重現(xiàn)的方式，綜合運(yùn)用相關(guān)的理論知識(shí)，體驗(yàn)和掌握人工林撫育各個(gè)環(huán)節(jié)過程。

三、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的功能與效果

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)，是豐富森林培育實(shí)踐教學(xué)資源，推動(dòng)信息化條件下傳統(tǒng)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，同時(shí)也提高了教師的教學(xué)能力，增強(qiáng)服務(wù)社會(huì)和校企協(xié)同創(chuàng)新能力。

1.改善以教師講授為中心的教學(xué)模式。通過人機(jī)交互進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理，真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，將枯燥的學(xué)習(xí)過程游戲化，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的師生互動(dòng)平臺(tái)可以不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生和教師可以通過互動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行交流，在節(jié)約教學(xué)資源與教學(xué)師資的情況下，很好地完成教學(xué)目的，提高教學(xué)的質(zhì)量。

2.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的功能。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生跟著設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)步驟做，缺乏主觀能動(dòng)性，而純文字的預(yù)習(xí)理解加大了預(yù)習(xí)的難度。森林培育學(xué)中的林木工廠化育苗技術(shù)部分，雖然在課堂上教師系統(tǒng)地介紹了工廠化育苗的流程，但沒有實(shí)際場(chǎng)景的情況下，學(xué)生仍不能掌握好育苗技術(shù)。如果學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容文字的同時(shí)，在電腦上操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)林木組織培養(yǎng)以及容器育苗技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬操作，再通過虛實(shí)結(jié)合，學(xué)生可以在理論授課及實(shí)踐活動(dòng)之前或之后，較系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代林木育苗技術(shù)，加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解程度，提高動(dòng)手能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒗砬鍖?shí)驗(yàn)步驟、理解實(shí)驗(yàn)知識(shí)起到很好的作用。

3.可進(jìn)行周期長(zhǎng)、危險(xiǎn)性高、成本高的實(shí)驗(yàn)。把抽象的概念形象化透過現(xiàn)象看本質(zhì)，能直觀地進(jìn)行無法全程參與的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`活動(dòng)，例如人工林造林和人工林撫育技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)，通過模擬操作造林技術(shù)工序、林分撫育措施，并可進(jìn)行演示和重復(fù)操作，對(duì)林分撫育后林木生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析，達(dá)到身臨其境的模擬效果。此實(shí)驗(yàn)解決了因撫育周期長(zhǎng)、成本高而無法開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課的問題，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，更加深刻理解理論教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)也節(jié)約了實(shí)踐教學(xué)的成本。

《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020年）》對(duì)高等教育信息化建設(shè)提出了明確的要求[5]。將信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)、自主管理和自主服務(wù)的潛能，是現(xiàn)代教育模式和現(xiàn)代教育技術(shù)的要求。在教學(xué)中，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與學(xué)生動(dòng)手操作的真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，更好地服務(wù)于卓越農(nóng)林工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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虛擬仿真技術(shù)建設(shè)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù) 高職機(jī)電 教學(xué)應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)際訓(xùn)練教學(xué)過程中有明顯優(yōu)勢(shì)，能夠保證學(xué)生得到充分的鍛煉和培訓(xùn)，在機(jī)電專業(yè)教學(xué)中引入仿真技術(shù)，還可以使原料、設(shè)備和工具等做到節(jié)約，降低操作能耗和環(huán)境污染，還能避免設(shè)備的損壞。虛擬仿真技術(shù)不僅不會(huì)對(duì)操作設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p害，也不會(huì)對(duì)操作人員的失誤造成傷亡。虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專業(yè)中的應(yīng)用在本文中還會(huì)有進(jìn)一步分許和闡述，供高職院校參考。

一、高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)面臨的困境

高職學(xué)校在學(xué)術(shù)實(shí)際訓(xùn)練方面的設(shè)施設(shè)備部完善。當(dāng)前，各個(gè)高職學(xué)校大都面臨著硬件資源不充分，教育經(jīng)費(fèi)不足的情況，沒有能力購買更多的實(shí)際訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)器材和場(chǎng)地。面對(duì)這種情況，高職機(jī)電專業(yè)應(yīng)該通過計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的使用替代實(shí)際操作，這樣既能保證學(xué)生的鍛煉，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的效果，還不至于浪費(fèi)資源，污染環(huán)境。

實(shí)際訓(xùn)練場(chǎng)地開放過少。場(chǎng)所開放太少，高職院校作為面向社會(huì)，用人單位和學(xué)生的服務(wù)單位，主要是開展科研和培訓(xùn)等業(yè)務(wù)，但是卻受訓(xùn)練場(chǎng)地的約束，開放時(shí)間不足以滿足社會(huì)和學(xué)生的需求。學(xué)生很難有足夠的時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行訓(xùn)練，影響了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力的提高，目前的高職學(xué)生，使用電腦已經(jīng)得到普及，通過虛擬軟件的運(yùn)用，能夠讓學(xué)生即使不到實(shí)驗(yàn)室也能得到實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練。

高校在實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材上的維修和保護(hù)都需要一筆不小的經(jīng)費(fèi)。硬件設(shè)施很容易損傷，而且高額的維修費(fèi)用學(xué)校不一定負(fù)擔(dān)得起，而設(shè)備又必須經(jīng)過多次的實(shí)訓(xùn)耗材，為實(shí)訓(xùn)帶來了沉重的代價(jià)，并加大了實(shí)驗(yàn)室管理人員的壓力。通過虛擬仿真技術(shù)的利用，不但不用維修設(shè)備，還能為實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練節(jié)省許多實(shí)驗(yàn)耗材。

二、在虛擬技術(shù)的使用下構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室

課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中仍然存在很多問題：首先，當(dāng)前的教學(xué)仍然存在理論教學(xué)為主的情況，實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)只是作為教學(xué)輔助；其次，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作存在問題，受場(chǎng)地和時(shí)間的限制，學(xué)生只有在上課時(shí)間才可以實(shí)驗(yàn)室，平常幾乎沒有時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行操作鍛煉；最后，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足以滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上的需求，硬件設(shè)施落后，且維修成本高。虛擬仿真技術(shù)主要為了提高學(xué)生的技術(shù)操作能力，有構(gòu)想性、交互性和多感知性的等特點(diǎn)，有利于教師開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)和專業(yè)訓(xùn)練，在解決高職教育的就業(yè)和實(shí)習(xí)方面具有重要意義。

目前，大多數(shù)課程都能通過虛擬仿真技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室能夠降低高職學(xué)校的辦學(xué)成本，并促進(jìn)虛擬仿真技術(shù)和有關(guān)人才的發(fā)展，在解決教育資源匱乏上有十分重要的理論現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。高職院校在引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)時(shí)需要結(jié)合本校實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)仿真資源，合理選擇，不同的高職院校針對(duì)機(jī)電專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容，就業(yè)定位等不完全相同，市場(chǎng)上的虛擬仿真軟件不可能面面俱到，因此，應(yīng)該擴(kuò)寬引進(jìn)渠道，為虛擬仿真技術(shù)的購置要選取多種方法，建立仿真資源，在教學(xué)上為機(jī)電專業(yè)提供支持和幫助。

三、虛擬仿真技術(shù)在高職機(jī)電專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用

彌補(bǔ)設(shè)備不足的問題。保障實(shí)訓(xùn)教學(xué)的完成，并節(jié)省成本的使用。為使實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的效果得到彰顯，過去落后的實(shí)踐教學(xué)方法急需一筆巨大的資金，投入到教學(xué)設(shè)備的購買和置辦方面，而且在教學(xué)過程中很容易消耗大部分原材料，傳統(tǒng)的設(shè)備和儀器都將被淘汰，不能適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要。站在教學(xué)資源的情況來說，虛擬仿真技術(shù)實(shí)際上減少的資金投入總共包括占地面積、建筑、設(shè)備、原材料和教師等方面，據(jù)考察，大致能夠降低3/10-4/5。還能減少實(shí)訓(xùn)帶來的環(huán)境污染，讓學(xué)生在良好的環(huán)境下學(xué)習(xí)，得到實(shí)踐，提高教學(xué)效果。

替高職院校節(jié)省出一筆不小的經(jīng)費(fèi)。信息技術(shù)的迅速發(fā)展，高職教育中的傳統(tǒng)媒介具有較強(qiáng)的信息滯后性。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷進(jìn)步，傳播也需要有一定的載體，例如硬件設(shè)施和教學(xué)資源的配置等。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，信息技術(shù)的發(fā)展更加迅速，傳統(tǒng)的硬件教學(xué)模式和實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備不久就可能因?yàn)榧夹g(shù)落后而從社會(huì)上淘汰，然而，設(shè)備的改造和更新又存在困難，只能購買先進(jìn)的設(shè)備設(shè)施來解決這一教學(xué)困難。當(dāng)前我國的教學(xué)資源本就不足，不但使得教學(xué)資源更加減少，還可能因?yàn)榻虒W(xué)過程中沒有使用相應(yīng)的設(shè)備而陷入停滯狀態(tài)，更不利于學(xué)校的發(fā)展。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實(shí)驗(yàn)室就能有效解決這一問題，可以讓實(shí)訓(xùn)次數(shù)有所增加，促進(jìn)軟件的升級(jí)和改良，不用把硬件資源全部更換。虛擬仿真技術(shù)最有特點(diǎn)的就是不用消耗任何原料，而且可以多次重復(fù)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容。虛擬仿真技術(shù)以其先進(jìn)和容易改善的特點(diǎn)備受教育界青睞，不但減少了教育經(jīng)費(fèi)不必要的使用，讓教學(xué)內(nèi)容不斷的在虛擬條件下更新進(jìn)步，還能使實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)，在變化的教學(xué)中滿足學(xué)生和社會(huì)的需求。

提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)是教學(xué)中優(yōu)秀的輔助工具，能適用于教學(xué)交流和實(shí)訓(xùn)情景多個(gè)教學(xué)活動(dòng)，虛擬的教學(xué)環(huán)境更容易讓學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真技術(shù)形象生動(dòng)，直觀和互動(dòng)性較強(qiáng)，也能及時(shí)對(duì)學(xué)生情況做出反饋，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的假設(shè)模型都能以虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬，優(yōu)勢(shì)十分明顯，學(xué)生通過觀察虛擬假設(shè)得出的結(jié)果，還利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此，虛擬仿真技術(shù)利于學(xué)生較早熟悉實(shí)訓(xùn)環(huán)境，盡快掌握專業(yè)知識(shí)與技能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

四、結(jié)束語

虛擬仿真技術(shù)在解決高職教育的實(shí)訓(xùn)問題上具有重要意義，解決了設(shè)備不足，器材落后，硬件更新慢等困難，把虛擬技術(shù)運(yùn)用到機(jī)電專業(yè)教學(xué)中，提高教學(xué)效果，解決面臨的實(shí)際問題，有利于推動(dòng)高職院校機(jī)電專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容和課程改革，促進(jìn)了虛擬仿真技術(shù)在高職院校中的運(yùn)用與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊淑平.虛擬仿真技術(shù)在高職教學(xué)中的應(yīng)用探析[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013.

虛擬仿真技術(shù)建設(shè)范文第3篇

關(guān)鍵詞：藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬仿真技術(shù)；應(yīng)用分析

0引言

實(shí)驗(yàn)作為理科教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分，對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量有著重要的作用。所謂的虛擬仿真技術(shù)就是在教學(xué)中借多媒體、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)通訊等多種技術(shù)手段，構(gòu)建一個(gè)逼真可視化的虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，進(jìn)而開展實(shí)驗(yàn)操作，達(dá)到教學(xué)的效果。故此，在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，借助虛擬仿真技術(shù)進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率[1]。

1虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1安全。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借助虛擬仿真技術(shù)，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安全性。在理工科的實(shí)驗(yàn)中，尤其是物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中會(huì)經(jīng)常使用到一些化學(xué)物品和一些重量性的用具，在實(shí)驗(yàn)時(shí)如果不注重安全實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安全。故此，借助虛擬仿真技術(shù)，可以提高藥物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安全。

1.2效果。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用虛擬仿真技術(shù)會(huì)使教學(xué)內(nèi)容更加直觀，學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，借助虛擬仿真技術(shù)可以讓學(xué)號(hào)是呢過對(duì)于一些較為復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)觀察以及剖析，進(jìn)而讓學(xué)生把握復(fù)雜零部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，進(jìn)而使教學(xué)內(nèi)容更加直觀，同時(shí)借助虛擬仿真技術(shù)，將仿真模型裝配和實(shí)體拆裝相結(jié)合，可以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性，進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)效果。

2虛擬仿真技術(shù)在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

2.1實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

在藥學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先要對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。由于虛擬仿真技術(shù)是最近在教學(xué)中應(yīng)用，而操作也存在一定的困難，如果僅僅依靠教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行示范操作辦法，并不能讓學(xué)生掌握其操作技術(shù)。故此，在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，要首先要讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)的操作，讓學(xué)生借助對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行反復(fù)操作訓(xùn)練，進(jìn)而節(jié)約實(shí)驗(yàn)的原料，進(jìn)而掌握實(shí)驗(yàn)操作技能。同時(shí)，要對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐卣埂９蚀耍瑢W(xué)生通過虛擬仿真操作訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)大型分析儀器的結(jié)構(gòu)、原理等有更深入的認(rèn)知理解，提高操作儀器設(shè)備的能力。

2.2仿真訓(xùn)練。

在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，仿真的訓(xùn)練也是其中的重要內(nèi)容。在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)的訓(xùn)練可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果。在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，包括了GMP標(biāo)準(zhǔn)下的藥物顆粒制劑生產(chǎn)、片劑生產(chǎn)、膠囊劑生產(chǎn)、水針劑生產(chǎn)以及衛(wèi)生水系統(tǒng)、空調(diào)空壓設(shè)備等，進(jìn)而具有操作能力高、操作便捷以及形象生動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，且對(duì)許多復(fù)雜設(shè)備、間歇性生產(chǎn)控制、GMP質(zhì)量管理等進(jìn)行了三維立體的場(chǎng)景仿真，具備一定的智能化反應(yīng)能力，同時(shí)學(xué)生在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生熟練的練掌握藥物制備GMP認(rèn)證要求及生產(chǎn)操作訓(xùn)練，保證學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)能快速適應(yīng)、掌握藥物制備的能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。故此，仿真訓(xùn)練在學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)企業(yè)有著重要的影響[2]。

2.3創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力以及評(píng)價(jià)。

在藥學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)自測(cè)和考核評(píng)價(jià)。在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，學(xué)生借助虛擬仿真技術(shù)，讓學(xué)生用計(jì)算機(jī)模擬的手段設(shè)計(jì)出和篩選出具有潛在結(jié)合功能的藥物利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式，進(jìn)而選擇候選藥物，同時(shí)，中心建設(shè)的藥物分子虛擬篩選模塊轉(zhuǎn)化成供學(xué)生操作實(shí)訓(xùn)的虛擬仿真平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)難以開展的藥物篩選的操作實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力，之后可以對(duì)試驗(yàn)的模塊進(jìn)行仿真考試，利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行自我測(cè)試和考核評(píng)價(jià)，根據(jù)系統(tǒng)給出的評(píng)價(jià)進(jìn)行修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。故此，在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要?jiǎng)?chuàng)新學(xué)生的設(shè)計(jì)能力，借助虛擬仿真技術(shù)對(duì)其實(shí)驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行測(cè)評(píng)，進(jìn)而提高藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量[3]。

3結(jié)論

總而言之，隨著科學(xué)技術(shù)和大數(shù)據(jù)的發(fā)展，其科學(xué)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到社會(huì)的各個(gè)方面，學(xué)校教學(xué)也不例外。故此，在一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，其實(shí)驗(yàn)手段也在不斷的發(fā)生變化。故此，在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，借助虛擬仿真技術(shù)的安全、節(jié)約、直觀以及吸引學(xué)生興趣和注意力等優(yōu)勢(shì)，打破原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，進(jìn)而提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，進(jìn)而在教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳章寶,肖國君,鄧君,等.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].中國教育信息化,2015(10):86-87.

虛擬仿真技術(shù)建設(shè)范文第4篇

目前，我國很多高校大學(xué)生畢業(yè)后都很難找到工作，根本原因不是人才過剩，是供需失衡造成的。畢業(yè)生無法滿足市場(chǎng)對(duì)人才的需求，這是由于高校對(duì)人才的培養(yǎng)已經(jīng)無法跟上時(shí)展的腳步。面對(duì)這一現(xiàn)狀，我國教育部調(diào)整了教育策略，提出要加快現(xiàn)代化教育體系的建立，加強(qiáng)普通高校向?qū)嵱眯愿咝５霓D(zhuǎn)變。要想使學(xué)生成為技術(shù)型人才，實(shí)踐教學(xué)是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。地方院校，特別是民辦高等院校，通過對(duì)我國傳統(tǒng)教育的反思和教育新模式的不斷摸索，逐步形成了注重學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的實(shí)踐教學(xué)模式。文章根據(jù)我國地方高校的市場(chǎng)營銷專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中存在的各種問題進(jìn)行逐一分析，并提出將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到市場(chǎng)營銷教學(xué)中的策略。

1虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真（Virtual Reality）又被稱之為“模擬技術(shù)”，通過虛擬系統(tǒng)模仿真實(shí)系統(tǒng)的一項(xiàng)技術(shù)，也就是說，虛擬仿真技術(shù)可以通過計(jì)算機(jī)等媒介感受虛擬世界。隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟，人們逐漸意識(shí)到虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)就是在科學(xué)研究和實(shí)踐創(chuàng)新中采用分布式信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程協(xié)作的一種電子實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，在實(shí)際教學(xué)中，通過多媒體輔助器材，使用仿真軟件，建立真實(shí)的教學(xué)平臺(tái)。通過虛擬仿真軟件模擬真實(shí)操作，不僅能夠有效提高教研工作效率，還能提高教學(xué)效率。目前，我國大部分高校根據(jù)自身教學(xué)需求，建立虛擬仿真訓(xùn)練室，通過情景教學(xué)、人機(jī)互動(dòng)等虛擬體驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使教學(xué)質(zhì)量得以提升。

2虛擬仿真技術(shù)在市場(chǎng)營銷實(shí)訓(xùn)中的有效性

21有助于理論和實(shí)踐的結(jié)合

在市場(chǎng)營銷實(shí)際訓(xùn)練中，使用虛擬仿真技術(shù)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，學(xué)生可以在自由、逼真、專業(yè)的環(huán)境下感受教學(xué)氛圍，從而更加形象、直觀地理解市場(chǎng)營銷理論知識(shí)，通過對(duì)抽象理論知識(shí)的加深理解，能夠更好地將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際操作中，這樣能夠使自己的專業(yè)技能得到有效增強(qiáng)。

22有助于學(xué)生參與市場(chǎng)營銷的全過程

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到市場(chǎng)營銷實(shí)際練習(xí)中，可以?學(xué)生充分體驗(yàn)市場(chǎng)營銷的全過程，包括產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品改革、市場(chǎng)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、市場(chǎng)測(cè)試、產(chǎn)品定價(jià)、促銷策略、廣告投入、售后服務(wù)、資金管理、市場(chǎng)推廣等各個(gè)流程。虛擬仿真技術(shù)可以將市場(chǎng)營銷中的營銷方式顯現(xiàn)出來，讓學(xué)生在參與演練過程中體會(huì)到銷售本質(zhì)。教師在使用虛擬仿真技術(shù)過程中，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多次嘗試，讓學(xué)生根據(jù)自身情況，有針對(duì)性地練習(xí)自己的薄弱環(huán)節(jié)，這樣可以幫助學(xué)生從錯(cuò)誤的思維模式中解放出來，從而找到最合理的解決方針。

23有助于節(jié)省實(shí)訓(xùn)的時(shí)間和成本

在市場(chǎng)營銷虛擬案例中巧妙設(shè)置現(xiàn)實(shí)操作技術(shù)，可以打破時(shí)間與空間對(duì)實(shí)際訓(xùn)練的限制，從而將一個(gè)企業(yè)需要長(zhǎng)時(shí)間總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)在學(xué)生面前。相較于傳統(tǒng)的實(shí)際情境教學(xué)而言，在虛擬環(huán)境下，學(xué)生的訓(xùn)練空間得到有效提高，而且訓(xùn)練時(shí)間變得更加自由，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間安排進(jìn)行實(shí)際演練。并且，在虛擬仿真軟件中，教師可以安排多名學(xué)生同時(shí)操作，或是安排學(xué)生單獨(dú)多次操作，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加自由主動(dòng)。通過虛擬練習(xí)，可以有效完成對(duì)市場(chǎng)營銷技術(shù)型人才的培養(yǎng)。

24有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方式而言，通過虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)際演練所獲得的優(yōu)勢(shì)是前所未有的。在市場(chǎng)營銷實(shí)際活動(dòng)演練中，參加實(shí)際訓(xùn)練的學(xué)生可以通過虛擬任務(wù)，同時(shí)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，并探索能否與其他業(yè)務(wù)互相合作的可能性，從而形成新的競(jìng)爭(zhēng)與合作關(guān)系。很多新鮮元素通過與市場(chǎng)營銷相結(jié)合的方式，變得更加智能，交互性也更加突出，從而營造出一種更為人性化的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生能夠在更自由、更開放的氛圍中實(shí)際演練市場(chǎng)營銷環(huán)節(jié)。

3虛擬仿真技術(shù)在市場(chǎng)營銷實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用策略

31虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)課件的開發(fā)

在市場(chǎng)營銷虛擬仿真實(shí)訓(xùn)課程開發(fā)過程中應(yīng)遵循課程整體協(xié)同原則，實(shí)訓(xùn)課程體系建設(shè)要與目前課程教學(xué)內(nèi)容相互結(jié)合，課程之間形成關(guān)聯(lián)，倡導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容多維化、教學(xué)方式多樣化、教學(xué)主體多元化，使學(xué)生的理論知識(shí)、實(shí)踐技能以及素質(zhì)培養(yǎng)等多方面協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綜合型、設(shè)計(jì)型、體驗(yàn)型課程開發(fā)的整體建設(shè)格局。

32虛擬仿真實(shí)訓(xùn)師資隊(duì)伍的培養(yǎng)

市場(chǎng)營銷虛擬仿真實(shí)訓(xùn)旨在讓學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)企業(yè)市場(chǎng)營銷的環(huán)境，教師作用的發(fā)揮對(duì)實(shí)訓(xùn)的順利開展至關(guān)重要。因此必須整合現(xiàn)有師資，構(gòu)建一支獨(dú)立的、相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)訓(xùn)師資隊(duì)伍，保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)工作的運(yùn)行，同時(shí)要求教師團(tuán)隊(duì)成員中的教師不僅要具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也要具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

33虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教育教學(xué)理念的創(chuàng)新

市場(chǎng)營銷的實(shí)際訓(xùn)練教學(xué)觀念應(yīng)注重建立“以學(xué)為本，教師輔助”教學(xué)理念，將學(xué)生設(shè)置為“職業(yè)人”，讓學(xué)生占據(jù)教學(xué)主導(dǎo)地位，教師通過市場(chǎng)規(guī)則、經(jīng)營理念引導(dǎo)學(xué)生逐步參與到實(shí)際訓(xùn)練中來，并讓學(xué)生學(xué)會(huì)承擔(dān)崗位相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任。在不同的實(shí)際訓(xùn)練環(huán)節(jié)，教學(xué)理念可以按照模擬崗位的不同做出相應(yīng)調(diào)整，使角色定位變得更加具有多樣性。在實(shí)際演練過程中，教師作為仿真訓(xùn)練的引導(dǎo)者，應(yīng)重點(diǎn)提高學(xué)生的演練積極性，努力激起學(xué)生的參與熱情。在實(shí)際訓(xùn)練的示范環(huán)節(jié)中，教師具有一定的權(quán)威性，目的是為了讓學(xué)生的業(yè)務(wù)操作變得更加規(guī)范。在實(shí)際演練中，教師是監(jiān)督者而不是指揮者，應(yīng)倡導(dǎo)學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)解決遇到的問題，從而形成學(xué)習(xí)理念。在考評(píng)階段，老師是發(fā)現(xiàn)者而不是評(píng)判者，倡導(dǎo)考評(píng)指標(biāo)的多元化，積極發(fā)現(xiàn)和激發(fā)學(xué)生潛能，啟發(fā)學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)。

34虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

虛擬仿真技術(shù)建設(shè)范文第5篇

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革；仿真技術(shù)；實(shí)驗(yàn)整合

中圖分類號(hào)：G641.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2011)31-0000-00

Improving Experimental Teaching in the Electronic Information Profession by Simulation

WANG Yan, WU Bo, WANG Fang

(College of Physical and Information Engineering, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)

Abstract: The paper proposed a reform combined with the actual conditions and the experimental teaching problems. Adopting simulation in the experimental system can avoid the space and time constraints, enhance the initiative of students and improve the quality of experiment teaching.

Key words: experimental teaching reform; simulation technology; experiment integration.

實(shí)驗(yàn)是電子信息類專業(yè)學(xué)生課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充和深化，其開設(shè)方式關(guān)系到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用，直接影響著學(xué)生的操作技能、主觀能動(dòng)性和實(shí)際動(dòng)手能力的提高，也決定著理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平。因此，在教學(xué)過程中一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用實(shí)驗(yàn)資源來培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠更加快速地適應(yīng)于將來的工作。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，最大限度地利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，對(duì)提高教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)具有重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式和問題

在我國高校工科教育中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件普遍不足，或者是硬件實(shí)驗(yàn)條件的發(fā)展跟不上技術(shù)的要求，同時(shí)各高校大幅度擴(kuò)大招生，實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件更顯不足。加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)條件的投入，加強(qiáng)培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)科技人才，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和條件的改革與建設(shè)，在當(dāng)前來說具有特殊重要性[1]。我國教育主管部門也在積極得進(jìn)行著推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革與建設(shè)。例如：在全國高校本科教學(xué)水平評(píng)估中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基地和建設(shè)經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革就是一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。越來越多的高校開始響應(yīng)教育部的號(hào)召，實(shí)行了“雙基”實(shí)驗(yàn)室，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建設(shè)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。

目前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)有：

1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我唬?/p>

2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分量大，與設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)之間的比例失調(diào)；

3）先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的引入還不夠；等。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革勢(shì)在必行

隨著計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用，在教學(xué)中也越來越多地借助計(jì)算機(jī)來輔助設(shè)計(jì)方法，同樣，在實(shí)驗(yàn)中借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有很大優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)中所需的耗材、降低對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的破壞性、完成更復(fù)雜更高難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、更加全面地分析實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及結(jié)果的性能指標(biāo)等，具有高效、快速、直觀、完整的優(yōu)勢(shì)。開展仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)新型軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，大大提高了學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力。因此，在當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，仿真實(shí)驗(yàn)的引入勢(shì)在必行。

對(duì)當(dāng)今高校來說，學(xué)生人數(shù)不斷增加，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資金滿足不了大學(xué)中學(xué)生的試驗(yàn)要求，為了不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，又進(jìn)一步解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、不好維護(hù)、建設(shè)費(fèi)用高等問題。將仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，學(xué)生一方面可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，又可以直觀地驗(yàn)證仿真過程和結(jié)果，不受實(shí)驗(yàn)室條件和空間的限制，可將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶入到課余生活中來進(jìn)行，大大提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作興趣。利用仿真實(shí)驗(yàn)由于方法的靈活性可以充分發(fā)揮學(xué)生的想像力和創(chuàng)造力，比起傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更利于培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，且有利于降低實(shí)驗(yàn)成本，能夠使得實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)中。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案

3.1 實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，一方面，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面，老師可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更好地跟蹤和指導(dǎo)學(xué)生，先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)手段有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教師的教學(xué)水平。而計(jì)算機(jī)的引入可把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、理論教學(xué)、教師指導(dǎo)和學(xué)生的思考、操作有機(jī)地融合為一體，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中受到課堂、課時(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的限制，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步靈活化，在時(shí)間和空間上得到延伸，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。

在實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，可以使得學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)獨(dú)立思考能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)為學(xué)生提供了更加開放靈活的實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材來說，采用仿真技術(shù)把將虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)的電路實(shí)驗(yàn)有機(jī)地整合起來，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性和趣味性，有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐和探索創(chuàng)新能力[2]。目前，越來越多的高校重新對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了規(guī)劃，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)新的發(fā)展方向。在高校實(shí)驗(yàn)室中引入計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的軟件技術(shù)不僅可改善實(shí)驗(yàn)條件、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，還可大大提高實(shí)驗(yàn)效率，降低實(shí)驗(yàn)成本，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[3]。

以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在實(shí)驗(yàn)過程中我們引入proteus仿真軟件，用它來模擬單片機(jī)硬件系統(tǒng)。由于軟件的靈活性，可以克服實(shí)驗(yàn)箱硬件電路固定、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難于改動(dòng)等局限。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的，除了計(jì)算機(jī)外不再需要任何硬件即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣有利于促成課程和教學(xué)改革，更有利于人才的培養(yǎng)。仿真技術(shù)的另一應(yīng)用表現(xiàn)在學(xué)生的業(yè)余愛好上，比如目前的電子設(shè)計(jì)大賽，挑戰(zhàn)杯等，學(xué)生完全可以利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行仿真，先用計(jì)算機(jī)仿真出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停谟?jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬調(diào)試，最后用硬件實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)過程中，學(xué)生可充分發(fā)揮自己的才能，通過大量仿真對(duì)比，達(dá)到設(shè)計(jì)目的，學(xué)生也可以大膽地反復(fù)調(diào)試，避免了損壞器件。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用proteus開發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。

另外，開展仿真教學(xué)對(duì)于我國的遠(yuǎn)程教學(xué)也是一種很好的嘗試，有著重要的意義。

3.2 重新安排各類性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，適量增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)中最基本的，可以使學(xué)生鞏固理論知識(shí)，它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算技能，驗(yàn)證和加深對(duì)課本知識(shí)的掌握和理解。綜合性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生必須具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能，能夠運(yùn)用某一課程或多門課程的綜合知識(shí)，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。目前工科高校中越來越多地提出課程設(shè)計(jì)也是為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用。為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也必不可少。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚W(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，由學(xué)生自己負(fù)責(zé)計(jì)劃和執(zhí)行，充分提高了學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力、分析和解決工程實(shí)際問題的能力[3]，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的完成可以充分借助于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來完成。

驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和方法，同時(shí)又促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，打破了原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行的，既相對(duì)獨(dú)立、又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在某些應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例至少要達(dá)到60%以上，同時(shí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)最好要跟得上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。一方面保證基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，另一方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性和代表性。那么，工科院校中一方面加大實(shí)驗(yàn)器材的投入，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，開設(shè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的積極性，使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展；另一方面，要充分利用現(xiàn)有的條件，引進(jìn)先進(jìn)的仿真技術(shù)，使得實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)一步升華，充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。

3.3 硬件軟件都要抓，都要硬

計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然可以準(zhǔn)確地反映整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程， 是一種新型的應(yīng)用技術(shù)，十分有效，但是仿真技術(shù)不是萬能的，它畢竟不是真正的實(shí)驗(yàn)，在許多場(chǎng)合仿真只能起輔助作用。也就是說不能用仿真實(shí)驗(yàn)來全部代替硬件電路實(shí)驗(yàn)，而是將仿真試驗(yàn)和傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)的情況靈活運(yùn)用，虛擬實(shí)驗(yàn)不是萬能的，如果所有的實(shí)驗(yàn)都用虛擬實(shí)驗(yàn)替代的話，學(xué)生在虛擬環(huán)境中實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生或多或少的不踏實(shí)的虛擬感，實(shí)踐能力也不可能得到真正的提高。

3.4 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課教師的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)交流更多地了解新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的同時(shí)，必然對(duì)教師提出更高的要求：一是教師也應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，來提高自己的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，另外，不斷更新專業(yè)知識(shí)的結(jié)構(gòu)，了解前沿技術(shù)的發(fā)展也是必需的；二是高校中要大力創(chuàng)造條件促進(jìn)教師經(jīng)常參加基礎(chǔ)理論知識(shí)的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)以及學(xué)術(shù)研討會(huì)，從而擴(kuò)大視野，更新教學(xué)觀念，及時(shí)了解嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)，促進(jìn)電子類實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展；三是要大力組織專業(yè)教師去積極申報(bào)相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目，提倡以科研資金來促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，用科研成果去改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)可以提高教師的科研能力，在科研中更好地去鍛煉自己，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。

4 結(jié)論

隨著社會(huì)對(duì)人才要求的提高，大力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫，而大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革又直接影響到學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須能夠跟得上時(shí)代的腳步，將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，加快學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力，同時(shí)學(xué)習(xí)了先進(jìn)的新技術(shù)。

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