虚拟实验教学论文十篇

虚拟实验教学论文篇1

关键词：移动通信；虚拟仿真实验；QPSK调制

1移动通信实验教学现状

移动通信课程的教学内容比较复杂，除了要求学生要学会相关的专业知识，比如通信系统的组成原理、应用原理之外，还要求学生要有实践操作能力，也就是能将掌握的原理应用到通信课程实验中[1]。在我国移动通信技术不断发展的大背景下，职业院校的学生更要提高学习的积极主动性，主动学习并掌握新的知识，并将知识可以应用到实践中。高等教育的核心是培养学生的综合能力，而实验教学就是重要的方式。实验教学不仅可以培养学生的专业技术能力，而且可以拓展学生的综合分析和创新能力，培养出符合社会需要的具有创新思维和高技术水平的专业移动通信人才[2]。传统的移动通信技术教学存在很多不足之处，主要体现在以下4个方面：首先，课程的教学重点多集中在理论知识的教学上，忽视了实验教学的作用。实验教学作为检验学生是否充分理解并掌握理论知识的方式，应该与理论教学相辅相成；其次，有些职业院校缺乏新型的实验设备以及最新的移动通信器件和装置，这导致不能满足学生开展实验的需要；再次，学校开展的实验教学采取的多数是验证性实验，学生只需要根据已有的实验步骤进行模仿训练即可，无法激发学生学习的热情和拓展学生的创新思维[3]。

2移动通信虚拟仿真实验引入教学的效果

2.1方便学生理解课堂知识。在以前的移动通信课程理论教学中，教师一般会将教学重点放在对通信课程中某种技术或者算法原理进行讲解，让学生逐步了解并能够掌握调制解调器的相关原理以及无线电波是通过何种方式进行变换[4]。学生在了解这些知识点之后，再学习后面课程中的信源编码、无线电波发射等知识点时会更加容易接受。教师在以往的实验课上，一般会选择按部就班、循规蹈矩的方式对实验原理进行说明，多数情况下会采用传统板书的形式，这样的教学方法虽然有利于教师方便快捷地完成知识点的讲解，但却不容易让学生直观清楚地理解教学内容。而且实验课的内容中会有很多波形分析的知识点，教师仅仅凭借板书的形式，很难达到理想的教学效果[5]。而将移动通信虚拟仿真实验引入教学之后，有利于学生对枯燥的技术、信号原理有更为直观的认识，也更容易让学生牢牢把握相关的知识点。教师在移动通信实验课程的教学准备过程中，应该从高职学生的理解能力、分析能力出发，为学生构建更便于理解教学内容的情境，这样有利于达到比较好的教学效果。在进行移动通信虚拟仿真实验的过程中，通过使用SystemView软件，可以为学生创设清晰明确、一目了然的可视化平台，并根据实验需求构造相应系统，然后让学生积极主动地参与到实验过程中，通过调整不同的参数，观察波形、功率谱的变化，并由此得出相应结果。在这个实验过程中，学生就切实体验到真实电路工作的流程，更有助于学生理解课堂知识，并将课堂上掌握的理论知识运用到实践中去[6]。2.2引导学生主动探索知识。以往职业院校组织学生进行的多数是验证性实验，这种实验方式会让学生根据固定的实验设备和步骤来完成实验过程，学生在实验过程中，只能按照既定的实验思路进行实验，不能将自己的一些想法运用到实验中去，这样不但使学生对参与实验的兴趣不高，而且在电路调试过程中也非常容易损坏元器件及实验设备，实验效果必然不理想。所以，将移动通信虚拟仿真实验引入教学是非常必要和及时的。虚拟仿真实验软件具有非常强大的功能，如数据的收集、分析及传输等。学生通过进行虚拟仿真实验，可以更多参与到实验过程中，比如可以通过改变实验参数来观察电路的不同，并通过总结分析实验过程中存在的问题，经过推理、论证，最后设计出较好的电路；或者学生可通过观测输出电路的波形变化，通过记录分析，对如何进行真实电路调试有更为直观的认识。同时，通过虚拟仿真实验，可以实现以往一些课堂上无法实现的创新性实验，大大增加了实验教学的广度[7]。由此可见，通过将移动通信虚拟仿真实验引入教学，不仅能够扩展学生对原理知识的理解程度，而且可以通过实验让学生对实际电路的运行情况有更清晰的认识，有利于学生将理论知识运用到实践中去。同时，将移动通信领域的新技术引入到课堂中来，可以大大提高学生的学习热情，推动学生更积极地探索新知识，培养学生的创新思维，为学生以后更加灵活地调试电路奠定良好基础。

3虚拟仿真实验教学实例分析

本文以正交相移键控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）调制为例，展开移动通信虚拟仿真教学实验。QPSK的特点是频谱利用率较高，而且有不错的抗干扰性能。3.1理论分析。QPSK通过分别对2个相互正交的同频载波进行PSK调制，并将调制完成后所得到的两路信号进行叠加，生成QPSK信号。在这个过程中，至关重要的一步就是要将需要进行传输的二进制序列，进行串/并转化，并获得两路并行的双极性码元数据。然后，在依据相应要求，细化电路。3.2绘制仿真模型。利用SystemView进行仿真实验。在QPSK调制仿真电路图中的各个图符模块都被设定了编号，这样做的目的是方便在进行实验教学时，方便学生更好的理解并进行操作[8]。原始输入的信号属于低频数字信号（500Hz），首先需要对数字信号进行取样，然后在取样结束后要对信号保持一定时间，最后对数字信号做延迟处理，通过这3个步骤之后，可以获得两路并行数据，然后分别与两个相正交的高频载波（1000Hz）作QSK调制，最后经过相加器叠加输出QPSK信号。3.3结果观测。在通过QPSK调制之后，将仿真电路运行之后，我们可以在不同的观察窗口对电路的不同情况进行分析，比传统的实验更具有可视性和多角度观察。通过实验发现，当二位码元随机产生不同状态时，电路输出也会随之改变，QPSK信号也会出现相位跳变点，这符合仿真实验的定义。而电路输出信号的功率在1000Hz左右。由此可见，本次实验中的大部分电路功率主要可以应用于信号传输。在实验完成后，可以让学生思考：如果对移动通信虚拟仿真实验的系统参数进行一定的改动，那会取得何种结果？通过提问的方式，让学生在课后可以继续通过实验来探索电路的频率范围。引导学生的发散性思维，激发学生课后自主学习的热情。有条件的情况下可以把仿真软件安装到学生的电脑中，打破学习的空间时间限制，提高学习的灵活性。

4结语

本文从传统移动通信实验教学中存在的限制因素出发，分析了将虚拟仿真软件引入课程的必要之处，并将虚拟仿真实验引入到移动通信课程的实验教学之中，使得此课程的实验方式突破了传统的验证试验，而且使学生进行综合创新性实验，将课程理论知识与实践操作相结合，以着重培养学生的创新性思维及动手操作能力。将移动通信虚拟仿真实验引入教学之中，使枯燥的通信原理知识更加形象，既利于教师进行课堂内容展示，也便于激发学生的学习热情，拓展学生的创新思维，进而提高移动通信课程的教学效果。

作者:周晓红 单位:贵州电子信息职业技术学院

[参考文献]

[1]孙爱晶，卢光跃，刘毓.通信专业核心实践教学的研究与实践[J].实验室研究与探索，2011（5）：91-93.

[2]李新春.移动通信实习实验教学系统的研究与实践[J].实验室科学，2009（6）：33-34.

[3]谭平.地方高校应用型人才工程实践能力的培养[J].实验室研究与探索，2009（5）：93-95.

[4]周霞，陈奎庆.工科院校学生创新思维培养[J].江苏工业学院学报，2009（4）：92-95.

[5]戴翠琴，由海霞，鲍宁海.移动通信课程实验教学改革与平台建设[J].实验技术与管理，2012（2）：144-147.

[6]苏良昱，王武，葛瑜.电力电子技术仿真实验教学与创新思维拓展[J].实验技术与管理，2013（1）：170-173.

虚拟实验教学论文篇2

关键词：多科性大学；虚拟仿真实验教学；教学体系；开放共享

虚拟仿真实验教学是“虚拟现实（VirtualReality）+教育”深度融合的产物，其推广顺应了教育信息化的发展趋势和现实需要，推动了高校实验教学改革和创新。教育部自2013年提出建设部级虚拟仿真实验教学中心以来，连续三年虚拟仿真实验教学中心建设原则的通知，教育部对虚拟仿真实验教学的重视程度和建设虚拟仿真实验教学中心的迫切需求有目共睹。2017年7月教育部的开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知中，提出经济管理类示范性虚拟仿真实验教学项目建设规划要在2019年和2020年共达到80项之多。由此可见，教育部对推进经济管理类虚拟仿真实验教学的力度之大。目前来看，全国经济管理类虚拟仿真实验教学中心的建设处于起步探索阶段，少数财经院校已建立，并初步建立其适用的较为完整的教学体系和教学模式，大部分院校特别是多科性大学还没有启动建设，更没有对其实验教学进行系统的实践和研究。经济管理类虚拟仿真实验教学，并不仅仅是将虚拟仿真技术引入到经济管理类实验教学中，更强调的是将虚拟仿真思想融入其中，搭建虚拟真实场景、开发虚拟真实企业实践平台及后台数据库、模拟社会经济管理的现实问题作为实验项目，注重让学生在学习过程中能亲身经历，乐于实践，获得知识，提高技能，有效地弥补了实验过程不可逆和实验项目不可及的缺陷。由于各高校学生的特点、课程体系、传统实验开设的情况等等不尽相同，结合西北政法大学经济管理类虚拟仿真实验教学中心的建设实践，对多科性大学经济管理类虚拟仿真实验教学中心建设的目标、实验教学体系和实验中心建设和使用进行系统研究。

一、多科性大学经济管理类虚拟仿真实验教学中心建设的目标

多科性大学不同于财经类大学和综合性大学，它是以一个或两个学科为支撑、其他多个学科协调发展的学科格局。西北政法大学就是一所以法学为主，经济学、管理学、文学、哲学等学科协调发展的多科性大学。通过对山西财经大学、贵州财经大学、南京财经大学、南京审计大学四所财经类大学和西安交通大学、西北大学两所综合性大学的实地考察、调研，发现如西北政法大学这样的地方多科性大学经济管理类实验教学相对落后，实践教学体系不完整、不系统，实验室建设滞后等问题。为适应当下对应用型经管类本科人才的迫切要求，经过一年多的考察、调研、可行性报告和建设方案的撰写、施工建设、后期调试，西北政法大学经济管理虚拟仿真实验教学中心（以下简称“仿真实验中心”）落成运行。

1.仿真实验中心基本情况仿真实验中心总面积约1000平方米、含三个全封闭实验室、五个半开放仿真实验室（跨专业综合虚拟仿真实验项目可跨实验室进行），其中，全封闭实验室有经济＆管理基础实验室-A型实验室、统计调查与数据分析实验室-B型、审计财务管理专业实验室。五个半开放的实验区分别是金融保险仿真区、企业模拟仿真区，跨境全流程仿真区、跨境分销实战区和综合模拟仿真实验区。综合模拟仿真实验区模拟银行、税务、工商、社保公积金实际工作场景，可组合其他四个半开放实验区根据课程需要进行授课。企业模拟仿真区、跨境全流程仿真区和跨境分销实战区可组合为跨境综合实验室。跨境全流程仿真区、金融、保险仿真区、企业模拟仿真区可组合为企业综合模拟仿真实验室。金融保险仿真区、企业模拟仿真区、综合模拟仿真实验区、跨境全流程仿真区可组合为虚拟商业社会环境跨专业综合模拟仿真区。组合后的实验室可作为学生创新创业实践项目、跨专业综合实验项目、学年论文项目和毕业论文项目的实践基地。仿真实验中心采用云桌面管理，安装软件总计36个，包括基础审计、金融类实验软件；跨专业综合实践软件；财会与审计专业综合教学实践软件；电子商务基础实验软件；国际贸易和跨境电商综合仿真实训软件；人力资源管理实训软件；社会保障学相关实训软件。仿真实验中心可用于西北政法大学经济管理相关学科十三个本科专业的课程实验、专业实验和跨专业综合虚拟仿真实验教学。

2.仿真实验中心建设的主要目标（1）面向新时期实验教学的最新趋势和要求，达到或引领多科性大学经管类实验教学的最新探索水平，牢牢把握当下经济社会发展趋势和企业对高水平、高层次人才的能力要求，注重大学生综合实践能力的提升。（2）面向经济管理类专业和课程，将学生置于虚拟仿真环境中，模拟现实操作过程，实现全流程实践和核心业务的实践，切实提高实验教学效果，提高学生专业知识的应用能力。（3）实验教学中心可达到各专业课程实验和跨专业综合实验的紧密衔接、资源共享的目的，进一步促进多科性大学各学科的协调发展。实验中心的建设无疑为经管类实验教学改革和研究实践提供了充分的条件，但虚拟仿真实验在经管类实验教学的应用还处于起步阶段，应系统地对实验教学体系和将来的发展方向进行研究。

二、构建多科性大学经管类虚拟仿真实验教学新体系

围绕经济管理类人才培养体系，突出大学生创新能力和应用能力的培养原则，完善教学实验模式，创新实验方法，扩展实验层次，构建能力培养为导向、跨专业、虚实结合的多层次实验教学新体系。

1.教学模式由以课程或专业设置实验室的传统实验教学组织模式，逐渐转变为由学科群组建基础实验以及项目为主导的跨专业综合虚拟仿真实验模式。开发以问题为导向、以自身专业为主的跨专业综合虚拟仿真实验课程体系。比如，将大三第一学期的学年论文的撰写改革为两个星期的综合虚拟仿真实验实习加论文的形式，这是学生由专业基础提升到跨专业综合的一次重要节点，为大三和大四学年的专业学习、毕业实习以及毕业论文的设计和撰写打下坚实的基础。

2.实验教学方法实验教学方法由教师演示、学生自主学习的传统方式，逐渐转变为任务驱动、团队作战、仿真模拟、岗位实战的方式，提高学生分析、解决问题能力，增强创新意识、团队意识和管理意识，促进自主性学习和个性化学习，培养学生综合素养和应用能力协调发展。

3.实验层次实验教学新体系由基础课程的验证性实验、专业课程的熟练性实验、专业综合课程的跨专业综合虚拟仿真实验、就业前的综合素养提升实验构成，达到实验教学内容衔接、教学要求匹配、教学效果阶梯化形成的目的，最终实现训练基本技能、培养创新意识、训练专业技能、训练综合能力、培养社会适应能力等三个层次的目标。通过以上三个方面的创新，构建“能力培养为导向、跨专业、虚实结合、多层次”的实验教学新体系。具体内容如下图所示。第一个层次适用于大学一、二年级的学生，这个阶段的课程以基础课程为主，包括专业基础课程，创新创业课程以及各类专业竞赛，实践课程是以配合课程为主的验证性实验和体验感知性实验，通过融合创新创业教育和专业竞赛，增加对项目的认知。这个阶段由传统教师演示、学生自主的教学方法和任务驱动、团队合作、小组讨论的教学方法相结合，以训练基本技能和培养创新意识为主要目标。第二个层次适用于大学二、三年级的学生，这个阶段的课程以专业课程为主，主要的专业课程都已经接触到，学生对其专业有了一定程度的认识，实践课程也应由验证性实验和体验感知性实验转变为专业课程的熟练性实验和设计性实验。开设一些从业资格考试相关的实践课程，学年论文的综合虚拟仿真实践课程，这个阶段主要采用任务驱动、团队作战、仿真模拟、岗位实战的方法，训练学生的专业技能、培养专业应用能力。第三个层次适用于大学三、四年级的学生，这个阶段所有课程的讲授基本结束，学生对其专业进行了全面的认识，也有了一定的专业技能，进行毕业前实习，马上走上工作岗位，实践课程也应随之变化。校内的实践课程主要是跨专业综合虚拟仿真实验，弥补在校外实习单位接触不到的核心业务和全流程业务，这个阶段主要采用项目驱动、团队作战、仿真模拟、岗位实战的方法，训练学生的综合技能、培养社会适应和创新能力。构建的“能力培养为导向、跨专业、虚实结合、多层次”的实验教学新体系遵从了学生每个阶段的特点和学科基础，循序渐进，逐步提升学生的实践能力。

三、多科性大学经济管理类虚拟仿真实验教学中心建设和使用思考

鉴于对西北政法大学经济管理虚拟仿真实验教学中心的建设实践和研究，对多科性大学经济管理类虚拟仿真实验教学中心进一步完善软硬件建设和管理机制进行了如下几个方面的思考。

1.仿真实验中心教师队伍建设高效、专业的实验室教师团队是开展虚拟仿真实验教学必不可少的。将整个实验室队伍分为下面三个组成部分建设完善，以提高实验室教师团队的整体水平，组建一支实践能力强、善于合作、多学科融合的实验室专业教师团队。（1）专职实验教师。引进计算机相关专业的教师作为专职实验教师，薪酬待遇、职称评定与专业教师同等对待。负责系统维护、技术支持和通用性实验课程的建设教学，负责与各软件厂商协同合作来保证设备和系统安全、稳定的运行，并定期组织专业教师进行平台使用培训。（2）专业教师。采取课时激励的方法鼓励专业教师承担实验课程（课程实验环节）。实验室专业教师队伍的建设可以在相对具备专业技能及实践教学经验的经管专业教师的带动下，引导各学科的专业教师加入到实验室教师团队中来，促进教学改革，调整教学方法和考核方法。（3）实验室管理人员。鼓励学生助教从事于实验室管理工作，通过短期培训即可对云桌面综合管理集成平台进行熟练操作。鼓励专职实验教师和专业教师将实验教学与科研协同发展，相互促进。校企协同开发实验平台和实验项目，申报各级虚拟仿真实验教学项目促进教学改革，出版相关实践实验教材，逐步建立完善的实践教学课程体系。不管是专职实验教师还是专业教师都可以在实验室教学过程中获得科研成果，使教学科研能力、职称评审、薪酬待遇均可得到很大程度的提升。

2.仿真实验中心管理制度的完善仿真实验中心采用开放式管理。学生可以预约时间使用仿真实验中心，也可以在任意的终端设备上随时随地访问虚拟仿真实验教学中心的实验教学资源及个人的实验数据进行查看和练习，促进学生自主性学习和个性化学习，同时为教师进行虚拟仿真实验教学方法改革提供更充分的条件。

3.跨专业虚拟仿真实验教学课程体系的开发建设虚拟仿真实验课程体系构建是虚拟仿真实验教学建设的重要内容。建设相对完善的跨专业虚拟仿真实验教学课程体系需要根据学生的反馈在实践过程中反复研究、反复实践、反复改革，这是一个持续不断的过程。因此，在之后的实验教学研究和实践中，应鼓励相关教师协同合作开设以提高综合实践能力为目标的跨专业虚拟仿真实验教学课程。学年论文和毕业论文也可以依托跨专业综合虚拟仿真实验成果撰写，将很大程度上提高学年论文和毕业论文的质量。

4.实验教学资源开放共享机制探索优质实验资源的开放共享是虚拟仿真实验教学中心建设的重中之重，从对各个高校实验中心的调研情况来看，资源的开放共享仍处于起步和探索阶段，包括技术方面和运行机制方面。仿真实验中心的开放共享主要是以实现校内实验项目和授课内容打通、校内毕业论文和校内创新项目打通、校内课程实验数据与跨专业综合虚拟仿真实验数据打通、校间虚拟仿真实验教学协同创新、校间虚拟仿真实验教学资源开放共享为目标展开。无论是校内资源还是校间资源的开放共享，都需要与企业、高校之间协同合作，共同研发核心技术，建立开放共享的协同机制，比如激励机制、利益分配机制等，防范开放共享产生的风险。

5.与创新创业教育、校企协同育人深度融合仿真实验中心为创新创业教育、校企协同育人项目提供校内实践基地，为这两个项目的顺利开展奠定了基础。仿真实验中心将促进校内创新创业教育的教学模式、教学方法和课程体系的研究和探索。2015年，西北政法大学被认定为陕西省省属大学生创业培训基地，实验中心无疑为开展大学生创新创业教育奠定了基础，搭建了平台，为校内所开设的创新创业课程与实践活动提供了充分的硬、软件环境。探索虚拟仿真实验与创新创业教育的深度融合的教学模式和教学体系，更好地开展双创教育。将仿真实验中心作为学校、企业共同参与的合作办学的校内实验实训实习基地，实验中心的综合虚拟仿真实验区构建真实场景的实习环境。拥有优质的实验教学资源的跨专业综合虚拟仿真实验中心对校企协同具有重要的深化作用。

6.与技能竞赛教学模式协同发展近年来，高校各专业技能竞赛日益增多，“以赛促学、以赛促教”的实践教学模式成为提高大学生综合实践能力的重要组成部分。在仿真实验中心创建以竞赛为目标的面向参赛学生全天候开放的创新实践基地，教师可根据学生参赛情况进行必要的赛前辅导和模拟演练，在跨专业虚拟仿真区进行项目的仿真演练，开发竞赛作品资源库，形成“教、赛、学”一体化实验教学体系，提高竞赛水平，培育出优秀竞赛作品，提高学生的创新实践能力。

虚拟实验教学论文篇3

一、网络虚拟实验室的建立

1.虚拟现实技术

虚拟现实VR(VirtualReality)是近几年来信息技术迅速发展的产物,毕业论文是一门在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术和传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其基本方法和目标是集成并利用高性能的计算机软硬件及各类传感器创建一个使参与者处于身临其境的、具有完善的交互能力、能帮助和启发构思的信息环境,即让用户在人工合成的环境里获得角色的体验。

虚拟现实具有三个基本特征。沉浸性,是指观察者对虚拟世界的情感反映,这种感觉能使用户全方位地投入这个虚拟世界,这是虚拟现实的首要特征。交互性,是指虚拟现实是一个开放的环境,能对用户的输入作出响应,并能通过监控装置来影响用户和被用户影响。想象性,是指虚拟现实不仅是一个媒体、一个高级用户界面,还是一个应用系统,它以生动形象的形式反映设计者的思想。虚拟现实的三个基本特征强调了人在这个系统中的主导作用。虚拟现实系统按其功能不同,可以分为三种类型:沉浸式虚拟现实系统、桌面式虚拟现实系统和分布式虚拟现实系统。其中,桌面式虚拟现实系统是运用软件编程方法在显示器上显示三维场景,用户通过键盘、鼠标等设备与虚拟场景交互,它的特点是结构简单、成本较低,易于推广。

2.网络虚拟实验室

所谓网络虚拟实验室,是指利用区域网或互联网,由虚拟现实技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统,包括相应的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实实现,也可以是虚拟构想的实验室,虚拟实验通过虚拟实验室进行。在虚拟实验中,实验者有逼真的感觉,有身临其境的感受,好像是真正在现实实验室里近距离进行现场操作。在虚拟实验中,没有一个有形的实验室,也没有以实物形态存在的实验工具与实验对象,实验过程主要是对虚拟物的操作。

3.计算机专业虚拟实验室的创建

构建专业虚拟实验室,其实就是搭建一个网络平台系统,包括硬件、软件及管理三个方面。在硬件上,

目前各校都建立了校园网络并接入了互联网,这些基础设施基本可以满足需求,不需要太多的投入。在软件方面,一个是实验室平台软件系统的开发,它与网站建设相联系;另一个是网站的内容(实验内容)建设,这是实验室建设的关键。虚拟实验室应有可以做的实验来支撑,不然软件平台就是一个空架子,形同虚设。同时,该平台上还应有实验管理的支持,对实验仪器、实验报告、实验指导、实验成绩及网上答疑等进行有效管理,并对虚拟实验室进行监控,计算机网络虚拟实验室系统各模块的主要功能如下。

(1)实验管理模块,由学生管理、教师管理、仪器管理和学生成绩管理等组成。硕士论文在学生管理方面,学生通过浏览器进行注册登录,登陆成功后可浏览实验项目,查看实验的详细资料,预约实验项目及做实验的时间,在线发送和接受消息,进行问题讨论,进行实验登记,实验完成后可通过网络写实验报告并提交报告。教师管理方面,可对实验内容添加、修改、整理、删除,对学生提交的实验报告列表,批改实验报告,填写评语和成绩,提交批改结果,与学生进行讨论。仪器管理方面,对新设计开发的虚拟仪器上传并进行分类整理,以便实验使用。成绩管理方面对学生的实验情况(实验次数、实验报告及完成情况)给出成绩,并进行统计分析及提供查询等。

(2)仪器展示模块,对虚拟实验室可用虚拟元器件、虚拟仪器设备分门别类地进行管理,以图形的方式直观呈现出来,供学生在实验时进行选择。

(3)实验指导模块,包括实验介绍、实验方法、实验项目的重点及难点、实验目的、实验原理、实验准备、实验任务、实验过程、实验报告的要求及实验应注意的事项等。

(4)实验报告模块,主要对学生完成实验后,提供相关的实验报告模板,供学生下载,由学生填写相关内容以及实验的结果,完成后上传电子版实验报告,由教师进行批阅,并进行记载。

(5)实验答疑模块,由专业教师对学生实验中出现的疑难问题进行及时解答,帮助学生顺利通过实验。同时了解学生对实验的掌握程度,并及时反馈、调整教学。

(6)论坛交流模块,教师和学生可以通过论坛进行充分的交流,学生可以将实验中的收获、经验和体会及问题到论坛上,教师可以将一些典型的问题提出来,供大家探讨。学生在这样宽松的环境下发表自己的见解,教师从中可以得到及时的实验教学反馈信息,以便整改7)虚拟实验模块,是虚拟实验室建设的重要部分。学生通过该模块进行虚拟实验,医学论文以达到巩固强化知识的目的。该模块内容根据专业学习的具体情况及实验建设条件,可不断增加。计算机专业网络虚拟实验室系统的建设,可以引入其他学校的虚拟实验室中。这种方式比较简单,容易实现,见效较快。但需要投入较多的软件购置费用,同时也需要结合本校的实际情况进行一些调整,有一个磨合期。另一种是因地制宜,自主开发。根据本校的实际教学和实验情况,结合学生的实际水平,由任课教师或聘请部分专家组成开发小组,进行一系列的虚拟实验项目的开发研究,并将研究的成果连接到虚拟实验室中,逐渐扩充直至完善。这种方式比较灵活,能充分发挥教师的积极性,能有针对性地进行设计开发,适合学生的实际情况,学生容易接受,并且经费投入较少。缺点是开发周期较长,系统性不够,水平有限。也可以将上述两种方式结合起来,一是引入、购置部分自己不宜开发的实验项目,二是结合自身的优势和长处开发一些实验项目,如非交互性的、演示性的虚拟实验项目等。

二、加强网络虚拟实验室的管理

1.加强用户管理,为每个学生分配账号。对学生进入虚拟实验室,使用实验室做虚拟实验等进行登记保存。鼓励学生经常访问虚拟实验室,在上面提出问题、发表见解,做好实验,努力提高虚拟实验室的人气。

2.全天候开放虚拟实验室。学生可以随时进入虚拟实验实自己动手组织实验,自己设计实验方案,动手完成实验,整理和总结实验数据,职称论文提交实验报告,培养学生的分析能力和创新能力,逐步向以“学生为中心”的自主个性发展模式转变。

3.组织专业教师网上指导与答疑,参与论坛讨论交流,及时批改实验报告,为学生顺利完成实验提供服务。在虚拟实验室中,教师应对学生提出的疑问尽快给出帮助和解答,并进行必要的指导。在实验室论坛上发表观点,提出问题让学生思考,使师生在虚拟实验室中有较强的互动性,教师应充当好学生实验的合作者和知识的建构者的角色。

4.对学生在虚拟实验室的表现及实验效果进行

评价。针对学生每一门课程的虚拟实验完成情况、实验报告、网上提问、论坛发帖的情况,给学生一个成绩和评价,反馈给学生,英语论文并与该课程的正常实物实验一起记入实验总分。教师也要在对学生评价的同时,征求学生对虚拟实验室的意见,对学生反馈的信息进行整改。

计算机网络虚拟实验室的建立,可以很好地解决目前硬件设备跟不上实验的要求、学生实验时间不够用等问题,对于提高学生的动手能力、分析问题和解决实际问题的能力具有非常重要的意义。但在具体应用中还要注意处理好“虚拟实验”和“实物实验”的关系,不能一味地强调虚拟实验,要“虚实”结合,既相互补充,又各有侧重,这样才能取得很好的实验教学效果。同时,在虚拟实验中要注意培养学生严谨的、一丝不苟的科学实验作风。

参考文献

[1]王嗣源.虚拟实验室建设的初步探讨.西安邮电学院学报,2005(4).

[2]蒋光明.基于互联网的开放式虚拟实验模型研究.西南师范大学学报(自然科学版),2002(3).

虚拟实验教学论文篇4

关键词： 《虚拟仪器》 教学方法 考试方式

1.虚拟仪器

1986年美国国家仪器公司（National Instruments Corporation，NI）研发推出了图形化编程环境的开发平台——LabVIEW软件，并首先提出了虚拟仪器（Virtual Instruments，VI）的概念。作为以计算机软件为核心的新型仪器系统，虚拟仪器具有功能强、测试精度高、测试速度快、自动化程度高、人机界面优异、灵活性强等优点，通常被认为是第三代自动测试系统的同义语[1]。使用虚拟仪器系统可以避免仪器编程过程中的大量重复性劳动，从而大大缩短复杂程序的开发时间，并且客户可以用不同的模块构造自己的虚拟仪器系统。虚拟仪器技术经过二十多年的发展，如今正沿着总线与驱动程序标准化、硬/软件模块化、编程平台的图形化和硬件模块的即插即用方向发展。LabVIEW采用图形化编程方案，是非常实用的开发软件，它整合了诸如GPIB、VXI、PXI、RS232、RS485及数据采集卡等硬件通信的全部功能，而且具有很强的分析处理能力。虚拟仪器的开发厂家为了扩大虚拟仪器的功能，在测量结果的数据处理、表达模式及其变换方面做了许多工作，建立了数据处理的高级分析库和开发工具库，使虚拟仪器发展成为组建得极为复杂的自动测量系统[2]。

随着PC、半导体和软件功能的进一步更新，虚拟仪器的功能和性能不断提高，如今在许多应用中它已成为传统仪器的主要替代方式。虚拟仪器的各种优点让用户可以放心地舍弃旧的传统测量设备，接受更新型、以计算机为基础的虚拟仪器系统。由于计算机的性价比不断提高，虚拟仪器的价格更为大众化，用户不再受限于传统仪器的使用限制和昂贵价格，进一步降低了使用成本，减少了开发费用和系统的维护费用。此外，新型笔记本电脑把虚拟仪器的便携性和强大功能推向一个新的水平。所有这些必将加快虚拟仪器的发展，它的功能和应用领域将不断增强和扩大。

2.虚拟仪器在教学中的应用

随着虚拟仪器系统的广泛应用，越来越多的教学部门开始用它建立教学系统，不仅大大节省开支，而且由于虚拟仪器系统具有灵活、可重用性强等优点，使得教学方法更灵活。教育的核心是素质教育，实施素质教育的重点是“培养学生的创新精神和实践能力”。随着高校扩招及学生实践动手要求的提高，出现了一些新的实验教学问题：（1）基于传统仪器实验教学的不足。当前大多数高校的实验教学仍然是基于传统仪器的教学方式，这种方式在一定程度上限制和阻碍了素质教育在实验教学中的实施，主要表现在如下几个方面：①学生需花费较多的时间组织、连接甚至搬动、更换仪器设备，一方面没有把实验课的时间完全用于实验能力的培养提高，另一方面增加了仪器设备的损坏机会；②实验基本上都是验证型实验，设计型、综合型实验少，需要学生发挥主观能动性的少；③由于实验设备的更新跟不上仪器工业的发展，实验教学与工程实际脱节。虚拟仪器在实验教学中的应用为解决这一问题提供了一条有效途径。（2）虚拟仪器技术在教学中的应用。虚拟仪器系统是测控技术和计算机技术相结合的产物，它是全新的仪器概念，打破了传统仪器的局限，在仪器的研究与制造中引起了一次重大的革新，是未来仪器产业发展的重要方向，目前在测试、控制等领域已被广泛应用[3]-[5]。虚拟仪器的特点主要在于其强大的数据分析与处理功能，并且，随着计算机硬件技术与接口技术的发展，虚拟仪器的实时数据采集与控制功能不断提升。一些高校对虚拟仪器在实验教学中的应用进行了开发，其中应用得较为广泛的有“ZK-3VIC型虚拟测试振动与控制多验装置”和“DRVI快速可重组虚拟仪器平台”等。不论哪种虚拟实验系统，归结起来，虚拟仪器应用于实验教学主要采用如下两种方式：一种方式是纯软件的虚拟仪器实验，如图1所示，即从信号的产生到信号的分析、处理和存储全音都由虚拟仪器进行仿真模拟，这种方式主要应用于理论验证性实验。

图1 虚拟实验方式之一

另一种方式的实验系统由“虚拟仪器+数据牙集卡+实测信号”组成，如图2所示。这种方式适用于操作性实验，对实验设备要求较高，除了PC机之外，还必须具备数据采集卡、实际被测对象和传感锹等。学生利用虚拟仪器平台构建扫频信号发生器、数据采集记录分析仪等虚拟书器，通过数据采集卡控制激振器和采集传感器的辅出信号，经过记录、分析，得出结论，完成实验。

图2 虚拟实验方式之二

3.虚拟仪器的教学方法

“虚拟仪器”作为一门应用技术课，其教学目标是要求学生了解虚拟仪器技术及其在各领域的应用，掌握虚拟仪器系统的基本构成及设计思想，学会系统软件开发工具LabVIEW，掌握虚拟仪器在测量仪器、过程控制、信号分析、远程控制等方面的应用技能，具有利用硬件设备快速构建研究、开发工作中需要的测试、实验系统的能力。虚拟仪器具有软件开发与硬件设计结合紧密、应用性强、涉及专业知识广等特点，采取合适的教学方法是完成课程教学任务、提高教学质量的重要途径[6]-[8]。

3.1课程内容的模块化设置。教学方法是针对教学内容制定的，教师要根据课程内容的特点采用不同的教学手段，将课程内容划分为三个模块：基础编程、应用开发、创新教学。基础编程模块：在介绍虚拟仪器的基本概念、构成和最新发展方向的基础上，把虚拟仪器前面板设计和程序框图设计、程序结构、图形显示、字符串与文件I/O、数据采集等作为教学的主要内容。应用开发模块：课程的主要内容从理论讲述转变为应用，以操作性、应用性项目为主，设计出测试、应用等一系列实验模块。创新教学模块：采用项目驱动教学方式，[1]-[3]教学内容取材于实际工程项目，根据知识点将整个项目分解开来，由简单到复杂、由局部到整体、由分立到综合。在整体结构上，将知识点与具体实例应用相融合，应用针对性更强。

3.2教学方法的选用。课程教学手段是否合理，直接影响学生对课程的学习兴趣与学习效果。鉴于“虚拟仪器”课程实践性强的特点，把课程教学由课堂搬到实验室，把讲授与学生动手实践灵活地融合在一起，让学生在实践过程中提高技能技巧，从而提高学习效率。根据课程内容的三个模块，以教、学、做为主线，以培养学生的实际动手能力为目标。

3.2.1讲授模式：主要针对课程中的理论教学，包括虚拟仪器技术背景知识、图形化编程语言原理、数据采集原理、硬件配置、仪器控制及软件工程，其目的是讲明讲透虚拟仪器的基本理论、基本知识和基本方法，使学生知其所以然。（1）讲练结合法，就是把教师讲授和学生练习有机结合起来，使讲和练互相促进，迅速而有效地实现教学目标。（2）实例教学法。实例教学法在教学过程中始终强调学以致用，在应用中学习。[4]根据教学内容和教学要求，设计多个精选实例，将所要学习的知识、操作、技能等融入实例中，通过对实例的分析、演示、讲解、讨论、学生练习及总结等环节，加深学生对基本概念、原理、方法的理解，提高学生的实际操作技能。

3.2.2实践实练：在课程教学中树立“理论重实践、实践重体验”的教育思想。综合能力的培养以一系列使用性、操作性、应用性项目为主，设计出认知、使用、测试、集成、应用等一系列实验和练习模块，让学生自己完成编程，教师指导学生自己发现和解决问题，提高学生自主学习和主动探究的积极性，提高学生的动手和创新能力。在整个环节中，任务书是关键性开始，既要有明确的实验目的和实验内容，又要给出各种规范要求、数字信号处理的新技术等。

3.2.3项目教学法：通过实施一个完整的项目而进行的教学活动，其目的是在教学过程中把理论与实践教学有机结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。项目教学法的内容要求有综合性、创新性和吸引力，因此，项目必须是精心设计和挑选的开放式课题，具有应用性或研究性，学生需要查阅资料、设计方案、软硬件设计、提交报告、演示汇报等完成本项任务。

4.虚拟仪器考试方式改革的探索

针对虚拟仪器课程的特点，结合本课程在我院几年来授课及考试方式的探索，通过对以往考试方式的改革，总结出以下几种考核方式，可以针对不同情况进行选择。

4.1上机操作考试。针对虚拟仪器课程操作性强的特点，首选上机操作考试，既能测试学生对软件的掌握程度，又能培养学生的创造性思维，充分体现实践动手能力培养的目的。如果班级比较多，而电脑台数不足，就可以分上下场考试，每场间隔10分钟，即第一个班级考完后，集体下课，第二个班级马上进入考场，使学生之间没有交流的可能性，保证考题的保密性。当一次上下场考试不能满足需求时，可出多套难度相当的考题解决漏题问题。

4.2半开卷考试形式。针对学生过多而机器过少的情况，在上机考试没有办法保证保密性时，可选择半开卷形式。可令学生在一页A4纸正反面上，以手抄写的形式记载自己不熟悉内容，可供答题参考，期间不再提供任何形式的参考资料，该方式能够杜绝学生为了一个公式而发生考试舞弊行为。在出题上，以机动灵活的题目为主，充分培养学生分析与解决实际问题的能力，既有严谨性又有机动灵活性。

4.3采用课程论文。这种方式能够培养学生利用因特网、数据检索、处理资料及应用所学知识分析问题的能力。课程论文以设计性题目为主，以解决实际工程中的案例为主，可以使学生多方面多角度地对工程实际提出多种解决方案，发挥学生理论联系实际的能力。不足之处是学生相互抄袭现象严重，可通过答道形式进行区别及判定。

4.4闭卷考试形式。这种考试形式有利于考查考生的识记、理解和应用能力，也是对考生多方面基本能力素质的考查，有利于培养学生思维的敏捷性和流畅性。闭卷考试侧重考查的识记、理解、理论应用诸方面的能力水平只能体现在书面表达和文字陈述之中，难以培养学生的创造力，学习的知识容易造成书本化。

5.结语

《虚拟仪器》的课程建设及教学实践、课程的教学方式及考核方法都需要具体分析，机器多学生少时宜采用以上机为主、重点培养学生的实践动手能力的方式；机器少学生多时，宜采用以理论教学为主，上机操作相辅的方式。教学实践证明，考核成绩可以从多方面着手，平时成绩体现学生对课程的学习态度和对基本知识点的掌握程度；实验成绩反映学生的实际操作能力和对知识点的灵活应用设计能力；课程大作业反映学生的综合分析能力和创新能力等。通过教学改革与尝试，都取得了较好的教学效果。

参考文献：

[1]黄松岭，吴静.虚拟仪器设计基础教程.清华大学出版社：2013.

[2]刘萍，曹慧，邱鹏.虚拟仪器的发展过程及应用.山东科学，2009，22（1）：80-83.

[3]刘成文，肖兴明，刘初升.虚拟实验在人才培养中的作用.淮海工学院学报，2003，1（2）：94-96.

[4]徐明.虚拟仪器在实验教学中的应用研究[D].山东：山东师范大学，2005.

[5]胡乾苗，励金祥，林剑辉.“虚拟仪器”课程“3P”教学方法探讨.中国电力教育，2012，（22）：66-67.

[6]姜英秀.关于高校考试方法改革的几点思考.现代教育科学，2009，（1）：68-69.

虚拟实验教学论文篇5

关键词：虚拟现实；网络教学；应用

一、概述

利用虚拟现实技术实现机械类学科的网络教学，大大提升了机械类学科教学的效率和质量。通过虚拟现实技术，将机械相关的理论知识、各种设计图、装配图、零件、机械动作设计等内容通过虚拟现实技术展现出来，突破了传统口述和二维图画展示的教学方式，突出了现代教学理念中对机械理论知识的分析及对创新能力的培养，从而完成机械结构的设计与分析、机械运动方案的设计等内容，真正提升了学生的学习能力。虚拟现实技术在机械类网络教学中的应用研究，对整合机械类学科教学资源，提升教学效果和质量具有非常重要的现实意义。

二、机械类网络教学中的虚拟现实技术

拟现实技术是一个非常广泛的概念，一般指采用穿戴式数码设备来实现的虚拟场景技术，即能够通过虚拟现实，让人们体验真实场景的相关技术和方法。

在机械类网络教学中使用的关键虚拟现实技术包括桌面式、沉浸式、叠加式、分布式。桌面式虚拟现实技术是以计算机为基础，通过显示器，采用虚拟现实技术展示物体模型，通过输入设备对物体模型进行360°的操作和浏览，从而实现虚拟世界与现实世界交互和体验的一种技术。沉浸式虚拟现实技术是通过穿戴式设备，为体验者从视觉、听觉、触觉等多感官角度创造一个全新的虚拟环境，从而使其融入虚拟环境中体验逼真的模拟效果。叠加式虚拟现实技术是在沉浸式虚拟现实系统的基础上，通过将显示实际环境的相关数据输入到计算机中，而后以穿透型的头盔显示器为基础，叠加计算机在实际环境的数据基础上虚拟的图像，从而带给体验者虚拟环境的逼真感受。叠加式虚拟显示技术增强了体验者的虚拟感受，其可以真实地按照实际工作需求对虚拟环境中的虚拟物体进行操作，从而完成相关的虚拟体验。在叠加虚拟现实技术上，增强实际的数据传输，将体验者的动作真实地同步到生产环境中，可以借助虚拟现实技术实现生产环境的操作。分布式虚拟现实技术是在其他虚拟现实技术的基础上，借助互联网打造一个丰富、共享的虚拟空间，从而突破上述虚拟现实技术的空间限制，实现世界各地体验者的零距离体验，进行机械类学科的学习与交流。分布式虚拟现实技术将计算机处理、数据存储借助云计算、大数据技术实现分布处理，通过不同地理位置的分布计算机共同协调，从而实现远程协作的教学目的。

三、虚拟现实技术在机械类网络教学中的应用

1.构建机械类网络教学平台的虚拟资源

通过虚拟现实技术，教师可以构建完善、可视化、形象直观的机械类网络虚拟平台资源。学生在课前预习或课后复习时，能够通过该虚拟平台中直观形象的网络虚拟模型，实现对相关机械类理论知识的学习和思考，进而提升自己的空间思考意识和创新能力。首先，通过虚拟现实技术，能够为机械类学科构建虚拟网络教学平台。结合微课的形式，学生在教师的讲解下，对教学模型进行全方位的学习，对机械结构和动作原理进行分析和理解。其次，通过虚拟网络教学平台，可以丰富学习环境。通过各种全新、直观的教学模型，教师可以让学生对新型教学方式产生好奇心，进而对机械类学科的学习呈现浓厚的兴趣，从而在教学平台上与教师和其他学生进行沟通和交流，最终提升教学质量。最后，基于虚拟现实技术的教学平台增强了机械类学科教学的交互性和可视性。学生学习机械理论知识、分析机械结构和动作原理将更加轻松，真正掌握机械类学习的理论知识和内容。

2.构建虚拟现实化的实训网站

基于虚拟现实技术，可以轻松实现DW可视化的网页编辑器，从而让学生轻松地对网络预订的教学模型进行查看、编辑、增强等操作。学生登录到该教学网站，通过自己掌握的理论知识，可以对机械类教学模型进行设计、同步设置、还原等操作，将理论知识应用在虚拟现实中，从而提高学生的交互性学习和实际应用技能。

四、总结

基于虚拟现实技术实现的机械类网络教学平台，利用现代网络技术对传统教学方法进行改进，可以弥补传统教学过程中的不足，提升学生的实际分析能力和动手实践能力，真正提升学生对机械类知识的理解和应用。

虚拟实验教学论文篇6

关键词 基础医学；虚拟仿真实验室；实验教学

中图分类号：TP391.9 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）04-0059-02

Create Virtual Simulation Laboratory of Basic Medical Thin-king and Suggestions//GONG Man， LI Wei， LI Guang， PAN Xiaoli，

WU Panpan， LI Wei

Abstract This article reviews the development of virtual laboratory and the national policy， the advantages and problems existing in the construction of virtual laboratory， and some suggestions for the construction of a virtual laboratory problems.

Key words basic medicine； virtual simulation laboratory； experi-ment teaching

1 前言

虚拟仿真实验室（Virtual lab）是1989年由美国弗吉尼亚大学（University of Virginia）的教授威廉・沃尔夫（William Wolf）首先提出的，它描述了计算机网络化的虚拟仿真实验室环境[1]。虚拟仿真实验室是信息时代的产物，在教学中具有广阔的应用前景，是实验教学的一个新的发展方向，促进了教学观念与教学形式的变革[2]，提高了学生的综合素质。

2 虚拟仿真实验室的发展及政策解读

虚拟仿真实验室自1989年提出以来，在世界范围内得到迅速发展。目前，发达国家在虚拟仿真实验室的建设方面已经十分普及，美国正在致力于构建一个覆盖全国的虚拟仿真实验网络。近年来，国内许多高校根据自身科研与教学的需要建立了虚拟仿真实验室，并取得一定的成就。国家相关部门对虚拟仿真实验室的建设也越来越重视，为了进一步推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革和创新，2013年教育部《关于开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（教高司函〔2013〕94号），明确提出高校建设虚拟仿真实验室的重要性。

3 基础医学虚拟仿真实验室的发展现状

教学过程中实验和实训教学是培养学生实践能力和技术能力的关键，虚拟仿真实验室在培养学生综合素质方面起着至关重要的作用。

国内外基础医学虚拟仿真实验教学平台的应用现状 基础医学专业课程是一个对实践性要求比较高的课程，但是一些实验课程由于毒性、致病性、时间等原因，导致这部分实验不能顺利开展，虚拟仿真教学平台在基础医学实验教学中就显得至关重要。在教学过程中，虚拟仿真实验与实际实验相结合，以实际教学中的重点、难点作为课程设计的重点，教学内容丰富，包括常规学生实验、设计性实验，此外部分虚拟仿真实验室还包括实习、临床案例讨论、自我测试、BBS交流区、网上相关资源等内容[3]。实时临床案例讨论及网上相关资源共享，既丰富了学生的学习内容，又开拓了学生视野，从而激发学习兴趣[4]。

虚拟仿真实验教学以其独特的优势，在提高实验教学质量中发挥着重要的作用。虚拟仿真实验与实际实验相结合，不仅激发了学生学习的兴趣，提高了学生创造力和对实验的感性认识，而且通过对虚拟仿真实验平台实验操作的正确方法和理论知识的学习，减少了盲目操作和错误操作的几率，提高了实验的成功率[5]。此外，虚拟仿真实验室在节省实验投资的同时，为学生提供了一个良好的学习空间[6]。

虚拟仿真实验室的优势及建设中存在的问题 由于传统实验教学存在实验教学经费投入不足、实验教学仪器设备紧缺和老化、实验教学用房面积不足等传统问题，同时在教学内容、教学时间和空间上受到限制，影响了实验教学的质量。与传统实验教学相比，虚拟实验教学有着突出的优势，成本方面，大幅度降低实验室改造、建设和维护的资金，节省实验经费、时间和空间成本；安全方面，减少实验室事故发生几率；环境方面，减少环境污染，促进绿色实验室的建设；教学方面，打破了传统实验教学的时间和空间的限制，有效增加学生对实验的理解能力；教学质量方面，提高学生的创新能力、实践能力和综合素质[7]。

虚拟实验教学这种新的教学模式为实验教学质量的提高提供了一个新的平台，随着教学行为、方式的改革和信息技术的发展，虚拟实验教学必将成为实验教学中不可或缺的一个环节[8]。

目前，虚拟实验室在促进实验教学现代化，推进实验教学模式改革等方面发挥着至关重要的作用。但是，虚拟实验教学在教学实践中也存在诸多不足，主要体现在以下几个方面。

1）教学方面，培养学生动手能力、误差分析能力等方面存在欠缺，而且虚拟实验不能真实地再现实际实验过程中的故障和现象[9-10]；

2）虚拟系统方面，教学实践中发现存在系统不稳定、有些功能不能使用、缺乏教学监视功能等问题，给教学带来一定的影响。除此之外，还有诸如界面及画面的任务形象的美观度不够，虚拟实验项目的数量不能满足学生的需求等问题。

3）建设必要性方面，虽然虚拟实验室弥补了真实实验室的诸多不足，但也并非任何实验、任何专业都需要建设虚拟实验室来辅助教学。

4 构建基础医学虚拟仿真实验室的建议

虚拟仿真实验室是一种投入少产出多、资源共享的一种全新的办学理念，是高校未来发展的必然。在建设过程中应借鉴其他课程和专业实验教学改革的经验，创造出一套适合自身专业的虚拟仿真实验室的建设方法；共享现有虚拟仿真网络资源，节省建设成本。在实验教学中，要注意虚拟仿真实验和实际实验的有机结合，合理安排分配教学比例以促进学生实践能力的发展。在软件技术方面，向协作式虚拟仿真实验室方向发展，即跨越地域障碍，能够满足异地学生一起进行科学实验和讨论的方向。虚拟仿真实验室虽然能大大辅助教学，但并不能取代真实的实验室。此外，虚拟仿真实验教学中心的建设应响应国家号召，本着“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则，并结合专业的自身特点。

5 结语

虚拟仿真实验生动形象，激发了学生学习的兴趣，培养和锻炼了他们的创造力，克服了传统教学模式无法解决的感性认识不足的缺点，推进了医学专业的课程建设和教学手段的改革。虚拟仿真实验室的建设符合当今中医院校基础医学专业发展的方向，有巨大的发展潜力、广阔的应用前景。基础医学虚拟仿真实验室作为基础医学教学模式改革的方向，其建设任重而道远。

参考文献

[1]Kouzesrt， Myers J D， Wulfw A. Doing science on the Internet[J].IEEE Computer Society，1996，29（8）：40-46.

[2]韩莹，高兴亚，戚晓红，等.生理学虚拟仿真实验室的建立与应用[J].医学教育，2005（4）：63-65.

[3]耿舰，丁彦青，李学农.病理学远程虚拟仿真实验室的建设应用[J].中国医学教育技术，2005，19（4）：256-257.

[4]陈晓欢，王颖颖，左云飞.虚拟仿真实验室在分子诊断学中的应用[J].实验室科学，2011，14（1）：126-128.

[5]韩莹，高兴亚，戚晓红，等.生理学虚拟仿真实验室的建立与应用[J].医学教育，2005（4）：63-65.

[6]赵洁.“医学图像处理”实验教学探索与虚拟仿真实验室开发[J].西北医学教育，2008，16（3）：489-490.

[7]汪珊珊.电子类虚拟仿真实验教学成本优势之浅见[J].消费电子，2013（10）：139-140.

[8]秦永华，田宗明，张树鸣，等.药用基础化学虚拟仿真实验教学探讨[J].科技资讯，2009（33）：165.

虚拟实验教学论文篇7

[关键词]虚拟现实；物理；应用性

中图分类号：TP391.9；O4-4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0044-01

0 前言

多媒体教学的盛行极大的增加了高中物理课堂活动的丰富性，也极大提高了高中学生学习兴趣和积极性。由此可见多媒体科技手段在高中课堂学习的重要性。其中虚拟现实教学的出现就是互联网科技发展的主要产物，也是高中课堂学生乐于接受的学习方式。

1 在我国的教育中虚拟现实产生背景

虚拟现实的出现是国家科技水平不断进步的产物，其极大的改变了传统教育单一教育模式增加了教育课堂的灵活性和趣味性。随着虚拟现实的不断发展，其在教育方面应也越来越普遍，首先开展虚拟现实教育的来源于，我国各个高校负虚拟现实的课题研究。在进行虚拟现实研究的过程中，虚拟现实技术促进了我国一些高校的技术发展，包括航空学校的飞行模拟、建筑高校的设计虚拟、工业大学的人机协助模拟等等模拟技术的展开和利用。我国高校关于虚拟现实的课题研究是我国虚拟现实教育的良好开端，它区别于传统的教学对学习的环境因素关注度，虚拟现实的存在和发展，为教育提高了仿真环境的优势，虚拟环境的出现也是我国教育最先利用虚拟现实技术的体现[1]。

2 虚拟现实在高中物理学生学习中作用和优势

（一）利用虚拟现实物理学习优势

虚拟现实学习是我国计算机技术和信息技术不断发展而产生的，虚拟现实的产生符合高中生学习多样化形式的需求。在高中物理课堂里利用虚拟现实学习，极大的改变了以往物理书本知识枯燥的学习模式。物理学习活动中利用虚拟现实进行物理课的学习，可以规避在物理课上学生实验课无法进行的现象产生。在传统的物理教学中，由于一些物理实验具有危险性，因此教师无法带学生顺利进行教学，只是老师在课上单一进行媒体资料的播放和展示，学生只能片面的了解而不能亲身操作。利用物理虚拟教学一改传统学习模式，增加可了学生课堂学习的灵活性和物理实验的实际操作性，利于高中生对物理本质的剖析和知识点记忆。虚拟现实教学方式在高中物理的广泛应用，不仅丰富了学生学习形式，也提高了学生学习自主能动性，增加了学生之间相互的探讨和交流环节[2]。

（二）学生利用虚拟现实学习作用

主要体现在几个方面，其一，学生利用虚拟现实可以进行物理情境的创设，展现一个丰富的物理学习知识情境展现。包括学习物理时的自然现象的体现、物体变化的形象展示，电子和原子运作规律的观察，物体电力的导向等等，学生利用虚拟教学在课堂上学习，利于学生更直接的观察物理现象和变化，增加高中生对理论知识的深刻记忆。其二，学生在物理学习中利用虚拟现实进行物理虚拟实验课的开展，利于学生可以进行虚拟实验操作活动，极大的改变了因为学校应教学条件、设备不完善、场地弊端、经费不足等等而导致的实验课无法进行的弊端，学生也可以利用虚拟现实教学知识的掌握，自由的发挥实际操作能力。例如在进行电阻电路教学时，学生可以利用虚拟的环境创设，进行物体电阻电流实验操作。由于物理实验操作本身具有危险性的存在，因而虚拟实验的教学也极大的降低了，学生在现实实验活动中这一弊端，减小学生因物理实验对身体成的损伤。其四，学生可以利用虚拟现实学习物理规律的知识，由于高中物理知识偏于抽象化，如果单一依靠教师在课堂上讲述，学生很难理念物理学习的重点难点。因此有效的利用虚拟现实进行学习，展示一些物理规律和现象，加深学生对物理理论知识的印象，这也极大增强学生在物理课的学习效率。由上文可以看出，虚拟教学的产生和发展极大的丰富了高中学生物理学习形式，更利于高中学生对物理知识的学习和实际操作能力内的增加[3]。

3 物理虚拟现实学习应用的合理性

虚拟现实的发展极大的丰富了高中课堂的学生学习形式，但是由于虚拟教学是时代的产物，因此在进行学习时，学生要辩证的看待虚拟现实的教学作用，注意虚拟学习利用的合理性。确立虚拟学习方式的学习辅助地位，学生应把教师上课物理课本基础理论知识，作为学习基础。其次在学习过程中，学生要明确教师的课堂主导位置，因为无论课堂的教学是需要教师进行讲解和指导，而不是利用虚拟现实进行讲解，因此学生要是要明确这一观点[4]。

4 结论

虚拟教学符合当代学生课本学习的新课标要求，丰富了学生的思维想象力和开拓能力，因此虚拟现实在是深受学生喜爱的学习辅助形式。在学习中，虚拟现实与物理知识学习紧密的结合在一起，可以极大提高学生物理课堂的学习效率。

参考文献

[1] 李建荣，孔素真.虚拟现实技术在教育中的应用研究[J]. 实验室科学，2014，03：98-100+103.

[2] 胡卫红，刘道光，王倩，李萌.虚拟现实技术在教育教学中的应用与研究[J].山东省青年管理干部学院学报，2007，06：139-141.

虚拟实验教学论文篇8

一、课题研究的背景

近几年，信息技术与学科教学的整合搞得轰轰烈烈，多媒体技术的运用，提高了学生的学习兴趣，促进了学生对授课内容的理解，但因它只是教师讲课内容的一种演示，未能融入教学整体，无法收到与学生即时互动的效果。后来，有教师通过指导学生上网搜集与课文有关的资料，建立专题网站，拓宽了信息技术辅助教学的功能，但由于学生的参与有很大的随意性，网上可供使用资源的不确定性，专题网站难以涵盖语文教学的全部内容等诸多原因，还是满足不了大家对教改的要求。因此，在现阶段，急需探索一条更适合语文 教育 现状的路子。北京四中特级教师顾德希老师的语文课程信息化的基本模式给了我们很大的启发。我们所要研究的课题，既不是单纯的网络教学，也不是传统意义上的课堂教学，而是中间的结合点——现实课堂与虚拟课堂的有机结合。在这个模式里，虚拟环境里无法实现的面对面的情感教育在45分钟的现实课堂里依然存在，而在现实课堂里很难做到的让学生自主学习、自由发表个人观点等，则在网络环境中得到实现，真正使学生成为教学过程的主体。

二、课题研究的价值

所谓现实课堂是指在学校特定时空内进行的师生间的教学活动。所谓虚拟课堂，是在网络上开辟的一个虚拟教室中进行的教学活动，其主要表现方式是教师教学平台、 论坛 和聊天室的结合。虚拟课堂是现实课堂的无限延伸，现实课堂是虚拟课堂的有机展现。

第一，虚拟课堂的建立实现了课堂教学的多级跨越。如北京沙河中学王海霞、实验中学罗丹、昌平一中张斌等教师都在这方面作出了有益的尝试，呈现了异班、异校、异地的学生共同学习一个专题的可喜场面。

第二，虚拟课堂能大大激发学生的学习积极性。北京昌平三中王爱红老师组织的《我读苏轼》专题学习中，学生的主题帖有1054个，回帖有3245个，学生参与度很高。

第三，虚拟课堂可以将阅读内容和阅读范围延伸和扩大。学生可以根据自己的知识结构和兴趣爱好，在教师的引导下选择和决定阅读的方向和内容。前锋学校赵红梅老师在《走进李白》的专题学习中，与学生一起解读了近百首李白的诗。这在传统的、现实的课堂中是无法想像的。

第四，利用虚拟课堂，教师可以把课文内容和其它相关内容组成一种非线性的、多维的信息网络，学生能够十分便捷地把新知识整合到自己的知识结构中去。

第五，虚拟课堂为学生阅读、写作提供了广阔的应用舞台。学生能够针对阅读文段、习作，在论坛上发表自己的见解和阅读心得，或把自己的文章放在网站上，大大激发了学生的创造潜能。北京昌平实验中学罗丹老师的《新月派诗人诗歌鉴赏》专题，学生欣赏完了仍意犹未尽，纷纷提笔创作。

第六，虚拟课堂可以逐渐转变学生的阅读方式和阅读习惯，使学生掌握全新的、高效的、超文本的、多媒体的阅读和检索方法，促成信息时代阅读方式的变革。

三、课题研究的目标、内容及方法

1.课题研究的目标：以网络为平台，通过学生在虚拟课堂上自主性地学习，提高现实课堂的学习效率，最终达到全面提升学生的语文素养的目的。

2.课题研究的内容：（1）阅读教学的研究。 现代 文阅读教学的研究包括拓展阅读空间的研究、创新阅读教学模式的研究、阅读专题训练的研究等。文言文阅读教学的研究包括多媒体现代教育技术与文言文诵读教学整合的研究、文言文网络阅读和现实课堂教学交互性模式的研究、虚拟课堂与现实课堂相结合鉴赏文言作品的研究。（2）写作教学的研究。包括激发学生写作兴趣的研究、虚拟课堂中互动评改的研究、赏析交流平台的研究等。

3.课题研究所采用的方法： 文献 研究法、调查研究法、行动研究法、经验 总结 研究法。　四、课题研究实施的基本过程

课题实验在教学中的基本过程大致可分为六个阶段。以张斌老师在《走近〈论语〉》专题学习中的教学过程为例。

第一阶段：预热。（1）教师完成《走近<论语>》专题教学设计，并提交语文教研组研讨。（2）初步确定选修班级的学生，并让学生完成加入选修班级 网络 平台的注册申请，建立本选修班级的虚拟教室。（3）利用寒假时间，让学生在虚拟教室进行学习交流，熟悉虚拟教室。

第二阶段：启动。（1）落实选修班级的学生。（2）落实学校的相关资源配置，如为住宿生提供机房等。（3）教师在“语文选修 论坛 ”中建立《走近<论语>》专题的相关论题，学生开始在虚拟教室进行专题的初步学习。本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之一（积累整合）”论题中进行学习交流。

第三阶段：推进。（1）现实课堂教学：《走近<论语>》之《走近孔子》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之二（选择《论语》中的一则或几则，结合自身的学习和生活，谈谈感受）”论题中进行学习交流。

第四阶段：交流。（1）现实课堂教学：《走近<论语>》之《百家争鸣》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的以下论题中进行学习交流：“走近《论语》之四（整理《论语》中的成语、格言，选择其中的两三个发表自己的看法，并写成小短文，与同学交流）”、“走近《论语》之五（针对《论语》里的道德规范进行讨论，结合现实生活谈谈自己的感受）”。

第五阶段：再推进。（1）现实课堂教学：《走近<论语>》之《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之三（试以《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》为例，体味《论语》中不同人物的个性，并写成小短文）”论题中进行学习交流。

第六阶段：深化、小结。（1）现实课堂教学：《走近<论语>》之《名家读<论语>》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之六（不同时期对《论语》的解读数不胜数，请选择其中的一种学习，并谈谈自己的读书心得，与其他同学交流）”论题中进行学习交流。（3）进行本专题学习的小结。

这个过程也不是绝对的，应根据实际需要来确定。

虚拟实验教学论文篇9

关键词：Xenserver；虚拟实验；创新；模拟电子技术

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0023-03

模拟电子技术是电气，电子类专业基础课程，模拟电子技术实验则是以理论为导向，将课堂知识与实验相结合，真正使学生在实验中学有所用，学有所得。但模拟电子技术实验具有原理复杂、操作繁琐、要求较高、效果差的特点，而且单独的仿真软件又不具备在线交流，深入探究的功能，因此建设基于multisim的模拟电子技术虚拟网络实验平台可趋利避害。虚拟网络实验平台不仅弥补了实验器材缺乏、损耗，实验室空间不足等问题，而且可以很好地将学生融入其中，使其学有所乐，乐有所得。同时虚拟网络实验平台不仅包括模拟电子技术基础实验，而且对于综合型、设计型实验，学生也可在此基础上自行发挥与探究，与其他同学交流学习。因此建设虚拟网络实验平台对于培养出基础扎实、知识面广、实验能力强、创新意识高的人才具有较大的实践意义。

1虚拟网络实验平台发展必要性

1.1国内虚拟现实技术研究现状

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，同时虚拟实验是信息化、模拟化教学的一个重要组成部分。根据我国的科技发展国情，制定了开展虚拟现实技术的各项研究。名胜旅游、展出展馆、工业仿真以及国家自然科学基金委、国家高技术研究发展计划等都把虚拟现实技术列入研究项目。在紧跟虚拟技术发展的同时，国内一些高校，已积极投入到了这一领域的研究，比如北京师范大学基于虚拟空间的三维电子线路实验环境，上海交通大学的机器人远程控制系统，中国科学技术大学的物理实验虚拟仿真系统，浙江大学化学虚拟实验操作等都为虚拟实验发展开辟了道路。

本平台为石家庄铁道大学远程访问虚拟机仿真实验系统为高校实验平台建设提出新的理论与途径。紧跟虚拟技术发展的脚步，力求创新。

1.2 现实实验面临的问题

1）电学实验等由于自身具有实验原理复杂，连线困难，操作不易等特点，学生总是望而生畏，实验课上畏手畏脚，实验课下敷衍了事。这给高校实验教学质量带来严重影响。

2）实验器材耗损问题，由于现实实验保护措施不足或者学生操作不当等原因造成的器材损坏以及时间，温度等原因造成的器材损耗给实验的准确性、真实性造成的影响。

3）电学实验的多样性，综合性。由于电学实验不拘泥于基本电路，因此现实实验的改装电路，组合电路往往造成连线复杂不清，容易造成短路，断路等问题。

4）实验教学出现僧多粥少的局面，学生做实验限定地点，限定时间，限定实验，对于学有余力的学生往往学不到更多的知识，学生实验也逐渐成为一种形式。

5）学生平时自己在操作实验箱时缺乏创造性，对于设计性实验，动手能力严重不足，没有实验的拓展延伸创新。

1.3 虚拟网络实验平台发展价值

仿真软件multisim具有超强的仿真能力，它可以对模拟电子技术电路进行仿真，同时分析结果可以以数值或波形直观地显示出来，当仿真失败时，不仅不会损耗实际器材，而且还会显示出错信息，提示可能出错的原因，然而仅仅一个仿真软件并不具备交互，交流，探究，深入学习的功能，因此充分利用计算机网络与虚拟机技术，将信息技术与仿真技术相结合的方式就很有必要。这样的方案不仅能解决上述问题，而且具有真实性、交互性、简单和易实现等特点。虚拟网络实验平台建设可以说是在教育教学上一次重要的发展创新，也是互联网大潮来临之际一次重大革新。

2虚拟网络实验平台功能介绍

2.1设计目标

模拟电子技术虚拟网络实验平台的设计目标是，改变高校现有实验教学中普遍存在的各种问题和提高教学质量以及增强学生实验素质和创新能力，通过虚拟化的实验模拟，让学生切实体会理论的深刻内涵，帮助学生在现实实验中操作自如。利用multisim软件的仿真功能，joomla的网页构建功能，虚拟机的虚拟扩展功能和网络的交互交流功能，将模拟电子技术虚拟网络实验平台建设成一个探索性学习，创新性学习，自由式学习，协同性学习的教学工具。

2.2结构布局及其功能

虚拟网络实验平台分为登陆，基础实验仿真操作，创新性实验模拟，在线交流探讨，实验报告浏览与下载等功能。

首页上有以下模块：

1）实验报告电子版讲义功能模块

这是纸质版的实验报告在后台以发文章的形式呈现在网站上，其中包括基础实验仿真操作模块包括常用半导体器件的识别与简单测试、单管共射放大电路、负反馈交流放大电路、集成运放组成的基本运算电路、电压比较器的研究、RC正弦波振荡电路、非正弦波发生电路、OTL/OCL 互补功率放大器、集成功率放大器、有源滤波器、整流滤波与稳压电路等12个基础实验的实验报告（包括实验原理，实验器材，实验步骤，预备知识等），实验电路参考仿真图（在此模板基础上可以修改个别器件的参数，可观察修改后对整体电路或部分电路的影响）便于同学们在校园网免流的环境下可以随时随地查阅报告，在普遍使用智能手机的当下，通过这样的一种方式可以激发同学们的学习兴趣，从网上游习变为网上学习、网上实验。创新性实验模拟支持在原有的实验电路基础上修改创新也支持新建空白界面搭建电路，此模块主要方便深入探究学习模拟电子技术。对于一些包括反馈系统，多级放大系统等电路的研究更加清晰易懂。

2）仿真实验平台模块功能

这部分的功能是本系统的主要功能，即核心部分。通过进入仿真实验平台界面，有多个开启Xenserver环境里面搭建的虚拟机的按钮，学生可以通过分配的IP号与密码登录到实验仿真界面（如图1所示），从而进行远程访问云平台的虚拟机进行学生实验，这样免去了学生在本地安装仿真的繁琐过程，大大提高了学生的实验效率。学生在虚拟实验环境中按实验步骤完成整个虚拟实验，允许重做，直到驾轻就熟，不受时间、地点制约。而对于学生在原有电路的修改并不影响后续其他人的实验，任何修改在退出登陆后都将恢复如初。

3）交互留言模块功能

交互留言是此虚拟仿真系统的重要组成部分，起到反馈的作用。相当于Blog或技术交流论坛。在线交流探讨模块实现学习的交互功能，使用者可以对实验电路做出设想与建议，方便学生参与到教与学对于指导教师来说可以关注学生在实验过程中的投入程度和过程性评价。在此平台留言模块教师也可考虑学生对本课程或实验的建议与意见，使实验课程或理论到达更高水平的层次。同学们之间可以讨论模拟电子技术里面的技术问题，也可以是同学们向老师询问问题，老师专家们甚至可以互相切磋。

4）视频播放功能

此菜单栏模块是补充部分，起到辅助作用。是为教学提供便利和为学生在课余学习更多的技能服务。视频里面介绍了几种厂家的示波器的使用方法，如何操作示波器以及介绍各种电子元器件的型号，拓展同学们的知识面，以便更好地实践。

5）虚拟存储器NFS功能

NFS即网络文件系统，是FreeBSD支持的文件系统中的一种，它允许网络中的计算机之间通过TCP/IP网络共享资源。在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样。通过平台内嵌的教学和实验反馈功能及时核查学生报告中的实验行为，监督和考评学生的实验能力，瞬间实现一对多模式，随时随地教学。这样就实现了学生和老师交互的途径。

3虚拟网络实验平台建设总体设计

本项目的整体构架（如图2所示），在XEN环境下虚拟，搭建网页服务器xampp，通过网页来获取远程实验机器和密码。 “虚拟机里嵌套虚拟机”，这是本项目的核心创新之处，也是国内虚拟实验首次创新。Joomla服务网页通过后台python语言脚本来控制和检测虚拟机的开关。虚拟机在运行（或者说用户在使用时）可以将自己产生的数据通过NFS的形式进行保存，并且每一个虚拟机采用一种类似影子系统的软件进行数据还原，避免产生更多的用户垃圾。

图2 项目的整体构架

3.1前台网站搭建

1）网站的搭建采用目前流行的joomla平台搭建，使用了WebExperts作为网站的基本模板。

2）在主页上位了便于用户使用，本平台以Multisim软件为对象，加入了仿真实验平台、在线帮助、实验指导书和在线留言四大模块链接。用户可以在主页上进入虚拟实验平台，了解本平台的使用介绍，提前学习实验指导流程和对实验问题的在线交流。

3）在网站主页上加入了在线QQ留言，便于用户在使用过程中遇到平台不能使用或其他较为紧急的情况可以通过本链接及时联系技术人员。另外就是加入账号机制，是用户可以拥有自己的账户而获得更多的是用权限。另外我们也将不断更新升级该网站以及主页新闻话题，

不断贴合用户的使用。

如图3为当前设计网站主页， 如图4为实验指导书的下拉菜单，如图5为网站主页框架布局。

3.2虚拟机平台搭建

虚拟机上有虚拟机，通过远程来解决在本机上需要安装的麻烦，这也是服务教学和在教学事业上的创新。

以下分为四个部分：

1） 在Xenserver的基础运行上有一个环境，具体下面对Xen进行介绍，Xen作为个软件开源的软件，学校在实验教学楼引进了华为的三台机器，作为后台的服务器0。

2） 客户端的多个虚拟机，是学生在远程登陆界面，进行自己的仿真电路实验，这样就可以像在自己的电脑一般，免去在自己的电脑上再次安装冗余的安装包，使用简便。

3） 在CentOS的系统下，这是属于Linux的操作系统范畴。在这里面嵌入网页的后台，相关搭建在后续。

3.3实验仿真软件嵌入

此虚拟网络实验平台安装的是multisim12.0版本，当所有任务完成后（包括网页构建完成，学生可通过互联网登录以及虚拟机的虚拟扩展实现等），将multisim镶嵌于实验平台，学生登入后可一目了然，简便操作，快速入门。

登入VM宿主机软件为将multisim12.0版本与虚拟网络实验平成接口任务，如图6：

图6 图7 图8

宿主机地址为202.206.32.235，将主机地址输入登入方式如图7以及图8。

3.4学习资源共享（NFS）

在搭建虚拟网络实验平台大环境构架基础上，为使实验平台真正成为有内涵，有资源，有帮助的学习工具，在实验平台上添加学习资料便举足轻重。12个模拟电子技术基础实验从实验理论到实验仿真将为实验者一一呈现，使学生实验的同时，深入理解实验原理，全局透析电路连接。对于电压放大电路或功率放大电路都可以通过预加的万用表或者双踪示波器观察。对于基本电路研究，在一些仿真图旁增加了基本公式，便于学生对电路理解分析。对于一些仿真，软件都无法实现的如：万用表的二极管档位，这里就采用的是利用双踪示波器观察二极管、稳压管伏安特性曲线的方法。甚至于一些功率放大器不能获得的，这里也巧妙的使用了其替代品，其性能一致，结果大同。对于虚拟网络实验平台参考教材《模拟电子技术基础简明教程（第三版）》（清华大学出版社）上的仿真练习，我们也将以multisim12.0格式为其展现，该部分将作为附录写入其中。当然对于后续国家发展和学生建议，模拟电子技术虚拟网络实验平台也将紧跟时代，更新内容。

虚拟网络实验平台交流模块相信会成为学生们最为感兴趣的，尤其在这里不仅有文字的交流而且还有表情的传达，当然最为主要的是，这里相当于一个大的QQ群，学生可以提出问题也可以解决问题，可以交流心得也可以提出质疑。这里也方便询问错误仿真原因，同学之间可以在线修改，大大节省时间和精力，也大大方便实际实验操作。

4虚拟网络实验平台测试

我们对网站和虚拟平台在不断进行着测试。在前台网站我们的留言板采用easybook进行留言创建，通过设计和不断改善使之更便于留言，使之交流可以更加丰富多样。主页上的QQ留言是为访问者提供的一种与后台服务人员直接联系的方式，这便在平台使用中突发问题而导致访问者不能正常使用，这样就可以通过该QQ及时通知技术人员进行解决。仿真平台我们通过后台建立了几台虚拟机，用户通过前台链接进入，后台分配给用户一台虚拟机以及进入账号和密码，防止两人同时登陆上同一台虚拟机。

5总结

当今时代是信息和知识经济的时代，实验教育的目的是培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。虚拟网络实验平台以其资源共享，教学融合，创新发展的属性扩展了实验教学的功能，为学生提供了一种崭新的实验形式。虚拟网络实验平台以先进的信息技术和仿真为基础，革新传统的教学实验模式，推动实验课程远程教育的发展。在学校局域网条件下，同学们对其使用效果普遍反映良好，方便实用，但是局部须有进一步提升。

虚拟网络实验平台是互联网+教育的又一次发展，虚拟网络实验平台跟上实验的时代性，先进性，创新性和丰富性，创造 了有活力，有趣味，不受时间、空间制约的开放性实验环境。同时构建虚拟网络实验平台经济、高效且前景可观。其诱人的前景不仅在实验教学上获得的应用，而且在未来社会生产中也会有巨大的利用价值。如今创新创业呼声之高，未来信息网络与仿真技术的更多融合不可估量。

参考文献：

[1]李欣.现代教育技术虚拟实验室的设计与开发[J].现代教育技术， 2008， 18（2）：115-120.

[2]郑颖立.体验式虚拟实验研究[J].华东师范大学， 2008.

[3]蒲永红，余粟，王维荣.Multisim辅助电工电子实验教学的探讨[J].实验室研究与探索， 2013， 32（9）：174-177.

[4]李剑清.Multisim在电路实验教学中的应用[J].浙江工业大学学报， 2007， 35（5）：543-546.

[5]白雁，张娟，潘瑾，等.“虚拟实验室”在高校仪器分析教学中的应用[J].实验技术与管理， 2011， 28（12）：169-171.

[6]于秀金，张皓斐.基于joomla系统开发网站的设计与实现[J].电脑开发与应用 ，2010， 23（11）：50-52.

[7]陈玉.Joomla系统中模块运行原理研究[J].软件工程师， 2014（12）：28-29.

虚拟实验教学论文篇10

关键词：工业分析专业教学；虚拟仿真；信息化；教学软件

中图分类号：G712；G434 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2016）13-055-01

随着信息化技术的发展，虚拟仿真教学软件逐渐应用在教育领域当中，形成一种新的教学模式，目前已成为推动职业教育的重要突破口和有效手段。在分析专业教学中，让学生具备扎实的理论基础、较高的专业技能水平和实践应用能力，成为应用型专业人才，是教学工作的重点。利用虚拟仿真教学软件，结合理论教学课件和实训教学设施，改革技能考核模式，有效提升了分析专业教学效率和教学质量。

一、工业分析专业教学中存在的问题

中职学生的普遍特点是好奇心强、喜欢动手实践，对于单一的理论教学兴趣薄弱，授课效果较差，导致在教学中很难实现以学生为中心，学生不能主动、积极地进行自主学习和主动学习。而如果直接在技能实训室中授课，对于分析专业来说，经常会用到一些强氧化性、强腐蚀性化学物品，存在一定的危险性。并且，实验耗材用量相对较大，且一般不可回收。另外，一些大型设备的购置、维护需投入大量资金，在教学过程中，也存在某些关键技能操作点观察困难等问题。信息化虚拟仿真教学软件的应用，着实从学生的兴趣出发，提高学生的技能水平，破解了一直以来困扰专业教学的难题。

二、虚拟仿真实训教学软件在工业分析专业教学中的应用

（1）辅助理论教学。借助信息化虚拟仿真教学软件，可以系统、全面地讲述某个分析方法，描述某个实验结果，分析某个实验过程，甚至可以大胆地将理论课堂迁移至虚拟仿真实训室授课，增强学生的学习兴趣，提高课堂的教学效果和教学效率。1）辅助讲解知识点。在具体的应用过程中，可以将虚拟仿真教学软件以各种形式插入到理论教学多媒体课件中。在需要用语言描述某个问题、涉及讲解某个技能点、学生不易理解时，教师操作演示虚拟仿真教学软件的相关动画过程，让学生理解理论中所讲的相关知识点。比如，讲解滴定曲线“突跃”范围时，借助虚拟仿真技术，进行加入标准溶液不足0.1%和过量0.1%的动画操作，相应显示滴定曲线的变化，学生对理论概念的理解会更深刻。2）辅助讲解分析方法。在介绍“仪器分析”这门专业课时，经常会讲解某个大型仪器的定量、定性分析方法，学生不易理解。这主要是由于理论与实践的脱节，学生没有系统地掌握方法的应用。那么，如果以虚拟仿真实训项目为例来讲解，恰当地将理论分析方法与虚拟实训实例相结合，就解决了理论教学中缺少实践操作部分、分析数据学生不明来源等问题，大大提升了理论教学的完整性、创新性。比如，讲解紫外光谱分析中的工作曲线法时，以虚拟仿真实训项目中的实例为分析对象，借助虚拟仿真教学软件，演示标准溶液配制、仪器测定各标准溶液吸光度等实验环节。3）辅助讲解实验现象、结果。讲授基础专业课程时，微观现象、元素特性、物质反应现象往往是学生比较难以理解、记忆的。此时，教师可以将学生带入虚拟仿真实验室进行理论授课，利用虚拟仿真教学资源的演示动画，完成教学中抽象现象、物质性质、试验反应现象的讲授。同时，学生可以通过操作仿真教学动画，自主完成知识点的学习和记忆，激发学生的学习兴趣，提高学生的求知意识，培养学生的实际操作能力。

（2）辅助实训教学。在进行实训课程之前，学生都可以先进行虚拟仿真实训的预习训练。通过虚拟仿真的操作，模拟实验情景，学生按照步骤提示完成实训项目，提前了解真实实训的目的、实验原理、实验过程等。然后，学生根据实训任务，进入到实训室完成真实的实训项目。虚拟仿真实训最大的优点就是可以反复操作练习，而且根据系统评价，学生能够及时了解自己的不足，使学习的目的性增强。学生经过虚拟实训训练之后，再进行真实实训，减少了实验实训时由于误操作而带来的不必要的危险，避免了资源浪费，降低了能耗，提高了教学效率，学生的技能水平提升显著。

（3）提升技能考核质量。利用虚拟仿真教学软件，改革实训技能考核模式，实现实验项目的过程考核。虚拟仿真教学软件的评价系统，会对每一个实验操作细节进行计分，会对实验顺序有误的情况予以提示并相应扣分，违规操作会导致实验无法进行。学生通过这样严谨的虚拟仿真操作合格后，才可以进行技能考核，并且虚拟仿真实训考核成绩，也纳入技能考核总成绩。有了虚拟仿真实训软件的辅助，学生的技能考核不再局限于结果的评定，形成了虚实结合的技能考核模式，使考核过程更加完善，提高了实验技能考核的总体水平。

三、结束语

信息化虚拟仿真教学软件的应用，打破了原有的教学模式，使理论课堂丰富多彩，使实训教学更系统化、清晰化、简洁化，使技能考核更加全面化。总之，信息化技术给分析专业教学提供了无限的探索空间，促进分析专业教学的改革与创新，为分析专业教学的发展起到了推动作用，开阔了学生的知识视野，提高了学生的理论水平和实际操作能力，有利于职校更好地培养高素质专业人才。

参考文献：