虛擬仿真技術(shù)教學(xué)精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

【摘要】隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的作用也越來(lái)越明顯。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。本論文通過(guò)闡論虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的虛擬仿真機(jī)器人機(jī)械臂模型用到的三維建模技術(shù)及軟件（如Maya、Max等）、原理以及虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)，從而研究它的價(jià)值和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，并探析了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)/平臺(tái)；虛擬仿真訓(xùn)練系統(tǒng)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)

一、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的三維建模技術(shù)及軟件研究

虛擬仿真系統(tǒng)的功能主要體現(xiàn)在它可以讓使用者借助于專用的視、聽(tīng)、觸覺(jué)等具有感知功能的設(shè)備，進(jìn)入仿真系統(tǒng)制造的虛擬空間，并且還能夠與虛擬環(huán)境中的人和物體進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，從而感知和操作虛擬環(huán)境中的各種對(duì)象，最終達(dá)到身臨其境的效果。它的組成主要是把計(jì)算機(jī)作為主要的部分，其次綜合利用三維圖形、多媒體、仿真等技術(shù)構(gòu)建起一個(gè)逼真的虛擬系統(tǒng)。從它的組成部分和應(yīng)用程序來(lái)看，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)三維圖形的利用還是十分頻繁的，因此我們應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)研究。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在工業(yè)機(jī)器人上的應(yīng)用設(shè)計(jì)主要是利用三維建模軟件，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言建立虛擬環(huán)境中的實(shí)體模型表現(xiàn)出來(lái)，最后通過(guò)描述它們之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，快速、真實(shí)地顯示三維虛擬工業(yè)機(jī)器人，并為工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)提供一個(gè)研究觀察平臺(tái)。本段主要通過(guò)對(duì)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的三維建模技術(shù)及軟件研究，來(lái)發(fā)現(xiàn)虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和研究其未來(lái)的發(fā)展方向。

Maya軟件是美國(guó)Autodesk公司出品的世界頂級(jí)的三維動(dòng)畫軟件，通過(guò)對(duì)Maya軟件的運(yùn)用，能夠使虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在一定程度上提高制作三維動(dòng)畫的效率和品質(zhì)，調(diào)節(jié)出仿真的角色動(dòng)畫，使其得出更加真實(shí)的效果。這是因?yàn)镸aya軟件不僅僅包括一般三維和視覺(jué)效果制作的功能，而且還能夠和世界上最先進(jìn)的建模、數(shù)字化布料模擬、毛發(fā)渲染、運(yùn)動(dòng)匹配技術(shù)相結(jié)合，使得虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)所創(chuàng)造出的畫面更加真實(shí)有立體感。

二、虛擬仿真技術(shù)在各領(lǐng)域內(nèi)的作用

隨著科技的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在一些高科技等高端領(lǐng)域的地位越來(lái)越凸顯出來(lái)，地位與作用也逐漸提升。尤其是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用與開發(fā)、手機(jī)游戲設(shè)計(jì)及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的價(jià)值更為突出。

Maya軟件是虛擬仿真技術(shù)的一種，它應(yīng)用的對(duì)象是專業(yè)的影視廣告，角色動(dòng)畫，電影特技等。它能夠在工作的過(guò)程中展現(xiàn)的比較靈活，易學(xué)易用，制作出動(dòng)畫的效率非常高，渲染出畫面的真實(shí)效果比較強(qiáng)，它對(duì)畫面中角色動(dòng)作的捕捉尤為清晰，與畫面角色的綁定的聯(lián)系性也十分緊密，是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)中一個(gè)比較不錯(cuò)的系統(tǒng)軟件。MAX軟件它最開始的應(yīng)用是在電腦游戲中的動(dòng)畫制作，后來(lái)又進(jìn)一步的開始參與影視片的特效制作，MAX軟件還被廣泛地應(yīng)用于廣告、影視、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、多媒體制作、游戲、輔助教學(xué)以及工程可視化等領(lǐng)域，也就是虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)當(dāng)中。它強(qiáng)大的立體三維功能被新媒體、影視動(dòng)畫、游戲動(dòng)畫等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。

三、虛擬仿真技術(shù)為機(jī)器智能實(shí)驗(yàn)課帶來(lái)的好處

虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用為現(xiàn)代化的社會(huì)帶來(lái)了許多的方便，讓機(jī)器實(shí)驗(yàn)課、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)的智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)越來(lái)越豐富化。虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。通過(guò)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，使得上級(jí)和下級(jí)、老師和學(xué)生的客戶信息以及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)、模擬操作、技能測(cè)評(píng)等等的信息存儲(chǔ)在管理信息庫(kù)中，與此同時(shí)，上級(jí)和下級(jí)或是老師和學(xué)生之間就可以通過(guò)客戶機(jī)對(duì)下級(jí)或者學(xué)生之間的實(shí)訓(xùn)進(jìn)行遠(yuǎn)程的指導(dǎo)與管理。

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)在在現(xiàn)代職業(yè)技能教學(xué)中的作用也越來(lái)越明顯。虛擬仿真技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，將為機(jī)器智能實(shí)驗(yàn)課等實(shí)訓(xùn)課程帶來(lái)更多的方便和益處。由于它能夠?yàn)槿藗兲峁┮环N高級(jí)的人機(jī)接口，具備交互性、想象性、沉浸性等特點(diǎn)，所以它主要的應(yīng)用領(lǐng)域在政府、企業(yè)、學(xué)校等這些需要實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)環(huán)境的地方。

四、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)

作為一項(xiàng)新興的科學(xué)技術(shù)，虛擬仿真技術(shù)還處在一個(gè)不斷探索前進(jìn)與不斷完善的階段當(dāng)中，其發(fā)展趨勢(shì)呈一個(gè)不斷上升的大幅增長(zhǎng)的趨勢(shì)。從目前來(lái)看，雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景，但在實(shí)際中，依然存在著許多問(wèn)題亟待解決，因此虛擬仿真技術(shù)正在與教育、培訓(xùn)等領(lǐng)域不斷地相適應(yīng)和匹配。

其次，雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景，但在實(shí)際中，依然存在著許多問(wèn)題亟待解決。雖然目前政府、教育部門、學(xué)校、教師都認(rèn)識(shí)到了虛擬仿真技術(shù)對(duì)于職業(yè)教育實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重要作用和發(fā)展前景，但在實(shí)際中，依然存在著許多問(wèn)題亟待解決。例如：虛擬仿真技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)硬件的要求比較高，但是這些方面的發(fā)展不能夠滿足人們對(duì)虛擬仿真技術(shù)的需要，虛擬仿真軟件數(shù)據(jù)是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)，三維立體仿真軟件的應(yīng)用對(duì)顯卡和顯示器等也有很高的要求，也就是說(shuō)，虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)硬件的要求較高。因此需要對(duì)計(jì)算機(jī)及相關(guān)硬件的發(fā)展有一個(gè)更高的要求。最后，教學(xué)類虛擬仿真軟件的質(zhì)量還有待提高、對(duì)虛擬仿真技術(shù)的研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一和對(duì)虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，這些都是需要發(fā)展改善的地方，也是未來(lái)虛擬仿真技術(shù)發(fā)展的一個(gè)大的趨勢(shì)。

五、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的價(jià)值和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)作為一個(gè)高端的科技系統(tǒng)，對(duì)政府、企業(yè)、學(xué)校等的發(fā)展，起到了至關(guān)重要的作用，并為其創(chuàng)造了更大的價(jià)值。同時(shí)虛擬仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，也在打開了市場(chǎng)，擴(kuò)大了市場(chǎng)份額的同時(shí)為市場(chǎng)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)利益。

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為主導(dǎo)的今天，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)也為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做了一定的貢獻(xiàn)，為市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展添磚加瓦，在自己發(fā)展得同時(shí)也促進(jìn)了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，我們應(yīng)當(dāng)不斷地發(fā)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，使其深入到更多的地方，讓更多的地方和人們體會(huì)到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)為人們帶來(lái)的價(jià)值。

總結(jié)

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的日漸完善，使得人們的生活也不斷的豐富活躍起來(lái)，政府、企業(yè)、學(xué)校等地方對(duì)其的應(yīng)用，也促進(jìn)了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展。本論文通過(guò)闡論虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的虛擬仿真機(jī)器人機(jī)械臂模型用到的三維建模技術(shù)及軟件（如Maya、Max等）、原理以及虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)的研究，探討了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的價(jià)值和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)也為虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉仲波 李瑞濤 《擬仿真技術(shù)在城市軌道交通工程實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用》 吉林大學(xué)交通學(xué)院、吉林交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2012年第12期

第2篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；服裝工藝；教學(xué)與學(xué)習(xí)；應(yīng)用與實(shí)踐

尖端計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展為虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展提供了重要的科學(xué)基礎(chǔ)和形成依據(jù)。這使得服裝工藝教學(xué)產(chǎn)生了新的思路和成果。虛擬仿真技術(shù)作為一種媒體交互技術(shù)，通過(guò)發(fā)揮它自身獨(dú)有的特點(diǎn)（如交互性強(qiáng)、模擬真實(shí)、選擇多樣、使用靈活等），讓服裝工藝教學(xué)能夠在虛擬環(huán)境中將服裝設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)踐環(huán)境和實(shí)踐過(guò)程以直觀的方式傳達(dá)給學(xué)生。由此，學(xué)生能夠清晰而深刻地發(fā)現(xiàn)實(shí)物處理中會(huì)出現(xiàn)的種種問(wèn)題和需要注意的各種細(xì)節(jié)。讓學(xué)生達(dá)到對(duì)專業(yè)技能應(yīng)用性更深刻的理解，便于學(xué)生充分掌握教學(xué)知識(shí)，對(duì)所使用的專業(yè)技術(shù)理解更加完善，以此來(lái)高效而深層次地達(dá)到服裝工藝教學(xué)的目的。本文將從虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)中的特征和其在服裝工藝教學(xué)中的應(yīng)用這兩個(gè)方面來(lái)展開探索和討論。

1虛擬仿真技術(shù)在服裝教學(xué)中的應(yīng)用特點(diǎn)

虛擬仿真技術(shù)在應(yīng)用于服裝教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)配置虛擬的實(shí)踐環(huán)境，調(diào)配虛擬的實(shí)踐器材，有著降低教學(xué)資金投入、簡(jiǎn)化教師描述現(xiàn)象、便于學(xué)生直觀理解生產(chǎn)流程及掌握專業(yè)知識(shí)等特點(diǎn)。具體應(yīng)由如下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮和討論：第一，服裝工藝教學(xué)最終要為服裝市場(chǎng)服務(wù)，因此不能單獨(dú)思考，要同時(shí)結(jié)合與服裝生產(chǎn)企業(yè)，以此來(lái)確保服裝工藝教學(xué)時(shí)，為達(dá)到其教學(xué)目的所需要的實(shí)用性和實(shí)踐性。第二，服裝工藝的教學(xué)不僅要讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中明確和掌握對(duì)服裝生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及其解決方法，更要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，所以需要做到將服裝工藝教學(xué)與服裝企業(yè)產(chǎn)品的模擬生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合。第三，通過(guò)仿真虛擬技術(shù)來(lái)建立完善且合理的教學(xué)體系，讓服裝工藝教學(xué)的過(guò)程被擴(kuò)充和豐富，同時(shí)注重學(xué)生的思維和獨(dú)立性，達(dá)到因材施教。接下來(lái)筆者將具體描述虛擬仿真技術(shù)在服裝教學(xué)中的三個(gè)應(yīng)用特點(diǎn)。

（1）仿真的教學(xué)情景。應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，對(duì)服裝企業(yè)的生產(chǎn)場(chǎng)景進(jìn)行一個(gè)虛擬化的演示，并同時(shí)建立出仿真的服裝生產(chǎn)場(chǎng)景，是學(xué)生能夠親眼體驗(yàn)到實(shí)踐情景的保證。在這種虛擬的實(shí)踐場(chǎng)景中，學(xué)生能感受真實(shí)生產(chǎn)中的氛圍和環(huán)境，并考慮操作步驟和會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題。這種模擬能夠激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，這便是虛擬仿真技術(shù)的第一個(gè)特點(diǎn)――教學(xué)情景仿真性。

（2）形象的教學(xué)方式。虛擬仿真技術(shù)的第二個(gè)特色是具有教學(xué)方式形象性。在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)時(shí)，會(huì)有一個(gè)直觀而立體的影像展示在學(xué)生面前，這個(gè)虛擬的影像包含了服裝企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)流程。這種通過(guò)眼鏡直接接受的信息，比起傳統(tǒng)的書面或課件傳授，會(huì)讓服裝工藝的教學(xué)更利于學(xué)生接受，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)服裝工藝專業(yè)知識(shí)技能的理解與掌握。

（3）實(shí)用的教學(xué)內(nèi)容。服裝工藝學(xué)科作為一門技術(shù)性和實(shí)踐性都非常強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)的能力要求很高。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建的仿真實(shí)踐平臺(tái)，能夠讓學(xué)生在虛擬實(shí)踐中對(duì)其過(guò)程和處理有實(shí)感的體驗(yàn)。這無(wú)疑在很大程度上降低了學(xué)生和教學(xué)者展示實(shí)踐，進(jìn)行實(shí)踐和理解實(shí)踐的硬件難度。因此，虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)中第三個(gè)特點(diǎn)便是教學(xué)內(nèi)容使用性。這種特性充分地體現(xiàn)了虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)中的重要意義，它不僅提高了服裝工藝教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量與效率，更為社會(huì)培養(yǎng)了許多現(xiàn)代化的、高質(zhì)量的生產(chǎn)技術(shù)型人才。

2服裝工藝教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

為了將虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)中的上述三個(gè)特點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)合理的虛擬仿真平臺(tái)來(lái)與之配合。其中，又需要?jiǎng)澐殖煞抡孳浖脚_(tái)和仿真硬件平臺(tái)這兩個(gè)子平臺(tái)。

（1）虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)軟件平臺(tái)上的應(yīng)用。仿真軟件平臺(tái)的創(chuàng)建有助于實(shí)現(xiàn)服裝工藝虛擬仿真教學(xué)。它在虛擬仿真教學(xué)的直觀表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息交互和數(shù)字化表現(xiàn)等方面都起著主導(dǎo)地位。仿真軟件平臺(tái)在協(xié)作性上的教學(xué)形式和教學(xué)情景的虛擬表達(dá)以及教學(xué)內(nèi)容的仿真?zhèn)鬟f都至關(guān)重要，沒(méi)有仿真軟件平臺(tái)的搭建很難講虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于服裝工藝的教學(xué)中。而將服裝企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)作為主要內(nèi)容，通過(guò)建立仿真模型，并創(chuàng)造一個(gè)虛擬的仿真環(huán)境來(lái)表現(xiàn)給服裝工藝教學(xué)就是仿真軟件平臺(tái)的本質(zhì)。它在外部配合仿真操作界面搭建了一個(gè)虛擬的仿真實(shí)踐環(huán)境，而在內(nèi)部則是對(duì)生產(chǎn)技術(shù)實(shí)踐模式進(jìn)行了一段仿真演示。要構(gòu)建仿真軟件平臺(tái)，首先要對(duì)服裝工藝虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件有一個(gè)明確的理解，在此之上進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)。當(dāng)服裝工藝虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)軟件完成后，還需要根據(jù)課程和教學(xué)目的來(lái)進(jìn)行一個(gè)服裝工藝虛擬仿真課件的設(shè)計(jì)與制作。服裝工藝虛擬仿真課件的制作需要將學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐作為參考依據(jù)，最終通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)虛擬的服裝企業(yè)生產(chǎn)流程，讓學(xué)生能夠獲取一個(gè)逼真的生產(chǎn)場(chǎng)景，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作的仿真。使學(xué)生能夠在服裝工藝教學(xué)中處于一個(gè)虛擬的教學(xué)場(chǎng)所中，身歷其境地以一位企業(yè)服裝工作者的身份感受虛擬仿真操作。在虛擬化的工作中完成服裝企業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)，這時(shí)學(xué)生可以更加清晰地了解實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，充分掌握生產(chǎn)知識(shí)。

（2）虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)硬件平臺(tái)上的應(yīng)用。當(dāng)學(xué)生對(duì)專業(yè)技能進(jìn)行學(xué)習(xí)研究和實(shí)踐時(shí)，則需要搭建仿真硬件平臺(tái)來(lái)為學(xué)生構(gòu)筑一個(gè)工作場(chǎng)所，并且配備相應(yīng)的工具。換言之，仿真硬件平臺(tái)是虛擬仿真技術(shù)在服裝工藝教學(xué)中硬件設(shè)施的基礎(chǔ)。而服裝工藝教學(xué)應(yīng)用到虛擬仿真技術(shù)時(shí)，仿真硬件平臺(tái)所提供的場(chǎng)所和工具的完善程度，將承載著服裝工藝教學(xué)的質(zhì)量與效率。仿真硬件平臺(tái)的特點(diǎn)有如下兩個(gè)：第一，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行仿真。第二，對(duì)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行虛擬表現(xiàn)。構(gòu)建一個(gè)完善的服裝工藝虛擬仿真硬件平臺(tái)，其實(shí)踐的設(shè)置和實(shí)訓(xùn)室的布置為重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。服裝企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程需要的特點(diǎn)，應(yīng)在設(shè)施實(shí)踐中充分體現(xiàn)出來(lái)。無(wú)論是器械還是設(shè)備的配比，都可根據(jù)服裝企業(yè)生產(chǎn)車間的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的配比和模擬。當(dāng)然，如果條件允許，在仿真硬件平臺(tái)中配置一些并沒(méi)有被現(xiàn)代服裝企業(yè)所廣泛使用的高端先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備也是可以的，這些基礎(chǔ)設(shè)施能夠幫助培養(yǎng)學(xué)生在服裝工藝上的創(chuàng)新意識(shí)。仿真硬件平臺(tái)的配置應(yīng)當(dāng)盡可能與現(xiàn)代服裝企業(yè)相似，為學(xué)生創(chuàng)造仿真度高的生產(chǎn)格局，達(dá)到一個(gè)虛擬實(shí)踐需求的實(shí)踐氛圍和環(huán)境，并通過(guò)這種方式來(lái)匹配學(xué)生在實(shí)際的服裝工藝實(shí)踐時(shí)基本的硬件需求。

第3篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；市政工程技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）45-0257-03

Abstract：Occupation education is employment oriented education，vocational education is the core problem of occupation education in higher vocational colleges，how to better complete municipal engineering technology students practice teaching is an important issue at present，with the rapid development of virtual simulation technology and application in high vocational colleges practical teaching，greatly accelerated the modernization of education in the process，improve the level and quality of practice teaching，practical teaching itself also has a very important theoretical and practical significance，this technology can also be used to the application in the practice of municipal engineering technology professional teaching.

Keywords：Virtual simulation technology，Municipal Engineering Technology，Practice Teaching

職業(yè)學(xué)校市政工程技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)是融專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)于一體的學(xué)科，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。面向企業(yè)、市場(chǎng)根據(jù)其所需，強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)功能，為企業(yè)與市場(chǎng)培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型實(shí)用人才，是當(dāng)前市政工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)的主要任務(wù)。市政工程專業(yè)人才的培養(yǎng)離不開技能的實(shí)訓(xùn)，但是由于施工檔期、條件、交通、安全等條件的限制，大多數(shù)的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)不得不在校內(nèi)解決，然而校內(nèi)實(shí)訓(xùn)也僅限于土工實(shí)訓(xùn)、鋼筋實(shí)訓(xùn)、砌筑實(shí)訓(xùn)等一些基本的基礎(chǔ)操作，并沒(méi)有涉及到像樁基礎(chǔ)的施工一樣的整個(gè)工程施工操作流程及施工工藝，而對(duì)于市政工程專業(yè)，道路的施工技術(shù)、管道的施工技術(shù)以及橋涵的施工技術(shù)這三門專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的，如何實(shí)現(xiàn)這三門課程的實(shí)踐教學(xué)是我們職業(yè)教育市政工程專業(yè)要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

一、虛擬仿真教學(xué)及其特點(diǎn)

虛擬仿真教學(xué)[1]是隨著計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真技術(shù)在教育中的應(yīng)用而逐漸發(fā)展起來(lái)的一種計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)方式。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)[2]是采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)等一體化的虛擬環(huán)境。用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬世界中的物體進(jìn)行交互并相互影響，從而獲得身臨其境的感受和體驗(yàn)。虛擬仿真教學(xué)就是基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)所生成的虛擬仿真環(huán)境，并依據(jù)真實(shí)環(huán)境中的相關(guān)理論和實(shí)踐操作規(guī)程在虛擬仿真環(huán)境中進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)、操作、驗(yàn)證和運(yùn)行等的教學(xué)方式。

虛擬仿真教學(xué)技術(shù)以提高學(xué)生的技能水平為核心，具有如下特點(diǎn)[3]。

1.打破時(shí)空限制，具有靈活性。虛擬仿真教學(xué)可以擺脫傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)地點(diǎn)固定、時(shí)間有限、設(shè)備不足和內(nèi)容難改的局面，學(xué)生只要在計(jì)算機(jī)中安裝了虛擬仿真軟件，就可以把虛擬仿真教學(xué)延伸到教室、宿舍甚至家庭，隨時(shí)隨地的運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，突破了時(shí)間和空間的限制，使學(xué)習(xí)變得更加靈活。

2.節(jié)約教學(xué)成本，具有高效性。虛擬仿真教學(xué)與實(shí)物教學(xué)相比，設(shè)備和資金投入少，更新、維護(hù)方便。學(xué)生在虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)上，無(wú)需完成實(shí)物教學(xué)中的許多重復(fù)性工作，縮短了學(xué)生完成工作任務(wù)的時(shí)間。同時(shí)，針對(duì)存在的問(wèn)題還可進(jìn)行反復(fù)的操作訓(xùn)練，也不用考慮設(shè)備的損壞和材料的消耗，極大地節(jié)約教學(xué)成本，提高了學(xué)習(xí)效率。

3.避免各種危險(xiǎn)，具有安全性。眾所周知，土工工程等企業(yè)由于生產(chǎn)規(guī)模龐大，并且具有高溫、環(huán)境惡劣、噪聲高、施工條件復(fù)雜多等特點(diǎn)，使現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)存在較大的危險(xiǎn)。而虛擬仿真教學(xué)，可以使學(xué)生沉浸在仿真實(shí)訓(xùn)室的虛擬仿真環(huán)境中，身臨其境地去完成各種危險(xiǎn)的或?qū)θ梭w有害的操作，而不用擔(dān)心操作失誤所帶來(lái)的各種危險(xiǎn)，消除學(xué)生的思想顧慮，減少誤操作的幾率，提高操作質(zhì)量。

4.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，具有自主性。虛擬仿真教學(xué)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。學(xué)生在虛擬仿真教學(xué)環(huán)境中，自主控制學(xué)習(xí)行為，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，在自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的過(guò)程中獲得全新的感受，啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)的自主性。

這些特點(diǎn)有益于教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生專業(yè)核心技能的訓(xùn)練，為解決職業(yè)教育面臨的實(shí)訓(xùn)難、實(shí)習(xí)難和就業(yè)難等問(wèn)題開辟了一條新思路。

二、虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)技術(shù)源于國(guó)外，在國(guó)外已經(jīng)取得廣泛的應(yīng)用，也發(fā)展到了一個(gè)相對(duì)較高的水平。國(guó)內(nèi)高職院校也在大力發(fā)展虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)，并取得了一定的進(jìn)展，很多高職院校都建立了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室。一些社會(huì)資源也投入到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件的開發(fā)之中，專門從事虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的企業(yè)也應(yīng)運(yùn)而生。

目前，高職院校很多專業(yè)，如數(shù)控技術(shù)、焊接技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、食品加工、服裝設(shè)計(jì)等專業(yè)都引入了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式[4]。國(guó)內(nèi)陸續(xù)成立了一些開發(fā)虛擬仿真教學(xué)軟件的公司，開發(fā)出一些仿真教學(xué)軟件平臺(tái)，如廣州迪客信息科技有限公司為物流、市場(chǎng)營(yíng)銷和電子商務(wù)等專業(yè)提供了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件。部分高職院校采購(gòu)了虛擬仿真軟件公司的產(chǎn)品，為學(xué)校虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展注入了新的活力。

隨著虛擬仿真實(shí)訓(xùn)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段、實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備也將發(fā)生新的變革，傳統(tǒng)的校內(nèi)、外實(shí)訓(xùn)基地模式也將向著校內(nèi)、外實(shí)訓(xùn)基地與虛擬仿真實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)模式方向發(fā)展。只有制訂虛實(shí)結(jié)合、融人信息化要素的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案，才能符合職業(yè)教育教學(xué)技能實(shí)訓(xùn)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)訓(xùn)教學(xué)的目的，使學(xué)生提早了解工廠、了解崗位、了解工作環(huán)境。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件可以再現(xiàn)崗位、現(xiàn)場(chǎng)、作業(yè)過(guò)程，為職業(yè)教育課程改革提供了重要的支撐。

虛擬仿真教學(xué)的另一個(gè)重要功能是它能夠滿足學(xué)生自我測(cè)試學(xué)習(xí)成績(jī)的客觀需求[5]，同時(shí)，教師也可以通過(guò)隨機(jī)搜索達(dá)到即時(shí)考核的目的，隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，分析學(xué)生在線學(xué)習(xí)能力，等等。這種形式各異、種類繁多和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與社會(huì)接軌的考試考核，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。

三、虛擬仿真教學(xué)在市政工程專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用的可能性

伴隨著國(guó)家示范性學(xué)校建設(shè)工作的展開，蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校在建筑工程技術(shù)專業(yè)中也與虛擬仿真教學(xué)軟件開發(fā)公司合作開發(fā)了建筑工程虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)軟件，該仿真教學(xué)系統(tǒng)以分部分項(xiàng)工程為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了22個(gè)較為典型的分項(xiàng)工程的施工工藝仿真操作，其內(nèi)容包含地基與基礎(chǔ)施工工藝仿真系統(tǒng)、砌體結(jié)構(gòu)工程施工工藝仿真系統(tǒng)、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工工藝仿真系統(tǒng)、腳手架施工工藝仿真系統(tǒng)等，并且還在進(jìn)一步的完善過(guò)程中。整個(gè)仿真教學(xué)系統(tǒng)以實(shí)際工程項(xiàng)目為主線，以施工任務(wù)為引領(lǐng)，突出技能訓(xùn)練；強(qiáng)調(diào)職場(chǎng)情景，全部在三維場(chǎng)景下進(jìn)行，重視教學(xué)設(shè)計(jì)，不同的知識(shí)單元含有諸如教學(xué)資源、工程圖紙、施工準(zhǔn)備、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)等多種情境和技能訓(xùn)練教學(xué)模塊。

運(yùn)用現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)，把工程現(xiàn)場(chǎng)情景化，創(chuàng)造了施工過(guò)程交互性的功能，能很好的解決當(dāng)前土建類專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)難題。這種實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式的應(yīng)用只需學(xué)生在計(jì)算機(jī)中安裝虛擬仿真軟件，就可以把虛擬仿真教學(xué)延伸到教室、宿舍甚至家庭，隨時(shí)隨地運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，打破了時(shí)空的限制，具有靈活性。與實(shí)訓(xùn)基地教學(xué)相比，設(shè)備和資金投入少，更新、維護(hù)方便，無(wú)需完成實(shí)物教學(xué)中的許多重復(fù)性工作，縮短了學(xué)生完成工作任務(wù)的時(shí)間，針對(duì)存在的問(wèn)題還可進(jìn)行反復(fù)的操作訓(xùn)練，不用考慮設(shè)備的損壞和材料的消耗，極大地節(jié)約了教學(xué)成本，提高了學(xué)習(xí)效率。

高職市政工程技術(shù)專業(yè)與建筑工程技術(shù)專業(yè)存在很多共同點(diǎn)，比如職業(yè)崗位生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜、生產(chǎn)設(shè)備龐大昂貴且危險(xiǎn)性大等。企業(yè)出于經(jīng)濟(jì)效益和安全考慮，不可能同意將課程的全部教學(xué)內(nèi)容都安排在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)校也不可能將生產(chǎn)車間搬進(jìn)課堂，工學(xué)結(jié)合問(wèn)題較為突出。在高職市政工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)中引入虛擬仿真技術(shù)，不僅能夠降低教學(xué)成本，還能以其廣泛的適用性、開放性等特點(diǎn)，豐富教學(xué)形式，優(yōu)化教學(xué)效果，加快高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)的速度和質(zhì)量。另外，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于革新高職市政工程專業(yè)教學(xué)理念、推動(dòng)高職市政工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革、解決部分實(shí)訓(xùn)教學(xué)難題等方面都有非常重要的意義。無(wú)論作為一種教學(xué)技術(shù)，還是作為獨(dú)立的教學(xué)媒介，虛擬仿真技術(shù)都是非常重要的教學(xué)手段，在市政工程專業(yè)中應(yīng)用前景十分廣闊，亟待進(jìn)一步開發(fā)利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金崗，林磊.工學(xué)結(jié)合模式下虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].職教論壇，2013，（13）：26-29.

[2]李金國(guó)，楊林生，李云貴.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于高職模具實(shí)訓(xùn)教學(xué)的有效性探究[J].職教論壇，2010，（3）：69-71.

[3]杜一寧.虛擬實(shí)驗(yàn)的研究現(xiàn)狀以及在教學(xué)中的意義[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，29（4）：390-393.

[4]林徐潤(rùn)，段虎.虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，6（2）：21-24.

[5]吳勇.以信息化與虛擬仿真推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革[J].廣州城市職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，5（4）：22-25.

第4篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】虛擬；仿真

一、改革意義

仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗(yàn)之后認(rèn)識(shí)世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法。虛擬仿真教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法生動(dòng)形象，很接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景，有利于提高學(xué)生興趣，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入相應(yīng)情境，真實(shí)的體驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行操作的感覺(jué)，以達(dá)到更快掌握操作技能的目的，而且這種教學(xué)方法可以利用計(jì)算機(jī)軟件的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造出靈活多樣的工作場(chǎng)景，使學(xué)生掌握更多的操作技能。

機(jī)電類課程的教學(xué)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，理論課與實(shí)驗(yàn)課是分離的，這就導(dǎo)致技能訓(xùn)練得不到及時(shí)的理論指導(dǎo)，而理論課也沒(méi)有結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，這樣導(dǎo)致了學(xué)生的技能掌握不到位。隨著教學(xué)改革的發(fā)展，出現(xiàn)了“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做”一體化等新型的教學(xué)模式，但在這些新的教學(xué)模式下采用的技能訓(xùn)練通常有兩種：第一種是僅限于實(shí)驗(yàn)箱提供的幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按圖接好線、按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書輸入程序就可完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，不能真正地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中；第二種是通過(guò)制作一些實(shí)際的實(shí)驗(yàn)電路板或?qū)嵨?，然后在上面進(jìn)行安裝、試驗(yàn)和調(diào)試，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，但是實(shí)際操作時(shí)要受到設(shè)備數(shù)量、品種等方面的限制，而且耗時(shí)大，占用課時(shí)太多，耗材的消耗量也很大，成本高。

虛擬仿真教學(xué)則以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢(shì)得到越來(lái)越多的應(yīng)用和推廣。因此應(yīng)該將“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做”一體化和虛擬仿真教學(xué)的方法結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，得到更好的教學(xué)效果。虛擬仿真教學(xué)很容易與其他先進(jìn)的教學(xué)方法相結(jié)合，因此在機(jī)電類課程的教學(xué)中，將虛擬仿真教學(xué)與其他教學(xué)方法相結(jié)合有助于提高課程教學(xué)效果，而且成本低、效率高，使學(xué)生可以不受場(chǎng)地與設(shè)備的限制，掌握更多的技能，在機(jī)電類課程的教學(xué)中具有重要的意義。

二、具體改革的方法思路

本研究將在深度分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和企業(yè)真正需求的基礎(chǔ)上，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和混合式學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，按照獨(dú)立本科教育工學(xué)結(jié)合課程改革的基本要求，結(jié)合虛擬仿真教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則，借鑒信息化和項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)方法，探索基于典型項(xiàng)目和工作任務(wù)的虛擬仿真教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)。

該模式由“項(xiàng)目導(dǎo)入”、“制定計(jì)劃”、“實(shí)施計(jì)劃”和“成果展示與評(píng)價(jià)”四個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中虛擬仿真教學(xué)貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡(jiǎn)單介紹該模式的具體實(shí)施方案：

（1）在“項(xiàng)目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，任課教師的活動(dòng)包括三個(gè)內(nèi)容：

① 借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，導(dǎo)入項(xiàng)目任務(wù)及目標(biāo)、展示項(xiàng)目結(jié)果，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，然后再布置具體的學(xué)習(xí)任務(wù)；

② 利用虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以得到哪些知識(shí)以及達(dá)到什么樣的水平；

③ 在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)和能力水平的基礎(chǔ)上，按照適合協(xié)作學(xué)習(xí)的分組辦法對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，安排具體的完成時(shí)間和成果的評(píng)價(jià)方式等。

（2）在“制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)等方式，對(duì)該項(xiàng)目的

任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行分析，確定任務(wù)所涉及的各種要素，充分應(yīng)用已掌握的前序知識(shí)，基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行決策，確定任務(wù)的實(shí)施步驟，為任務(wù)的實(shí)施做好充分的準(zhǔn)備。

（3）在“實(shí)施計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上按照已制定好的計(jì)劃逐步完

成項(xiàng)目任務(wù)。教師借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生以及學(xué)生之間的交流。學(xué)生通過(guò)應(yīng)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)完成工作任務(wù)，進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，形成職業(yè)崗位能力。

（4）在“展示與評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上展示自己的項(xiàng)目成果，然

后接受他人的評(píng)價(jià)和教師的反饋。同時(shí)，學(xué)生在匯報(bào)和聽(tīng)取同學(xué)匯報(bào)的過(guò)程中，通過(guò)對(duì)比自己與其他同學(xué)的成果，查找不足，反思其成敗。

三、預(yù)期效果

將虛擬仿真教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)更加緊密的結(jié)合起來(lái)，更好的實(shí)現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化，并且在顯著改善教學(xué)條件、提高教學(xué)效果的同時(shí)減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了教學(xué)經(jīng)費(fèi)的開支，而且克服了時(shí)間與空間上的限制，使學(xué)生更好地利用課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，進(jìn)一步提高了學(xué)風(fēng)建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姜學(xué)智，李忠華. 國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)狀.遼寧工程大學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào).2004，23（2）：238-240.

第5篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

Abstract： Decorative construction technology is the core of professional courses in decorative art design. It has rich content and strong practicality. The traditional teaching methods are limited by various conditions， students can not master the construction process and characteristics of decoration engineering. So the virtual simulation technology is applied to the teaching and practice of decoration construction technology. It effectively solves the deficiency of traditional teaching methods， improves the students' learning effectiveness and efficiency， cultivates the students' ability of innovation and practice and effectively guarantees the curriculum teaching quality of the decoration construction technology.

P鍵詞：虛擬仿真；裝飾施工技術(shù)；教學(xué)應(yīng)用

Key words： virtual simulation；decoration construction technology；teaching application

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）13-0211-02

0 引言

近幾年，虛擬仿真作為一種新型媒介，已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。目前很多高職院校都在探索研究將虛擬仿真技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)有效的相結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量，國(guó)家教育部在《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》中也提出在教學(xué)中要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真技術(shù)已在城市規(guī)劃、機(jī)械工程、旅游等多個(gè)專業(yè)教學(xué)上開始應(yīng)用于實(shí)踐，并取得一定成效，但在建筑裝飾施工技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用還在初級(jí)的探索階段。本文以裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)為研究對(duì)象，將傳統(tǒng)教學(xué)與虛擬仿真教學(xué)相融合，以解決《裝飾施工技術(shù)》課程施工工藝?yán)碚摻虒W(xué)枯燥、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備更新慢，校外實(shí)訓(xùn)基地受工期影響、存在安全隱患等問(wèn)題，以此提高該專業(yè)教育教學(xué)現(xiàn)代化、信息化水平，從而培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)技能型人才。

1 《裝飾施工技術(shù)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀

高職院校裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)開始的《裝飾施工技術(shù)》課程，多采用傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)和到校外實(shí)訓(xùn)基地參觀相結(jié)合的教學(xué)模式，但這種教學(xué)模式因理論教學(xué)單一化、外出參觀存在危險(xiǎn)性、交通安全因素等限制，并不能產(chǎn)生良好的教學(xué)效果，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.1 學(xué)生興趣難以持久

《裝飾施工技術(shù)》課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，具有涉及面廣、知識(shí)更新快的特點(diǎn)，但教師往往采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，如對(duì)照施工圖、節(jié)點(diǎn)詳圖進(jìn)行講解，而學(xué)生缺少對(duì)圖紙的理解能力和對(duì)三維空間想象能力，導(dǎo)致學(xué)生很難理解現(xiàn)場(chǎng)施工的全過(guò)程，學(xué)習(xí)起來(lái)難度較大，久而久之對(duì)本門課失去了學(xué)習(xí)興趣。

1.2 實(shí)踐課程安排不方便

教師授課一般按教學(xué)大綱制定的進(jìn)度完成，校外實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地施工進(jìn)程和教學(xué)時(shí)間相沖突，常常出現(xiàn)工期和上課時(shí)間無(wú)法同步的情況。裝飾施工工藝流程講究完整性和連續(xù)性，學(xué)生沒(méi)有足夠的時(shí)間到施工現(xiàn)場(chǎng)將整個(gè)施工流程完整學(xué)習(xí)，只能根據(jù)教學(xué)進(jìn)度的安排接受片段學(xué)習(xí)，無(wú)法感受施工全過(guò)程，對(duì)施工工藝還停留在了解層面。其次，校外實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地接待學(xué)生觀摩人數(shù)非要有限，如家裝工程現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地較小，沒(méi)有辦法接待50人次的教學(xué)班，而且施工現(xiàn)場(chǎng)存在不定的完全隱患，學(xué)生工程現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)不足和安全意識(shí)的相對(duì)薄弱，出于學(xué)生安全考慮，很多工程項(xiàng)目負(fù)責(zé)人不愿意接待學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)。

1.3 實(shí)訓(xùn)室建設(shè)要求較高

現(xiàn)在目前高職院校都大投入的建設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室，裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)多建立材料實(shí)訓(xùn)室和構(gòu)造實(shí)訓(xùn)室，對(duì)于施工實(shí)訓(xùn)室的建立多是購(gòu)買一些常用裝飾施工機(jī)具和設(shè)備，但由于建筑材料日新月異，裝飾機(jī)具和設(shè)備也要隨著更新淘汰，學(xué)校投入經(jīng)費(fèi)有限，校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室設(shè)備往往跟不上技術(shù)發(fā)展，使校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室不能發(fā)揮很好的作用。

第6篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；機(jī)械工程；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；應(yīng)用

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.089

操作實(shí)踐課屬于眾多高校理工科類專業(yè)中非常重要的學(xué)科組成內(nèi)容，而且順應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求，我國(guó)當(dāng)前大部分高等院?；旧隙冀⒘藢I(yè)的工科類操作實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中能具備實(shí)踐動(dòng)手操作的便利條件。傳統(tǒng)的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多實(shí)驗(yàn)涉及到使用儀器設(shè)備的情況比較多，這就使得實(shí)驗(yàn)難度更大。再加之不少儀器設(shè)備價(jià)格不菲，體積結(jié)構(gòu)也不方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。所以過(guò)去通常都是通過(guò)教材理論知識(shí)進(jìn)行按部就班地操作，這就無(wú)法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行自主操作的積極性。再加上還有很多高校因?yàn)橘Y金投入有限，很多實(shí)驗(yàn)室中舊的器材設(shè)備出現(xiàn)機(jī)能老化，無(wú)法滿足當(dāng)前機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的需求。因此，充分將這種虛擬仿真技術(shù)積極應(yīng)用于機(jī)械工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，可很大程度上來(lái)對(duì)目前教學(xué)過(guò)程存在的問(wèn)題和不足予以改善和優(yōu)化，并提升這門課的教學(xué)效率。

1 機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與問(wèn)題

機(jī)械工程實(shí)踐教學(xué)的工程主要側(cè)重于實(shí)踐性操作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生在操作中提升動(dòng)手實(shí)踐能力。近年來(lái)，隨著高校擴(kuò)展，大學(xué)生數(shù)量在不斷增多，而實(shí)驗(yàn)室和相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備開始供不應(yīng)求的問(wèn)題成為影響和制約機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要因素，這些導(dǎo)致學(xué)生在機(jī)械工程的學(xué)習(xí)中并沒(méi)有太多能切身實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，這也就使得學(xué)生無(wú)法將所學(xué)習(xí)和理解的理論知識(shí)真正運(yùn)用到實(shí)踐中，影響學(xué)生實(shí)際的動(dòng)手操作能力，同時(shí)使得學(xué)生所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)無(wú)法在實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證，在很大程度上會(huì)降低學(xué)生學(xué)習(xí)這門專業(yè)的積極主動(dòng)性。另外，因?yàn)闄C(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開對(duì)機(jī)械的使用，而很多學(xué)?？紤]到機(jī)械有潛在的危險(xiǎn)性，為了確保學(xué)生的人身安全，進(jìn)而通過(guò)有關(guān)機(jī)械工程的講座、參觀來(lái)替代實(shí)踐教學(xué)。但這些形式的替代無(wú)法起到與實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)相同的效果，也無(wú)法有效提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力，也就因而使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握只是停留在理論層面，不利于這門專業(yè)的全面透徹化的學(xué)習(xí)。因此，當(dāng)前提高我國(guó)高校機(jī)械工程實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)設(shè)備和教學(xué)質(zhì)量十分迫切和需要。

2 有關(guān)虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 關(guān)于數(shù)控加工技術(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)

數(shù)控加工技術(shù)，是我國(guó)當(dāng)前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中現(xiàn)代化制造業(yè)的核心技術(shù)，現(xiàn)代化數(shù)控加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，有效為我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，這種數(shù)控加工技術(shù)，充分集結(jié)了微電子技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)這兩種技術(shù)，而且也預(yù)示著我國(guó)機(jī)械工程的發(fā)展前景。在當(dāng)前的各大高校專業(yè)中，機(jī)械制造級(jí)自動(dòng)化成為非常熱門的專業(yè)之一。在具體教學(xué)過(guò)程中，學(xué)習(xí)本專業(yè)的教學(xué)與培訓(xùn)操作中最為主要的內(nèi)容即是數(shù)控機(jī)床。但由于數(shù)控機(jī)床的價(jià)格十分昂貴，而且設(shè)備單一的同時(shí)還有一定的復(fù)雜性，因此無(wú)法滿足每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作的需求，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只可允許少部分學(xué)生來(lái)進(jìn)行實(shí)踐操作，還有一部分只能在旁觀看和輔助，這就使得教學(xué)方法產(chǎn)生了一定的局限性。但如果在機(jī)械工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)引入虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，那么通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的詳細(xì)步驟與過(guò)程進(jìn)行模擬，則就能為工程實(shí)驗(yàn)專業(yè)的學(xué)生提供學(xué)習(xí)環(huán)境和有利的條件，去實(shí)際感受和體驗(yàn)機(jī)床的加工環(huán)境及加工流程，并因此而形成系統(tǒng)化的知識(shí)構(gòu)架，提高學(xué)習(xí)效率。

2.2 有關(guān)帶傳動(dòng)性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)

在機(jī)械傳動(dòng)的過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛的是帶傳動(dòng)，通過(guò)帶傳動(dòng)的應(yīng)用，來(lái)完成機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作。帶傳動(dòng)性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)則指的是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)帶傳動(dòng)的過(guò)程予以觀察和分析，尤其是注意觀察其是否有打滑現(xiàn)象和彈性滑動(dòng)的狀況，再對(duì)其承載能力的大小進(jìn)行分析，并結(jié)合所觀察和分析所得的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)描繪帶傳動(dòng)彈性滑動(dòng)圖和傳動(dòng)效率圖形。但是，若應(yīng)用到虛擬仿真技術(shù)來(lái)做帶傳動(dòng)性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，那么就省去了電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、傳感器以及光電測(cè)速裝置等的應(yīng)用。這是由于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)施是由計(jì)算機(jī)輔助完成的，而且是利用Lab VIEW 軟件設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)性能測(cè)試系統(tǒng)。

2.3 有關(guān)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是對(duì)各種大型復(fù)雜機(jī)械裝備的原理演示、故障診斷、功能仿真，同時(shí)也是對(duì)復(fù)雜且精密零件的工藝驗(yàn)證、復(fù)雜綜合控制的模擬分析，并有效為大型復(fù)雜機(jī)械裝備操作培訓(xùn)提供了更加新型現(xiàn)代化的方法，解決和完善了大型復(fù)雜機(jī)械裝備物理實(shí)驗(yàn)存在的漏洞和不足。虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可充分為高校學(xué)生開設(shè)面向全斷面掘進(jìn)機(jī)、冶金成套設(shè)備等大型復(fù)雜機(jī)械裝備的虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)與開發(fā)、虛擬裝配與功能仿真等虛擬實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)踐訓(xùn)練課程。

2.4 有關(guān)減速器裝備實(shí)驗(yàn)

在機(jī)械工程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常常涉及到對(duì)減速器的應(yīng)用，因此，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)課中，最根本的課程最必不可少的實(shí)驗(yàn)即是減速器實(shí)驗(yàn)。在過(guò)去機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)的減速器實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，老師基本上是通過(guò)把一個(gè)真的減速器帶到課堂，并通過(guò)對(duì)其進(jìn)行逐一拆卸安裝，以此來(lái)讓學(xué)生了解和掌握其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功能以及工作原理，但這樣會(huì)帶來(lái)巨大的資金消耗，而且實(shí)驗(yàn)缺乏穩(wěn)定性。但此時(shí)如果在減速器裝備的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)把對(duì)實(shí)物的拆裝過(guò)程換做操作軟件，來(lái)對(duì)其進(jìn)行仿真和修形，從而達(dá)到其實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，并不斷提升學(xué)生對(duì)這門課程的學(xué)習(xí)水平和質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)把虛擬仿真這種技術(shù)有效應(yīng)用到機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可對(duì)過(guò)去傳統(tǒng)儀器設(shè)備的缺陷和不足予以改善和優(yōu)化，滿足了實(shí)驗(yàn)教W改革的發(fā)展需求，提升了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

1 環(huán)境工程學(xué)的特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

隨著環(huán)境控制技術(shù)迅速發(fā)展，污染控制工程理論和實(shí)踐的知識(shí)量也越來(lái)越多，知識(shí)點(diǎn)的更新速度也越來(lái)越快。我國(guó)各理工科院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)基本都開設(shè)有環(huán)境工程學(xué)課程，但縱觀課程的教學(xué)現(xiàn)狀，存在諸多不盡如人意的地方。

1.1 教學(xué)內(nèi)容多且廣泛

環(huán)境工程學(xué)包含廢水污染控制、大氣污染控制、固體廢物處理以及噪聲控制等，內(nèi)容多而雜，容易造成學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握廣而不深，學(xué)而不精。對(duì)應(yīng)的專業(yè)教材知識(shí)更新慢；理論課程課時(shí)過(guò)多，實(shí)踐課程課時(shí)少，專業(yè)技能訓(xùn)練難以保證[1]。

1.2 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果差

環(huán)境工程課程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)都是集中將學(xué)生帶到某個(gè)與專業(yè)相關(guān)的單位比如污水處理廠，學(xué)生只能參觀某些處理單元，不得隨便操作任何設(shè)備、儀器，對(duì)于如何控制管理水處理工藝的運(yùn)行、如何解決運(yùn)行問(wèn)題等，仍然得不到學(xué)習(xí)和鍛煉。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)通常比較嘈雜，學(xué)生對(duì)參觀的內(nèi)容往往是“走馬觀花”，不能達(dá)到實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的目的。

1.3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少且單一

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)作為環(huán)境工程學(xué)理論課程的后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程，該課程不僅能加深、鞏固學(xué)生對(duì)環(huán)境工程基本理論的理解，同時(shí)還可增強(qiáng)分析問(wèn)題和進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立工作能力；有利于掌握有關(guān)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究方法和實(shí)驗(yàn)技巧，培養(yǎng)整理、分析數(shù)據(jù)能力，提高環(huán)境工藝、工程方面的科研思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。但是目前環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅限于幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，比如：活性污泥實(shí)驗(yàn)、大氣除塵演示實(shí)驗(yàn)、氧傳遞系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)等，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少。教學(xué)方式大多是在教師講解之后，學(xué)生“依樣畫葫蘆”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E理解得不夠透徹，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中處于一種被動(dòng)的地位。另外，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，即使把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中對(duì)設(shè)備的基本構(gòu)造、使用方法和注意事項(xiàng)看了多遍，仍不得要領(lǐng)，甚至不能正確地操作設(shè)備。另外，某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受到設(shè)備數(shù)量、品種、成本等方面的限制而無(wú)法開展。

2 虛擬仿真技術(shù)在環(huán)境工程學(xué)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)，如自動(dòng)化[2]、水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與故障診斷等[3]。虛擬仿真教學(xué)可以根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要和效果，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的組織和修改，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和互動(dòng)性，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)思維[4]。

2.1 虛擬仿真技術(shù)水污染控制的運(yùn)用

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)可以提升學(xué)生對(duì)城市生活廢水、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)效果。在仿真系統(tǒng)中，學(xué)生按照時(shí)間操作規(guī)程的要求對(duì)各個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，最終確定處理后的廢水與污泥能否與實(shí)際設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求相符[5]。學(xué)生可根據(jù)提示熟悉虛擬水廠構(gòu)筑物分布和水廠概況，查看主要?jiǎng)恿υO(shè)備的知識(shí)點(diǎn)，了解水廠主要?jiǎng)釉O(shè)備能耗和藥劑成本，了解污水處理廠的相關(guān)工作規(guī)定和安全章程等。比如：虛擬仿真水廠包含巡檢項(xiàng)目和事故預(yù)案工況等，分別是正常工況巡檢、出水總氮超標(biāo)、出水總磷超標(biāo)、出水COD超標(biāo)、反應(yīng)池曝氣量調(diào)節(jié)、初沉池排泥撇渣、內(nèi)回流的調(diào)節(jié)、SVI調(diào)節(jié)，從而掌握污水處理廠常見(jiàn)事故的應(yīng)急處理預(yù)案和解決措施。

2.2 虛擬仿真技術(shù)在大氣污染控制的運(yùn)用

第8篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 虛擬仿真 改革與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）10（b）-0082-02

數(shù)字電子技術(shù)是筆者學(xué)校精品課程，目前正在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源共享課的建設(shè)，同時(shí)它也是理工科電氣工程及其自動(dòng)化、電氣自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其制動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)工程、應(yīng)用物理學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程不僅具有自身的理論體系而且實(shí)踐性非常強(qiáng)。該課程主要的內(nèi)容是解決數(shù)字電子電路相關(guān)理論的入門，學(xué)生能夠在掌握基本理論的同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，掌握分析和設(shè)計(jì)的基本方法和基本技能，為后學(xué)專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。

以往的數(shù)電實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上是硬件實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部操作。學(xué)生在學(xué)習(xí)完理論課后，在實(shí)驗(yàn)課上直接通過(guò)實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證性操作或者簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)再通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱搭建電路，這樣的操作設(shè)計(jì)性比較差，很多知識(shí)的掌握達(dá)不到加強(qiáng)鞏固的效果。如果有一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的驗(yàn)證，教學(xué)效果會(huì)大幅度地提高。對(duì)一些興趣比較高、學(xué)有余力的學(xué)生還可以針對(duì)實(shí)際問(wèn)題設(shè)計(jì)一些電路，然后在平臺(tái)上練習(xí)，從而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題。去年該校購(gòu)置了虛擬仿真平臺(tái)，但是由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、平臺(tái)的操作不熟練等因素影響，目前數(shù)電實(shí)驗(yàn)?zāi)壳斑€停留在實(shí)驗(yàn)箱的階段，雖然經(jīng)過(guò)一定的改革增加了面包板，學(xué)生的動(dòng)手能力有一定的提高。但因有許多問(wèn)題出現(xiàn)，如初學(xué)者對(duì)原理掌握不牢固、理論知識(shí)跟不上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容效果不佳、教學(xué)評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)考核手段比較單一、設(shè)備的故障頻發(fā)、設(shè)備升級(jí)不方便等諸多因素嚴(yán)重影響教學(xué)，也限制了學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

1 數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的意義

數(shù)字電子技術(shù)工程性和實(shí)踐性極強(qiáng)，相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)，不僅可以幫助學(xué)生理解和掌握該課程的基本內(nèi)容，還可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)在計(jì)算機(jī)上構(gòu)建一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，提供可操作虛擬實(shí)驗(yàn)儀器，使學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上通過(guò)接近真實(shí)的人機(jī)交互界面完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還提供網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一體化管理功能[1]。該校在電類專業(yè)中開展了部分仿真課程的公共選修課和專業(yè)選修課，已經(jīng)購(gòu)置了仿真平臺(tái)，以及計(jì)算機(jī)機(jī)房等硬件設(shè)備，對(duì)于數(shù)電實(shí)驗(yàn)的仿真有一定的基礎(chǔ)。但是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和人才培養(yǎng)模式還有一定的差距，而且并不互相兼容，需要系統(tǒng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)機(jī)制來(lái)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的有效性和可行性。

采用虛擬仿真的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的開設(shè)不僅可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)的不足，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣、動(dòng)手能力的培養(yǎng)及綜合素質(zhì)的提升，而且具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

（1）解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)資金不足或不能及時(shí)到位的現(xiàn)象。虛擬仿真不像硬件實(shí)驗(yàn)室那樣需要比較高額的維護(hù)費(fèi)用，而且維護(hù)起來(lái)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理。

（2）通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn)群，實(shí)現(xiàn)綜合利用資源。數(shù)電實(shí)驗(yàn)涉及到信號(hào)的產(chǎn)生，數(shù)字電路的實(shí)現(xiàn)，可將虛擬軟件平臺(tái)和EDA實(shí)驗(yàn)室及信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建，共同完成綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的仿真及操作。

（3）互動(dòng)性較強(qiáng)。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)驗(yàn)室虛擬操作可以實(shí)現(xiàn)生與生、生與師、師與師之間的遠(yuǎn)程互動(dòng)與交流。老師可以有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、監(jiān)督和考核，學(xué)生通過(guò)交流很快地掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

（4）提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)生可以根據(jù)自身?xiàng)l件，除了完成老師交代的內(nèi)容之外，設(shè)計(jì)自己喜歡的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑晕以O(shè)計(jì)與創(chuàng)造，提高自我學(xué)習(xí)的能力、鍛煉動(dòng)手能力和設(shè)計(jì)能力。

（5）與科技發(fā)展同步，保證實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性與前瞻性。及時(shí)有效地對(duì)虛擬軟件進(jìn)行更新，與時(shí)俱進(jìn)地采用新的方法授課，引入新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生開展探索性、研究性、創(chuàng)新創(chuàng)意性實(shí)驗(yàn)。

2 虛擬仿真數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革與實(shí)踐的舉措

為了培養(yǎng)中國(guó)特色應(yīng)用技術(shù)型人才，教學(xué)中必須加強(qiáng)學(xué)生的技術(shù)理論、注重技術(shù)應(yīng)用、突出實(shí)踐教學(xué)，而加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)正是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的一個(gè)基礎(chǔ)。

2.1 改革教學(xué)過(guò)程

通過(guò)學(xué)習(xí)其他院校實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，根據(jù)當(dāng)前信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)，參考其教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與做法，對(duì)該課程的教學(xué)過(guò)程加以調(diào)整。針對(duì)不同的專業(yè)選用不同的教材，精選教學(xué)內(nèi)容、精煉講課題材。

2.2 完善教學(xué)大綱，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)人才培養(yǎng)模式

通過(guò)課題組成員授課經(jīng)驗(yàn)及學(xué)習(xí)研究的結(jié)果，商討完善教學(xué)大綱，制定比較合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核機(jī)制，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.3 改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方法

通過(guò)引入現(xiàn)代化的教學(xué)手段，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段的提高及改革。構(gòu)建以網(wǎng)絡(luò)為載體的教學(xué)平臺(tái)，借助一些虛擬軟件實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)方法。通過(guò)已有的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)合原有的硬件設(shè)備進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高了設(shè)備的利用率，降低了實(shí)驗(yàn)成本，提高了實(shí)驗(yàn)授課效果。通過(guò)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

教學(xué)內(nèi)容采用虛實(shí)結(jié)合的授課方式，突出實(shí)驗(yàn)多元化、層次化和系統(tǒng)性。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由數(shù)制和碼制、基本門電路的測(cè)試、組合邏輯電路、觸發(fā)器、時(shí)序邏輯電路、脈沖的產(chǎn)生與整形、ADC和DAC、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和可編程邏輯器件等構(gòu)成。[1]通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)電路的搭建，使學(xué)生對(duì)實(shí)際電路具有比較直觀的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.4 建O綜合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)

通過(guò)教師或?qū)W生自發(fā)組織相關(guān)協(xié)會(huì)構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，定期進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐理論知識(shí)的講授和電子線路的設(shè)計(jì)。形式可以多樣化、多元化，如講座、授課、競(jìng)賽和觀摩等。

2.5 構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)開放式教學(xué)

利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字電子技術(shù)硬件實(shí)驗(yàn)室共同構(gòu)建虛擬數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)前理論知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程智能指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改、互動(dòng)交流通知、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)估和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理等9個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和共享。該平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作，還可以擴(kuò)展到課程設(shè)計(jì)和課程實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)。

利用網(wǎng)絡(luò)建立關(guān)于數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)為主題的論壇，以促進(jìn)不同用戶間的信息交流，了解最前沿的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，開拓視野[3]。

2.6 構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)群

打破課程界限，實(shí)行多門實(shí)驗(yàn)交叉匯合，建立綜合實(shí)驗(yàn)群。數(shù)字電子技術(shù)是一門邏輯性非常強(qiáng)的課程，邏輯變量的產(chǎn)生、傳輸和處理過(guò)程要求比較嚴(yán)謹(jǐn)，具有工程性和實(shí)踐性兩大特點(diǎn)。將已有的數(shù)電實(shí)驗(yàn)室、通信實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真平臺(tái)和EDA、信號(hào)與系統(tǒng)等多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)適用于工科專業(yè)的電類虛擬實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)群，共同來(lái)完成綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的操作，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

2.7 改革實(shí)驗(yàn)教材

針對(duì)該校轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)，該院在人才培養(yǎng)模式上也應(yīng)有所變化，要促進(jìn)電類學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)的平衡協(xié)調(diào)發(fā)展，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。結(jié)合實(shí)際情況改革實(shí)驗(yàn)教材。這樣既能提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，也能培養(yǎng)其解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

2.8 改革考評(píng)機(jī)制

過(guò)去的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)都是平時(shí)成績(jī)加期末抽取實(shí)驗(yàn)操作一次性考核的方式進(jìn)行。通過(guò)虛擬仿真后的試驗(yàn)考核方式采用考勤成績(jī)、平時(shí)操作成績(jī)、提交作業(yè)成績(jī)、創(chuàng)新成績(jī)綜合考評(píng)。同時(shí)建立學(xué)評(píng)學(xué)、師評(píng)學(xué)、學(xué)評(píng)師的考核機(jī)制，共同進(jìn)步，共同促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。

3 結(jié)語(yǔ)

堅(jiān)持“育人為本”“以生為本”的基本教育理念，培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才是我們的最終目標(biāo)。通過(guò)實(shí)踐證明，對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)室及其設(shè)備進(jìn)行合理整合，構(gòu)建綜合實(shí)驗(yàn)群，不僅可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)其他實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行。

通過(guò)豐富的仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)軟件培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的能力；整合已有硬件資源和虛擬網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方式使學(xué)生對(duì)實(shí)際電路有比較直觀的認(rèn)識(shí)，既提高了現(xiàn)有設(shè)備的利用率，降低了實(shí)驗(yàn)成本，又提高了實(shí)踐教學(xué)的效果；最終促進(jìn)學(xué)生“善學(xué)習(xí)、善實(shí)踐、善應(yīng)用”的專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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第9篇：虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文

化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”，目的是把現(xiàn)有化學(xué)和化工生產(chǎn)的技術(shù)路線從“先污染，后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上消除污染”，核心是“杜絕污染源”。隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高及環(huán)保各項(xiàng)工作的深入，教學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保問(wèn)題將被人們重視。同時(shí)，結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)自身的特點(diǎn)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)“綠色化”不僅非常必要，而且現(xiàn)實(shí)可行。

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的高度發(fā)展，我們的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)迎來(lái)了改革的春風(fēng)，中學(xué)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)思想怦然誕生了。中學(xué)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)就是利用計(jì)算機(jī)編程工具模仿真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境編寫的軟件，借助計(jì)算機(jī)營(yíng)造一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使實(shí)驗(yàn)接近或優(yōu)于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)者可借助操作計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

事實(shí)上，計(jì)算機(jī)模擬仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)擺脫實(shí)物教育的一場(chǎng)革命，它的產(chǎn)生和發(fā)展，不僅是教育方法、教育手段、教育技巧的更新，而且對(duì)保護(hù)自然資源、緩解化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境的污染都具有深遠(yuǎn)的意義。利用模擬仿真對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行剖視及仿真，對(duì)有毒物質(zhì)出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，避免有毒物質(zhì)危害師生身體的健康。常規(guī)的、傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)不可避免的消耗許多藥品和大量的水資源，尤其對(duì)于那些要使用昂貴試劑藥品的、實(shí)驗(yàn)中容易引起爆炸或必須采用有毒有害試劑（如氫氣、苯、苯酚、砷化物、重金屬等）的實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。這樣，利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程、實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行仿真，用文字、聲音、圖像、動(dòng)畫的效果讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)屏幕上做實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)方式，領(lǐng)會(huì)了化學(xué)原理，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的整合，又節(jié)省了資源、保護(hù)了環(huán)境，使我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)變成“綠色化”的實(shí)驗(yàn)。

那么，我們應(yīng)該怎樣來(lái)構(gòu)建這種“綠色化”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？這一課題正是我們亟待解決的問(wèn)題。目前，我們正在著手研討這一問(wèn)題，現(xiàn)已形成以下幾條研究思路。

思路一：建立新課標(biāo)背景下的課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)模型

為了實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)提出的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，貫徹綠色化學(xué)的教學(xué)思想，我們創(chuàng)立了下面化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)（初始）模型。

確定實(shí)驗(yàn)課題及類型――展示用品及儀器――實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)――實(shí)驗(yàn)過(guò)程――總結(jié)――撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)課題即實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)類型即教師演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；用品即實(shí)驗(yàn)使用的試劑和藥品，儀器即實(shí)驗(yàn)所要用到的器具；實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)即實(shí)驗(yàn)前有哪些準(zhǔn)備工作和哪些注意事項(xiàng)；實(shí)驗(yàn)過(guò)程即實(shí)驗(yàn)操作流程；總結(jié)即實(shí)驗(yàn)過(guò)程的注意事項(xiàng)與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)報(bào)告即對(duì)實(shí)驗(yàn)的總體匯報(bào)。

思路二：建立演示實(shí)驗(yàn)課件平臺(tái)

演示實(shí)驗(yàn)是老師為了說(shuō)明某一化學(xué)反應(yīng)過(guò)程或現(xiàn)象而做的實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)比較多，我們可以在校園網(wǎng)上建立演示實(shí)驗(yàn)課件平臺(tái)，把老師們?cè)O(shè)計(jì)好的演示實(shí)驗(yàn)課件收集其中，老師上課時(shí)可以任意選用。

思路三：建立學(xué)生實(shí)驗(yàn)課件平臺(tái)