導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇虛擬仿真技術(shù)教學(xué)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

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

關(guān)鍵詞:

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

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

1虛擬仿真技術(shù)的概述

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

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

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

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

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

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

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

3結(jié)語(yǔ)

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

參考文獻(xiàn)

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篇2

【摘 要】隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子科技也在不斷更新，并且逐漸滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)在中職學(xué)校也得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展，取代了大部分電子設(shè)計(jì)。電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)學(xué)生的要求也很高。在中職學(xué)校，電子技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也存在著一些問(wèn)題，本文針對(duì)中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)對(duì)虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用的現(xiàn)狀，分析了虛擬仿真技術(shù)在中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)中的不足和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 虛擬仿真技術(shù)；中職；電子技術(shù)；教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G718.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2015）20-0122-02

電子技術(shù)是一門專業(yè)技能課，它在中職學(xué)校中的快速發(fā)展，不僅推動(dòng)了現(xiàn)代教育的進(jìn)步，而且還提高了中職的教學(xué)水平和質(zhì)量、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了課堂知識(shí)內(nèi)容。在電子技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)是把理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要方法，也是讓學(xué)生們提高綜合素質(zhì)的重要方式。

一、虛擬仿真技術(shù)的概念

虛擬仿真技術(shù)是虛擬系統(tǒng)對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的模仿，在電子技術(shù)教學(xué)中一直被使用，是電子計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程中研究出來(lái)的新方法。隨著科技的飛速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)也在不斷變革，并漸漸成為不可缺少的一部分。

二、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在虛擬仿真技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，該技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中開(kāi)始普及，虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中，已經(jīng)成為教學(xué)的重要教學(xué)工具，其他很多行業(yè)也在開(kāi)始引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)到目前為止，一直使用的是Multisim仿真軟件，并且該軟件已經(jīng)更新到了EWB5.0，這個(gè)軟件是建立在PC平臺(tái)上的一個(gè)圖形操作界面，模仿一個(gè)真實(shí)版的電子電路實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以對(duì)所有工作臺(tái)進(jìn)行操作和指揮，體驗(yàn)真實(shí)的電子電路實(shí)驗(yàn)。目前，我國(guó)普遍采用的是EDA軟件，主要是對(duì)電子電路進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和仿真。

三、虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

1.理論教學(xué)。理論教學(xué)是電工電子教學(xué)中不可缺少的一部分。理論教學(xué)可以使學(xué)生有足夠的專業(yè)理論知識(shí)，為實(shí)踐教學(xué)打下基礎(chǔ)。專業(yè)理論課一般比較枯燥無(wú)味，有些學(xué)生基礎(chǔ)比較差，比較薄弱，就沒(méi)有很大的興趣，老師教起來(lái)就相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難，而且還影響教學(xué)效果。隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，課堂上漸漸地引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，在進(jìn)行理論講解的同時(shí)，利用仿真技術(shù)進(jìn)行多媒體演練，把理論教學(xué)中抽象的概念形象化、簡(jiǎn)單化、直觀化。例如：在基本放大電路中，對(duì)靜態(tài)工作的選擇，直接影響到放大器的性能。一般在理論課上，學(xué)生都會(huì)利用公式進(jìn)行推理，這樣就不能深刻理解，會(huì)對(duì)基本放大電路的知識(shí)掌握不好。但是，通過(guò)虛擬仿真的演示，學(xué)生很直觀地去了解和認(rèn)識(shí)；在模擬電子線路中，三根管的公式是：Ie=Ic+Ib，在理論教學(xué)中都是用表格的方式列出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，證明是很多實(shí)驗(yàn)之后的出來(lái)的結(jié)果，學(xué)生只有死記硬背，沒(méi)有真實(shí)體驗(yàn)，所以用虛擬仿真的技術(shù)，讓學(xué)生們自己動(dòng)手去驗(yàn)證公式的到來(lái)，這樣就會(huì)更容易牢記。

2.實(shí)踐教學(xué)。電子技術(shù)教學(xué)更注重實(shí)踐，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中安全第一，但是也避免不了出現(xiàn)一些意外，存在很多安全隱患。而虛擬仿真技術(shù)只需要在計(jì)算機(jī)房就可以完成實(shí)驗(yàn)，可以避免安全隱患的發(fā)生。虛擬仿真技術(shù)可以讓學(xué)生不受任何因素的限制，只要有計(jì)算機(jī)就可以完成實(shí)驗(yàn)，可以更好地把理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和課堂效果。例如：實(shí)踐工作中沒(méi)有邏輯轉(zhuǎn)換儀器，但是仿真技術(shù)中有，在數(shù)學(xué)電路中，利用邏輯轉(zhuǎn)換儀器，將邏輯電路和邏輯表達(dá)方式、真值表之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)更加方便。

四、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的意義

1.虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)環(huán)境中創(chuàng)造了很多種場(chǎng)景，讓教學(xué)環(huán)境多元化，因?yàn)榉抡婕夹g(shù)具有交互性強(qiáng)、生動(dòng)形象等特殊特點(diǎn)，可以把各種各樣的假設(shè)模型通過(guò)系統(tǒng)更直觀的讓學(xué)生們看到各種假設(shè)所出現(xiàn)的結(jié)果，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。這樣課堂就不會(huì)枯燥無(wú)味，學(xué)生們就會(huì)更加積極地參與到課堂中。例如，在學(xué)習(xí)《彩色電視機(jī)原理及維修》時(shí)，可以借助多媒體信息軟件，為學(xué)生展示電視劇發(fā)展的歷程，講解彩色電視機(jī)市場(chǎng)的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際生活，提問(wèn)“自己家中使用的電視劇是什么樣的”，形成互動(dòng)型教學(xué)模式。所以，虛擬仿真技術(shù)不僅能夠使學(xué)生掌握專業(yè)的技能知識(shí)，還能激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣，還能有效地提高課堂效率。

2.在傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生和教師反映適應(yīng)性差是普遍問(wèn)題之一，其只要因素是硬件設(shè)備。仿真技術(shù)使用廣泛，兼容性強(qiáng)，適用于教學(xué)的全過(guò)程，并且不受專業(yè)技術(shù)、學(xué)科類別的影響，如電子專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等，都可利用具有仿真功能的通用型軟件Protel和Multisim來(lái)完成。

3.仿真技術(shù)不僅僅可以解決實(shí)訓(xùn)費(fèi)用過(guò)高的問(wèn)題，還能夠降低環(huán)境污染、意外問(wèn)題的發(fā)生。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)有危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)，而仿真技術(shù)可以提前讓學(xué)生掌握其流程，減小危險(xiǎn)事故的發(fā)生，可以使學(xué)生放心大膽地去完成每一個(gè)試驗(yàn)。

五、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中存在的問(wèn)題

雖然虛擬仿真技術(shù)改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，但是教學(xué)中完全使用仿真技術(shù)會(huì)大大降低學(xué)生對(duì)真實(shí)元器件的封裝、檢測(cè)的認(rèn)識(shí)度，降低對(duì)儀器的操作能力和削弱對(duì)電子產(chǎn)品的布線能力、安裝調(diào)試能力等。為了避免這種現(xiàn)象，必須采取兩種相結(jié)合的方法，在強(qiáng)調(diào)仿真技術(shù)對(duì)教學(xué)的輔的同時(shí)，還要強(qiáng)調(diào)實(shí)際動(dòng)手能力的重要性，兩者有效結(jié)合。對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)合理地安排，提供科學(xué)、合理的仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生多自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

六、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用方法的研究

1.仿真技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合。目前，大多數(shù)仿真技術(shù)軟件都是外國(guó)開(kāi)放的，這些軟件不僅價(jià)格昂貴，而且不適合我國(guó)的教育發(fā)展。所以我國(guó)應(yīng)該建立仿真技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，研究開(kāi)發(fā)適合我國(guó)教育發(fā)展的仿真軟件，開(kāi)發(fā)仿真軟件要緊密的與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，跟上科技發(fā)展的腳步，全力開(kāi)發(fā)先進(jìn)的、適用的、全面覆蓋的仿真技術(shù)。

2.仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。許多中職學(xué)校在自行研發(fā)仿真技術(shù)軟件，但是到目前為止沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所以對(duì)仿真技術(shù)要標(biāo)準(zhǔn)化，學(xué)生的使用要流程化、對(duì)軟件的設(shè)計(jì)要規(guī)范化，把仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)緊密結(jié)合，提高仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量。

3.堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合。雖然仿真技術(shù)能夠很大程度的提高學(xué)生的理解能力和動(dòng)手能力，但是仿真技術(shù)缺乏實(shí)物感，與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)不一樣。比如：在網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)中，利用到的一些設(shè)備路由器、交換機(jī)等，雖然在仿真技術(shù)中學(xué)生都會(huì)使用，但是實(shí)物和仿真存在著差異，會(huì)導(dǎo)致在實(shí)物訓(xùn)練中無(wú)從下手。所以，應(yīng)該合理的安排仿真實(shí)驗(yàn)，有計(jì)劃地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，把仿真技術(shù)和實(shí)物訓(xùn)練結(jié)合在一起，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在我們生活用廣泛使用，在中職電子教學(xué)技術(shù)中也具有重要的意義。它使理論教學(xué)概念變得生動(dòng)化、形象化，不僅創(chuàng)新了電子技術(shù)教學(xué)的模式，而且還提高了學(xué)生的電子技術(shù)綜合能力，使學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)更加深入的掌握。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐，形成了一定的創(chuàng)新意識(shí)和思維想法，為未來(lái)的工作和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；數(shù)控技術(shù)專業(yè)；數(shù)控仿真軟件；中職學(xué)校

中圖分類號(hào)：G642

1虛擬數(shù)控仿真系統(tǒng)

虛擬數(shù)控技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)來(lái)模仿真實(shí)的數(shù)控設(shè)備工作環(huán)境和工作過(guò)程的一門技術(shù)。它以計(jì)算機(jī)仿真和數(shù)控加工技術(shù)為基礎(chǔ)，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為一體，在虛擬的條件下，對(duì)數(shù)控設(shè)備的工作過(guò)程和環(huán)境進(jìn)行全面的仿真。目前國(guó)內(nèi)外研究人員在加工過(guò)程仿真方面做了許多工作，如美國(guó)Maryland大學(xué)開(kāi)發(fā)了用于培訓(xùn)數(shù)控操作人員的虛擬數(shù)控機(jī)床仿真器。同濟(jì)大學(xué)研制的數(shù)控程序微機(jī)動(dòng)畫仿真系統(tǒng)。清華大學(xué)CIMS工程研究中心開(kāi)發(fā)的“通用加工過(guò)程仿真器”等等，但目前的虛擬系統(tǒng)都屬于幾何仿真的范疇，將刀具與零件視為剛體，不考慮切削參數(shù)、切削力及其他物理因素對(duì)切削加工的影響，只是對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行翻譯，產(chǎn)生刀具位置數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件和刀架運(yùn)動(dòng)，對(duì)工件進(jìn)行虛擬切削，同時(shí)檢查是否有干涉和碰撞。未來(lái)虛擬數(shù)控技術(shù)的主要發(fā)展方向是向物理仿真發(fā)展，包括加工精度分析，切削過(guò)程的熱變形，切削力作用下的系統(tǒng)彈性變形、夾緊變形，以及機(jī)床的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)分析等。

2虛擬數(shù)控仿真系統(tǒng)在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

2.1傳統(tǒng)數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

職業(yè)教育以崗位需求和職業(yè)能力為本位，突出實(shí)踐技能的訓(xùn)練。目前很多學(xué)校都投入購(gòu)置了數(shù)控設(shè)備，雖然數(shù)控機(jī)床的數(shù)量增加了很多，但仍不能滿足實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需要，教學(xué)只能“在黑板上開(kāi)機(jī)床，在練習(xí)本上編工藝”；學(xué)生從理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入實(shí)際操作缺少中間過(guò)渡環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)的危險(xiǎn)性增加；實(shí)訓(xùn)教師在現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)多名學(xué)生同時(shí)操作時(shí)，環(huán)境嘈雜，且很多學(xué)生圍著一臺(tái)機(jī)床，教學(xué)效果不好；數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜緊湊，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中觀察了解機(jī)床的工作狀態(tài)和工作原理及機(jī)床的機(jī)構(gòu)時(shí)，觀察角度受到限制等等?；谶@些在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的問(wèn)題，我們利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作過(guò)程和環(huán)境進(jìn)行全面的仿真,開(kāi)發(fā)了《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》。

2.2利用虛擬仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)的數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)

《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》總體上設(shè)計(jì)了三個(gè)部分，即學(xué)習(xí)幫助、仿真實(shí)訓(xùn)和仿真考核。

學(xué)習(xí)幫助部分是入門學(xué)習(xí)的資源庫(kù),包括了自動(dòng)操作、手動(dòng)操作和學(xué)生難以掌握的對(duì)刀操作的過(guò)程。軟件的核心部分是采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的仿真實(shí)訓(xùn)與考核部分，對(duì)機(jī)床、工件和刀具進(jìn)行了三維實(shí)體造型，通過(guò)實(shí)體間的布爾運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程的仿真，系統(tǒng)采用OPEN GL作為圖形開(kāi)發(fā)引擎，使動(dòng)態(tài)仿真過(guò)程變得流暢，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床操作全過(guò)程仿真和加工運(yùn)行的全環(huán)境仿真。學(xué)生根據(jù)圖紙確定加工工藝、編制好程序后，就可以在平臺(tái)上輸入程序，完成對(duì)刀及零件加工的全部工作。

圖2虛擬數(shù)控仿真系統(tǒng)

軟件針對(duì)中職學(xué)生的特點(diǎn)，注重過(guò)程性，強(qiáng)調(diào)細(xì)節(jié)，增加了安全性訓(xùn)練和工藝性訓(xùn)練功能。比如背吃刀量是根據(jù)機(jī)床、工件和刀具的剛度決定的，當(dāng)加工不同的材料時(shí)，其取值是不同的，學(xué)生往往給出很大的背吃刀量，而這在實(shí)際的機(jī)床上加工時(shí)，是非常危險(xiǎn)的，我們的軟件中充分考慮了這一點(diǎn)，教師可以根據(jù)加工需要來(lái)設(shè)置背吃刀量，當(dāng)學(xué)生給出的數(shù)值過(guò)大時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)提示，并停止運(yùn)行，讓學(xué)生養(yǎng)成正確的加工習(xí)慣。

考核平臺(tái)，可利用試題生成工具生成試題，通過(guò)考試服務(wù)界面導(dǎo)入到系統(tǒng)，還可以導(dǎo)入報(bào)名表、進(jìn)行成績(jī)處理等。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)?shí)操的全過(guò)程進(jìn)行考核，對(duì)編程中出現(xiàn)的語(yǔ)法錯(cuò)誤和操作運(yùn)行時(shí)發(fā)生的碰撞進(jìn)行檢測(cè)并扣分，考試結(jié)束后學(xué)生可查詢什么地方出現(xiàn)了錯(cuò)誤以及扣掉了多少分。

軟件通過(guò)三個(gè)平臺(tái)的設(shè)置，學(xué)生在訓(xùn)練的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，可以在學(xué)習(xí)平臺(tái)上找到答案，之后還可以通過(guò)考試系統(tǒng)檢驗(yàn)自己學(xué)習(xí)的效果，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立操作和自我測(cè)評(píng)。

3基于《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》課堂教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)

為了檢驗(yàn)基于《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》的教學(xué)模式對(duì)數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用效果，選取了《數(shù)控設(shè)備與編程》，這一中職數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主干課程。該課程在內(nèi)容相同的情況下，采用《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》后，在沈陽(yáng)市裝備制造工程學(xué)校的教學(xué)課時(shí)數(shù)從原來(lái)的160學(xué)時(shí)減少為120學(xué)時(shí)。我們選取開(kāi)設(shè)同樣課程、學(xué)生總體水平相同的兩個(gè)班級(jí)作為實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)班為09數(shù)控1班，對(duì)照班為09數(shù)控3班，兩個(gè)班均為38人，其中實(shí)驗(yàn)班采用基于《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》的課堂教學(xué)模式，對(duì)照班采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。

通過(guò)一學(xué)年教學(xué)實(shí)踐，《數(shù)控設(shè)備與編程》課程對(duì)照班與實(shí)驗(yàn)班教學(xué)情況如表1所示：

表1數(shù)控教學(xué)情況對(duì)比分析表

班級(jí) 09數(shù)控3班38人（對(duì)照班） 09數(shù)控1班38人（實(shí)驗(yàn)班）

理論教學(xué)學(xué)時(shí) 54 54

實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí) 16 6

實(shí)訓(xùn)教學(xué)學(xué)時(shí) 3周 2周

總教學(xué)學(xué)時(shí) 160 120

教學(xué)組織形式 傳統(tǒng)的集體授課 基于數(shù)控仿真軟件的小班小組教學(xué)

教學(xué)模式 理論課 教師講解，并運(yùn)用有相關(guān)示意圖演示，學(xué)生聽(tīng)、記。 基于虛擬仿真軟件的數(shù)控課課堂模式

實(shí)驗(yàn)課 采用先在黑板上理論講解，再動(dòng)手操作。 小組探究，仿真展示、驗(yàn)證，動(dòng)手操作。

實(shí)訓(xùn)課 采用教師指導(dǎo)，學(xué)生操作練習(xí)。 教師布置項(xiàng)目，學(xué)生自主探究、仿真驗(yàn)證、操作練習(xí)。

實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班數(shù)控專業(yè)技能考試后測(cè)對(duì)比分析如表2所示：

表2控制班與實(shí)驗(yàn)班數(shù)控專業(yè)后測(cè)情況對(duì)比分析表

09數(shù)控3班38人

（對(duì)照班） 09數(shù)控1班38人

（實(shí)驗(yàn)班）

數(shù)控編程正確率 61％（23人） 79％（30人）

操作撞刀 17人次 5人次

工件合格率 53％（20人） 76％（29人）

4結(jié)語(yǔ)

《虛擬數(shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)與考核系統(tǒng)》在數(shù)控教學(xué)實(shí)踐中起到了很好的助學(xué)和助教的作用，受到老師和學(xué)生的歡迎。系統(tǒng)彌補(bǔ)了實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足，節(jié)約了大量的實(shí)訓(xùn)材料的投入；仿真系統(tǒng)作為學(xué)生從理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)入實(shí)際操作過(guò)程的中間過(guò)渡環(huán)節(jié)，降低了實(shí)訓(xùn)的危險(xiǎn)性；仿真軟件通過(guò)三維建模，可以放大、縮小、隨意旋轉(zhuǎn)查看機(jī)床，直觀、清晰，有良好的助教功能，改善了教學(xué)效果；學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)立有助于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如一個(gè)學(xué)生，學(xué)完數(shù)控車床的操作后，對(duì)仿真操作產(chǎn)生了濃厚的興趣，自己學(xué)習(xí)了數(shù)控銑床的相關(guān)知識(shí)，編程加工出了自己的名字；對(duì)于數(shù)控操作中的難點(diǎn)，采用信息技術(shù)進(jìn)行“虛擬現(xiàn)實(shí)”的仿真教學(xué)，不僅可提高操作學(xué)習(xí)的安全性，也很容易讓技能操作符合規(guī)范；仿真系統(tǒng)擴(kuò)展了課堂容量，提高了教學(xué)質(zhì)量。信息化教學(xué)資源的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)以教師為“中心”或“標(biāo)準(zhǔn)”的“說(shuō)教”式教學(xué)模式，換之以師生互動(dòng)、共同探究的“引導(dǎo)式”教學(xué)模式，師生之間變得平等。相互尊重的氛圍，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。

數(shù)控仿真軟件將課堂教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐教學(xué)的實(shí)訓(xùn)點(diǎn)整合在一起，改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做，使我們的數(shù)控教學(xué)取得了事半功倍的效果。

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篇4

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；Matlab；電力電子技術(shù)；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

中圖分類號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1674-9324（2016）02-0134-02

作者簡(jiǎn)介：王波（1982-），男，浙江義烏人，博士研究生，副教授，研究方向：電工、電子和自動(dòng)化

一、引言

電力電子技術(shù)是目前最活躍、發(fā)展最快的一門新興學(xué)科，且廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通、IT、通信、國(guó)防以及民用電器、新能源發(fā)電等領(lǐng)域，它的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)工業(yè)部門。

二、電力電子技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前高職院?；径疾扇±碚摻虒W(xué)加實(shí)踐操作的模式進(jìn)行電力電子技術(shù)課程的教學(xué)。首先，講解電力電子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后對(duì)各種變流電路（包括整流、逆變、斬波和交流變換等）的電路構(gòu)成、工作原理和波形等進(jìn)行分析；最后在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)臺(tái)上進(jìn)行實(shí)操、搭建電路、觀察波形等進(jìn)行驗(yàn)證。電力電子技術(shù)課程本身屬于電類各專業(yè)課程中較難的課程之一，教學(xué)對(duì)象又為高職學(xué)生，他們理論基礎(chǔ)差，計(jì)算能力弱，因此教學(xué)重心一定偏向?qū)嵅?。然后，在?duì)電力電子電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)分析的過(guò)程中，由于電力電子器件具有非線性等特點(diǎn)以及電力電子電路的復(fù)雜性，造成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)結(jié)果不明顯，單從示波器顯示波形不能很好地檢測(cè)電路的正確性。而且電力電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)都涉及到220V或者380V的高電壓，具有一定的危險(xiǎn)性。往往造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目做得迷迷糊糊，不知道結(jié)果是否正確，即使知道錯(cuò)誤了也很難進(jìn)行排故，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣減低，形成惡性循環(huán)。

三、虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展而逐步形成的一類實(shí)驗(yàn)研究的新技術(shù)，它在各類專業(yè)各種類型的課程當(dāng)中被廣泛應(yīng)用。虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）實(shí)驗(yàn)硬件門檻低，基本不需要專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，只需要普通計(jì)算機(jī)即可；（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程安全可靠，不涉及高電壓、高電流；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程迅速、結(jié)果清晰明顯，能快速地在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示所需要的所有結(jié)果，一目了然；（4）糾錯(cuò)排故簡(jiǎn)單，基本的仿真實(shí)驗(yàn)修改只需要在仿真環(huán)境下進(jìn)行器件或者連接的修改。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，虛擬仿真技術(shù)在電力電子技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用十分合適，并能有效地提高電力電子技術(shù)課程的教學(xué)效果。目前，可對(duì)電力電子電路及系統(tǒng)進(jìn)行虛擬仿真的軟件較多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。這些模擬仿真軟件的出現(xiàn)，為電力電子電路及系統(tǒng)的分析提供了方便、有效的手段，大大簡(jiǎn)化了電力電子電路及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析過(guò)程。其中Matlab軟件由于其Simulink環(huán)境下提供的SimPow-erSystems工具箱在電力系統(tǒng)分析、電力電子電路分析中令人滿意的表現(xiàn)、友好的界面和模塊化的形式受到廣大用戶的青睞。根據(jù)電力電子技術(shù)課程教學(xué)的要求，結(jié)合課程實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容，我們?cè)O(shè)計(jì)、建立并實(shí)現(xiàn)了涵蓋高職教學(xué)要求的十五個(gè)電力電子技術(shù)Matlab仿真項(xiàng)目。下面以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行模擬仿真的方法和步驟。

四、仿真實(shí)例

本節(jié)以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。直流升壓斬波電路是典型的直流斬波電路之一，它通過(guò)電容、電感元件的儲(chǔ)能以及電力電子器件（此處使用IGBT）的通斷控制，使負(fù)載上得到比電源電壓高的電壓。根據(jù)電路原理圖，在Matlab的Simulink中建立直流升壓斬波電路仿真模型，步驟如下：

1.仿真平臺(tái)建立。啟動(dòng)MATLAB，進(jìn)入MATLAB環(huán)境，點(diǎn)擊工具欄中的Simulink選項(xiàng)，進(jìn)入所需的仿真環(huán)境，點(diǎn)擊File/New/Model新建一個(gè)仿真平臺(tái)。

2.模塊提取。在Simulink環(huán)境中拉取所需要的模塊到仿真平臺(tái)中，具體做法是點(diǎn)擊左邊的器件分類，電力電子仿真實(shí)驗(yàn)一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems兩個(gè)，分別在它們的下拉選項(xiàng)中找到我們所需的模塊，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊所需的模塊不放，然后直接拉到仿真平臺(tái)中。

3.仿真模型建立。將提取的各模塊，按照原理圖布局好位置并進(jìn)行連線。具體做法是移動(dòng)鼠標(biāo)到一個(gè)模塊的連接點(diǎn)上，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“+”字型光標(biāo)，按住鼠標(biāo)左鍵不放，一直拉到所要連接的另一個(gè)模塊的連接點(diǎn)上，放開(kāi)左鍵，連線就完成了。

4.參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置分為模塊參數(shù)設(shè)置和仿真參數(shù)設(shè)置。模塊參數(shù)設(shè)置如下：直流電壓源的幅值設(shè)置為100V。電阻負(fù)載設(shè)置為1Ω。控制脈沖電壓由脈沖發(fā)生器產(chǎn)生，電壓幅值設(shè)置為3V，周期設(shè)置為0.001S，脈沖寬度比的大小設(shè)置可改變輸出負(fù)載電壓的大小。IGBT、功率二極管、信號(hào)分解器、電感和電容可保持默認(rèn)設(shè)置。示波器根據(jù)需要輸出的波形個(gè)數(shù)設(shè)置輸入端口數(shù)。仿真參數(shù)設(shè)置如下：將開(kāi)始時(shí)間設(shè)置為0，終止時(shí)間設(shè)置為0.01，算法設(shè)置為ode23tb。

5.仿真。完成以上步驟后便可以開(kāi)始仿真，仿真結(jié)束后雙擊示波器觀察波形。直流升壓斬波電路在控制脈沖電壓寬度比為80%和40%時(shí)的仿真波形如圖3所示，與理論分析值一致。五、小結(jié)虛擬仿真技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在近些年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，越來(lái)越多的課程在教學(xué)中引入了虛擬仿真技術(shù)，它對(duì)課程教學(xué)效果的提供具有較大的作用。文章在分析教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，引入了使用Matlab軟件的虛擬仿真技術(shù)，并以直流升壓斬波電路為例，詳細(xì)介紹使用Matlab軟件進(jìn)行電力電子電路仿真的方法和步驟。

參考文獻(xiàn)：

[1]王波.虛實(shí)結(jié)合、理實(shí)一體的電力電子技術(shù)課程改革的探索與實(shí)踐[J].時(shí)代教育，2015，（7）.

[2]牛天林，樊波，張強(qiáng)，等.Matlab/Simulink仿真在電力電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（2）.

篇5

【關(guān)鍵詞】三維虛擬仿真；高等職業(yè)教育；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

The Researching in The Three-dimensional Virtual Simulation Technology Applied in Higher Vocational Education Teaching

ABSTRACT：This paper expounds the three-dimensional virtual simulation technology application in each industry，analysis of the virtual simulation technology in higher vocational teaching in urgent need and application prospect，the three-dimensional virtual simulation technology application in higher vocational teaching existing problems，put forward recommendations.

KEY WORDS：Three-dimensional virtual simulation；Higher vocational teaching；Experiment and Practice

1.前言

三維虛擬仿真技術(shù)在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家得到非常重視，在教育、科學(xué)研究、工業(yè)、交通、軍事、航空等領(lǐng)域得到大量的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。韓國(guó)三星公司早已采用仿真虛擬技術(shù)在其網(wǎng)站上進(jìn)行新產(chǎn)品展示；英國(guó)陸虎汽車也采用了人性化的仿真虛擬技術(shù)向客戶提供模擬車型體驗(yàn)；雪佛蘭樂(lè)馳品牌的官方網(wǎng)站上提供了該車型生動(dòng)有趣的360?虛擬體驗(yàn)窗口；美國(guó)先靈葆雅公司出品的抗過(guò)敏藥開(kāi)瑞坦在廣告中將三維虛擬技術(shù)應(yīng)用于廣告人物形象。

在我國(guó)，三維虛擬仿真技術(shù)也正在蓬勃發(fā)展。在這領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的單位代表有中視典數(shù)字科技有限公司和上海景格汽車科技有限公司。中視典數(shù)字科技有限公司于2002年注冊(cè)于深圳高新技術(shù)園區(qū)，先后研發(fā)的產(chǎn)品有：虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器、三維網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、工業(yè)仿真平臺(tái)等。這些虛擬仿真軟件能夠滿足不同領(lǐng)域不同層次對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)的需求。上海景格汽車科技有限公司，是近幾年新崛起的一家專業(yè)從事多媒體仿真系統(tǒng)、教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)等業(yè)務(wù)的高科技企業(yè)。該公司自主研發(fā)的數(shù)字化汽車實(shí)訓(xùn)中心具有強(qiáng)大的三維仿真虛擬功能。

綜上所述，三維虛擬仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、軍事訓(xùn)練及軍事仿真演習(xí)、商業(yè)產(chǎn)品介紹及廣告宣傳等各行業(yè)。然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，尚未形成完善的、良性循環(huán)的、自覺(jué)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的體制，尤其在高等職業(yè)教育方面的應(yīng)用，更是存在著許多問(wèn)題。

因此，開(kāi)展三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的研究，便顯得迫在眉睫以及具有深遠(yuǎn)的意義。

2.高職教育的現(xiàn)狀突出顯示了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題

高等職業(yè)教育的現(xiàn)狀突出顯示了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題。這問(wèn)題從以下兩方面進(jìn)行闡述。

（1）高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位，決定了在人才培養(yǎng)過(guò)程中，需要大量的與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際相符的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

高等職業(yè)教育是國(guó)民教育體系中高等教育的一種類型和層次，是和高等本科教育不同類型不同層次的高等教育。高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理與服務(wù)一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，培養(yǎng)模式為“以能力為中心”，強(qiáng)調(diào)職業(yè)性和適應(yīng)性。這種辦學(xué)定位具有以下幾個(gè)特征：以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才為根本任務(wù)；以社會(huì)需求為目標(biāo)、技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)為主線設(shè)計(jì)教學(xué)體系和培養(yǎng)方案；以“應(yīng)用”為主旨構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，基礎(chǔ)理論教學(xué)以應(yīng)用為目的，以“必需、夠用”為度；專業(yè)課加強(qiáng)針對(duì)性和實(shí)用性；實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，在教學(xué)計(jì)劃中占有較大比例。

高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位決定了在人才培養(yǎng)過(guò)程中，需要大量的與社會(huì)生產(chǎn)實(shí)際相符的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

（2）高等職業(yè)教育辦學(xué)規(guī)模及在校學(xué)生總數(shù)的大幅擴(kuò)大，迫切需要與之配套的大量實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

1995年深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的創(chuàng)辦，標(biāo)志著中國(guó)高等職業(yè)教育的起步。十多年，我國(guó)高等職業(yè)教育實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。如今高職教育已迅猛發(fā)展成為中國(guó)高等教育的“半壁江山”。近這兩三年，我國(guó)高等職業(yè)院校在數(shù)量上已基本穩(wěn)定，在辦學(xué)規(guī)模方面，許多院校正在加快擴(kuò)大發(fā)展，然而辦學(xué)規(guī)模及在校學(xué)生總數(shù)的大幅擴(kuò)大，給辦學(xué)條件帶來(lái)很大的壓力。尤其突出的是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足與在校學(xué)生快速增長(zhǎng)的矛盾。

3.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的分析

高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位及發(fā)展現(xiàn)狀，迫切需要與之配套的大量實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，然而，這些設(shè)備大多數(shù)都是比較昂貴，高等職業(yè)院校的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)相當(dāng)有限，能在這方面的投入更是不足。如何更好地解決實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題，成為當(dāng)今高等職業(yè)教育最關(guān)心的問(wèn)題之一。

三維虛擬仿真技術(shù)是一種采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視、聽(tīng)、可操控性一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備（鼠標(biāo)、方向盤等外部配件）以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的方案是應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)出實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的仿真系統(tǒng)，將該仿真系統(tǒng)安裝在許多計(jì)算機(jī)上，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真操作實(shí)訓(xùn)，待熟練后再安排少量時(shí)間到真實(shí)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。該教學(xué)解決方案主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：

1）仿真系統(tǒng)運(yùn)行操作平臺(tái)是計(jì)算機(jī)，不受場(chǎng)地限制。

2）仿真系統(tǒng)表現(xiàn)效果更為優(yōu)美、逼真，具有很強(qiáng)的交互性，走進(jìn)三維虛擬仿真中的虛擬環(huán)境，恰如身臨其境。

3）大多數(shù)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備比個(gè)人計(jì)算機(jī)昂貴。該教學(xué)解決方案可以做到每個(gè)學(xué)生使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行獨(dú)立操作實(shí)訓(xùn)，對(duì)于給每一個(gè)學(xué)生購(gòu)買一臺(tái)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將大幅減少經(jīng)費(fèi)的投入。

4）該教學(xué)解決方案，可做到每個(gè)學(xué)生使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行獨(dú)立操作實(shí)訓(xùn)，教師可進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，提高了教學(xué)效率。

5）該教學(xué)解決方案，相對(duì)于學(xué)生一開(kāi)始就直接到真實(shí)的設(shè)備上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，大幅降低了危險(xiǎn)性以及設(shè)備損耗率。

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，就教學(xué)效率、技術(shù)先進(jìn)性、資源利用、經(jīng)濟(jì)投入、節(jié)能環(huán)保方面，順應(yīng)國(guó)家關(guān)于職業(yè)教育的發(fā)展方向及職業(yè)教學(xué)理念，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程貫穿了數(shù)字化教學(xué)方法，使學(xué)校教學(xué)資源充分利用。三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，可以大幅減少真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，能夠很好地解決高職教育中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題。

4.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的成功案例

筆者工作所在單位廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，我校的豐田花冠A245E自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)設(shè)備只有5臺(tái)，隨著我校汽車類專業(yè)的發(fā)展擴(kuò)大，花冠A245E自動(dòng)變速器實(shí)訓(xùn)設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了教學(xué)及實(shí)訓(xùn)的需要。教師通過(guò)科研立項(xiàng)研發(fā)了豐田花冠A245E自動(dòng)變速器的三維虛擬仿真模型，以軟件的形式展現(xiàn)，安裝在計(jì)算機(jī)上。有了該項(xiàng)目的仿真模型，改變了原來(lái)整個(gè)班學(xué)生圍觀在少數(shù)設(shè)備旁聽(tīng)教師講解原理及檢修過(guò)程的教學(xué)模式，形成了一人一臺(tái)計(jì)算機(jī)，教師可進(jìn)行廣播教學(xué)的新模式，提高了教學(xué)質(zhì)量；同時(shí)，實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)可以讓學(xué)生先在計(jì)算機(jī)上像玩電腦游戲似的進(jìn)行仿真操作，待操作熟練時(shí)再到實(shí)物上進(jìn)行，這樣可大幅降低設(shè)備的損耗率，提高了學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作的興趣，而且可以很大程度上解決了汽車類專業(yè)的快速發(fā)展與實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的矛盾。

5.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教育存在的問(wèn)題及解決辦法

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，存在著許多問(wèn)題。

（1）就單獨(dú)一所高等職業(yè)院校而言，可供應(yīng)用于教學(xué)的三維虛擬仿真軟件非常稀少，因此，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)雖好，但無(wú)法在許多課程中普及。

（2）高等職業(yè)院校內(nèi)部，尚未形成能夠調(diào)動(dòng)教師隊(duì)伍積極參與開(kāi)發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)的體制。

針對(duì)三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育存在的上述問(wèn)題，提出擬解決問(wèn)題的幾點(diǎn)建議：

（1）相關(guān)教育主管部門建立一個(gè)全國(guó)性的三維虛擬仿真軟件共享平臺(tái)，同時(shí)建立相應(yīng)的管理制度，讓每個(gè)高校都積極地貢獻(xiàn)出自己學(xué)校開(kāi)發(fā)出的三維虛擬仿真軟件到該共享平臺(tái)，同時(shí)，每個(gè)高?？筛鶕?jù)自己的貢獻(xiàn)大小或通過(guò)付費(fèi)的方式獲得一定的分享權(quán)限，即相當(dāng)于參考“中國(guó)知網(wǎng)（http：///）”的運(yùn)營(yíng)模式來(lái)組織一個(gè)三維虛擬仿真軟件共享平臺(tái)，這樣我們就有了一個(gè)永不枯竭的三維虛擬仿真軟件庫(kù)。

（2）對(duì)于高校內(nèi)部，學(xué)?？芍贫ㄒ幌盗械囊?guī)章制度及獎(jiǎng)勵(lì)制度，促進(jìn)教師隊(duì)伍開(kāi)發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)軟件，如鼓勵(lì)教師進(jìn)行三維虛擬仿真軟件開(kāi)發(fā)方面的科研立項(xiàng)以及給予相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)支持；將三維虛擬仿真軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用作為職稱評(píng)聘的條件之一。從而，學(xué)校內(nèi)部在三維虛擬仿真技術(shù)方面形成了良性循環(huán)的、自覺(jué)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的體制。

6.結(jié)論

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，可以大幅減少真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，能夠很好地解決高職教育中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問(wèn)題。然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，尚未形成完善的、良性循環(huán)的、自覺(jué)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的體制。因此，呼吁相關(guān)教育主管部門建立一個(gè)全國(guó)性的三維虛擬仿真軟件共享平臺(tái)，形成“眾人拾柴火焰高”的領(lǐng)域；同時(shí)，對(duì)于高校內(nèi)部，學(xué)?？芍贫ㄒ幌盗械囊?guī)章制度及獎(jiǎng)勵(lì)制度，促進(jìn)教師隊(duì)伍開(kāi)發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)軟件。從而，全社會(huì)在三維虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面，形成“百花齊放”人人共享的良性循環(huán)的局面。

參考文獻(xiàn)

[1]梁俊斌，蔣嬋.利用虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新思維的研究[J].廣西教育，2011年12期.

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科研項(xiàng)目：豐田花冠A245E自動(dòng)變速器三維仿真模型的研發(fā)。

作者簡(jiǎn)介：

鄭軍龍（1978—），男，壯族，廣西南寧人，碩士，講師，主要從事汽車運(yùn)用領(lǐng)域的科研和教學(xué)工作。

羅黎（1981—），男，廣西羅城人，工程碩士，講師，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與信息工程系教師，主要研究方向：汽車電子控制系統(tǒng)。

篇6

關(guān)鍵詞：電機(jī)學(xué)；虛擬仿真；教學(xué)

一、 電機(jī)學(xué)授課中存在的問(wèn)題

教學(xué)內(nèi)容涉及直流電機(jī)、變壓器、異步電機(jī)以及同步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及電磁感應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化等多方面的問(wèn)題，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感覺(jué)授課內(nèi)容較為繁重，并且由于其計(jì)算量非常大，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往有很大的厭學(xué)思想。同時(shí)電機(jī)學(xué)又是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，如果只講授理論，不能很好地與工程實(shí)際相結(jié)合，理論與實(shí)踐脫節(jié)，那么學(xué)生很快就會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣，造成學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不牢固。

其次，電機(jī)學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)裝置一般情況下由多個(gè)掛箱組成一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在使用過(guò)程中根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)摘、掛各種不同的實(shí)驗(yàn)箱體，由于使用量大，經(jīng)常性的拔插，使得設(shè)備損壞情況非常嚴(yán)重，尤其是每個(gè)電機(jī)實(shí)驗(yàn)都會(huì)使用的電阻箱，其完好率非常低，這就需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生必須將很大一部分的精力和時(shí)間去解決由于設(shè)備老化帶來(lái)的信號(hào)失真等問(wèn)題，嚴(yán)重影響對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。

二、虛擬仿真軟件在電機(jī)學(xué)教學(xué)中的作用

電機(jī)學(xué)教學(xué)的自身特點(diǎn)決定了其授課方式應(yīng)該是增加較多綜合性和工程實(shí)踐類的授課內(nèi)容，以此來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是由于高校擴(kuò)招，高校的實(shí)驗(yàn)條件受到很大制約，無(wú)法滿足學(xué)生實(shí)踐操作，尤其是“電機(jī)學(xué)”教學(xué)中模擬的工程實(shí)際項(xiàng)目，如串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的輕載運(yùn)行、異步電機(jī)起動(dòng)與停止、變壓器的極性和聯(lián)結(jié)組以及電機(jī)學(xué)中磁場(chǎng)的分布等內(nèi)容，僅僅依靠教師的講解學(xué)生很難有較深入的理解，只能依靠仿真手段直觀演示。

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在電機(jī)學(xué)授課過(guò)程中，能夠加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變了傳統(tǒng)教師講，學(xué)生被動(dòng)接受的授課模式。針對(duì)提出的項(xiàng)目要求，學(xué)生不像以前只是重復(fù)教師的操作，而是能夠發(fā)揮主觀能動(dòng)性，可以自己設(shè)計(jì)電路，建立仿真模型、調(diào)試仿真參數(shù)并驗(yàn)證最后的結(jié)果，整個(gè)過(guò)程教師充當(dāng)指引方向的角色，而將具體的設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程交由學(xué)生獨(dú)立完成，培養(yǎng)他們獨(dú)立分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用另一個(gè)大的優(yōu)勢(shì)在于學(xué)生對(duì)于授課內(nèi)容的理解不一定非要在實(shí)驗(yàn)室完成，可以擺脫昂貴的儀器與設(shè)備的束縛，僅僅需要一臺(tái)筆記本學(xué)生在寢室內(nèi)就可以模擬出的電機(jī)實(shí)際運(yùn)行情況。

三、將虛擬仿真技術(shù)有效融入教學(xué)中的主要方式

（一）傳統(tǒng)教學(xué)為主、仿真教學(xué)為輔有機(jī)結(jié)合

傳統(tǒng)教學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)在于授課教師通過(guò)此種教學(xué)方法能夠充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，將教師多年來(lái)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解在短時(shí)間內(nèi)傳遞給學(xué)生，但是存在學(xué)生容易產(chǎn)生依賴心理，造成學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性不高以及教學(xué)形式單一等問(wèn)題。虛擬仿真教學(xué)則體現(xiàn)了學(xué)生作為教學(xué)主體，教師的作用更多地體現(xiàn)在提出問(wèn)題設(shè)想以及引導(dǎo)學(xué)生思路，這樣能夠充分發(fā)揮學(xué)生自主性，但也容易產(chǎn)生教學(xué)內(nèi)容講述深度不夠以及學(xué)生由于個(gè)體的差異產(chǎn)生的教學(xué)進(jìn)度不易統(tǒng)一的問(wèn)題。因此將傳統(tǒng)教學(xué)方法和虛擬仿真教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)可以既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用又發(fā)揮學(xué)生的主體作用，可以很好地提升教學(xué)質(zhì)量。例如對(duì)異步電動(dòng)機(jī)工作原理進(jìn)行講解時(shí)，就可以采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，通過(guò)教師對(duì)內(nèi)容理解概括出工作原理的幾個(gè)方面，大大節(jié)約學(xué)生的理解時(shí)間。而電機(jī)內(nèi)部由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且電磁轉(zhuǎn)化過(guò)程又比較抽象，學(xué)生的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)又少，很難對(duì)其產(chǎn)生較為直觀的理解，這個(gè)時(shí)候就可以將虛擬仿真技術(shù)加入，產(chǎn)生較好的教學(xué)效果。

（二）進(jìn)行教材改革

現(xiàn)行各個(gè)高校所用的電機(jī)學(xué)授課教程大部分是對(duì)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理進(jìn)行講解，極少涉及到將虛擬仿真技術(shù)和電機(jī)學(xué)授課內(nèi)容相結(jié)合，因此想要改變傳統(tǒng)的教學(xué)授課模式，改革電機(jī)學(xué)授課教程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就必須要應(yīng)用虛擬仿真軟件對(duì)授課具體實(shí)例進(jìn)行軟件仿真，將課程中許多抽象的概念和原理以具體圖形的形式表現(xiàn)出來(lái)，以便促進(jìn)學(xué)生更好地理解課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。例如在講授他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程，在教材傳統(tǒng)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，可以增加MATLAB的Simulink工具箱程序，來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的仿真設(shè)計(jì)，通過(guò)仿真模塊的建立，參數(shù)的調(diào)試過(guò)程，學(xué)生能夠非常直觀地觀察起動(dòng)電流的變化過(guò)程，同時(shí)也可以觀察其他變量的動(dòng)態(tài)過(guò)程。將課程實(shí)例與虛擬仿真技術(shù)融合在一起，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并提高學(xué)生對(duì)工程的認(rèn)識(shí)，達(dá)到改善教學(xué)質(zhì)量的目的。

（三）教師科研工作與授課相結(jié)合，引入最新科研成果，豐富教學(xué)內(nèi)容

將教師的科研項(xiàng)目與授課內(nèi)容相結(jié)合，以便增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)識(shí)。如在科研課題中，經(jīng)常會(huì)用到三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)，教師可以在授課過(guò)程中給出課題的基本要求，組織學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展課題設(shè)計(jì)研究，然后在班級(jí)內(nèi)部對(duì)課題設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行討論，最后由教師決定通過(guò)后學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行各個(gè)階段的實(shí)施方案的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案在虛擬仿真軟件上完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。另外，還可采用MATLAB軟件完成課題中復(fù)雜的參數(shù)計(jì)算，以便學(xué)生能夠把更多的精力放在研究各參數(shù)的相互關(guān)系上，很好地提升了學(xué)習(xí)效率。

（四）充分發(fā)揮實(shí)踐基地作用，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與虛擬仿真軟件相結(jié)合

即實(shí)踐――理論――實(shí)踐的教學(xué)模式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中首先教師進(jìn)行演示，以便學(xué)生能夠有目的地觀察電機(jī)運(yùn)行時(shí)的各種現(xiàn)象，然后針對(duì)本節(jié)所講述的內(nèi)容，讓學(xué)生帶著問(wèn)題有目的去聽(tīng)課，針對(duì)剛才的教師授課內(nèi)容將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升到理論高度分析，得出結(jié)論，最后再通過(guò)MATLAB仿真軟件將實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步理論深化，以達(dá)到事半功倍的效果。通過(guò)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)思實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，提出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)電路，教師的作用僅僅起到側(cè)面輔導(dǎo)，而不實(shí)際參與到實(shí)驗(yàn)的具體操作過(guò)程中。為此實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)創(chuàng)造條件在課外對(duì)學(xué)生開(kāi)放，給有興趣的學(xué)生以更多的鍛煉機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力與創(chuàng)造思維能力。

（五）應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，完善網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)

目前隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠克服傳統(tǒng)課堂教學(xué)受時(shí)間、空間上的限制，使學(xué)生可以利用零星時(shí)間隨時(shí)學(xué)習(xí)，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)課程作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，方便教師與學(xué)生的互動(dòng)。較好的網(wǎng)絡(luò)課程需要不斷地完善教學(xué)內(nèi)容，增加方便學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的資源，這時(shí)虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)便體現(xiàn)出來(lái)，可以應(yīng)用MATLAB軟件中的Simulink工具箱來(lái)動(dòng)態(tài)的顯示一些電機(jī)運(yùn)行狀況，這樣能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與學(xué)習(xí)效率，取得較好的教學(xué)效果。

虛擬仿真技術(shù)在電機(jī)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用，能夠真實(shí)再現(xiàn)實(shí)際工程項(xiàng)目運(yùn)行狀況，使許多較為抽象的概念和原理形象化，大大改善了教學(xué)效果，提高了電機(jī)學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生接受效果要好于傳統(tǒng)電機(jī)學(xué)授課方式。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：石油化工 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 虛擬仿真技術(shù) 教學(xué)模式

對(duì)于石油化工加工這樣實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是極其重要的。課堂教學(xué)+工廠實(shí)習(xí)的模式在理論上雖然可以達(dá)到教學(xué)預(yù)期目標(biāo)，但實(shí)際應(yīng)用起來(lái)存在一定的弊端，實(shí)際教學(xué)效果離預(yù)期目標(biāo)存在一定差距。

一、石油化工加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與存在的問(wèn)題

1.目前石油化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

目前石油化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程一般采取課堂教學(xué)+工廠實(shí)習(xí)的模式進(jìn)行。具體按照以下步驟進(jìn)行：

1.1課堂教學(xué)

石油化工加工教學(xué)內(nèi)容主要包括加工原理、加工工藝流程、工藝參數(shù)、主要設(shè)備、操作規(guī)程及故障處理。

多媒體技術(shù)興起之前，教師通過(guò)口頭講述和粉筆書寫傳授石油化工加工知識(shí)。但如設(shè)備元素是如何構(gòu)建成設(shè)備、操作規(guī)程和故障處理教師很難通過(guò)圖畫等方式來(lái)講述，主要是因?yàn)橐话悴僮饕?guī)程和故障處理步驟繁多復(fù)雜非常耗費(fèi)時(shí)間而且讓學(xué)生感覺(jué)枯燥無(wú)趣，所以此類課程課堂教學(xué)一般只講述加工工藝流程，而不具體講解實(shí)際生產(chǎn)中操作規(guī)程和故障處理。

多媒體技術(shù)興起后廣泛應(yīng)用于石油化工加工課堂教學(xué)。采用多媒體教學(xué)，教師可以節(jié)省書寫的時(shí)間，擁有更多的時(shí)間來(lái)講解。同時(shí)，課件變得豐富多彩，比如設(shè)備結(jié)構(gòu)可以有具體的實(shí)物圖，甚至可以采用動(dòng)畫的形式來(lái)演示設(shè)備各組成元素如何構(gòu)建成為設(shè)備。但針對(duì)石油化工加工操作規(guī)程及故障處理，多媒體技術(shù)依然無(wú)能為力，教師雖然能將規(guī)程和故障處理呈現(xiàn)在課件上，但通常只能放映給學(xué)生粗略看看。

此外，部分高校課堂教學(xué)會(huì)配合一些按實(shí)物比例縮小的模型輔助教學(xué)。但模型只能針對(duì)實(shí)體物件，對(duì)于石油化工加工原理、流程、參數(shù)、操作的教學(xué)等無(wú)法應(yīng)用。

1.2工廠實(shí)習(xí)

工廠實(shí)習(xí)內(nèi)容主要包括加工原理、加工工藝流程、工藝參數(shù)（調(diào)試及范圍、影響）、主要設(shè)備（結(jié)構(gòu)及控制指標(biāo)）、操作規(guī)程及故障處理。

實(shí)習(xí)時(shí)由工廠技術(shù)人員對(duì)加工原理進(jìn)行口頭講述，引導(dǎo)著學(xué)生沿著加工流程路線講解加工流程、工藝參數(shù)、設(shè)備；操作規(guī)程和故障處理一般只是簡(jiǎn)單講解，學(xué)生自學(xué)為主。講解完成后學(xué)生可以自主在允許范圍內(nèi)參觀學(xué)習(xí)，在此過(guò)程中，學(xué)生若有不清楚的地方可向技術(shù)人員咨詢。

2.目前石油化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的問(wèn)題

2.1課堂教學(xué)的抽象性與枯燥性

在多媒體技術(shù)應(yīng)用于石油化工教學(xué)之前傳統(tǒng)的教學(xué)模式非常陳舊，沒(méi)有調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果比較差。雖然近年來(lái)運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，教學(xué)形式相對(duì)豐富，但是由于時(shí)間與空間的限制，學(xué)生也很難深入有效地學(xué)習(xí)。

2.2工廠實(shí)習(xí)的局限性

工廠實(shí)習(xí)是課堂教學(xué)的補(bǔ)充與完善，是學(xué)生綜合能力培養(yǎng)與訓(xùn)練的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的工廠實(shí)習(xí)是將學(xué)生帶入企業(yè)，請(qǐng)技術(shù)人員講解理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。由于學(xué)生人數(shù)不斷增加，實(shí)習(xí)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)有限，企業(yè)內(nèi)部各項(xiàng)管理措施的限制，學(xué)生在實(shí)習(xí)中只能增加感性認(rèn)識(shí)，很少有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)。只能從表面上對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)情況、工藝流程與設(shè)備性能形成感官認(rèn)識(shí)，無(wú)法接觸生產(chǎn)的工程實(shí)際問(wèn)題，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)的預(yù)期效果大打折扣，難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的要求[1]。又由于工廠現(xiàn)場(chǎng)存在機(jī)器噪音，而實(shí)習(xí)一般安排全班同學(xué)一起進(jìn)行，因此，工廠實(shí)習(xí)時(shí)技術(shù)人員的講解作用有所減弱。此外，石油化工加工有一定危險(xiǎn)性，一般學(xué)生實(shí)習(xí)只能到相對(duì)安全的地方，看到工藝流程和設(shè)備的一部分，學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)后還是很難把課本理論知識(shí)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合。

2.3課堂教學(xué)與工廠實(shí)習(xí)的銜接性

實(shí)驗(yàn)課的真正目的就是讓學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)能透徹清晰地理解理論知識(shí)，鞏固其專業(yè)技能[2]。但傳統(tǒng)教學(xué)模式是在理論課之后，根據(jù)學(xué)生的課程安排并結(jié)合實(shí)習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)管理要求安排工廠實(shí)習(xí)。因此，工廠實(shí)習(xí)與課堂教學(xué)存在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間間隔，此類課程課堂教學(xué)本身比較枯燥，學(xué)生可能對(duì)一些知識(shí)有所遺忘，課堂教學(xué)與工廠實(shí)習(xí)銜接性不好。

二、虛擬仿真技術(shù)在石油化工加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，將先進(jìn)的仿真技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合。石油化工加工虛擬仿真就是以化工生產(chǎn)過(guò)程基本規(guī)律為依據(jù)，利用數(shù)學(xué)建立模型方法，在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)該生產(chǎn)過(guò)程的一種應(yīng)用技術(shù)。各種單元操作以及生產(chǎn)工藝過(guò)程都可以通過(guò)仿真軟件真實(shí)地再現(xiàn)其生產(chǎn)過(guò)程，使學(xué)生在一個(gè)逼真的環(huán)境中獲得對(duì)工藝知識(shí)的徹底理解、對(duì)實(shí)際操作技能的熟練掌握[3]。

石油化工加工課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，但受客觀條件的限制，目前石油化工加工的實(shí)驗(yàn)教學(xué)難以達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。模擬仿真教學(xué)提出了真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物演示的教學(xué)模式，可以彌補(bǔ)客觀條件的不足，有利于提高石油化工加工教學(xué)的教學(xué)水平[4]。

1.仿真技術(shù)在石油化工實(shí)踐教學(xué)中的功能

石油化工加工課程與工程實(shí)際聯(lián)系緊密，在實(shí)踐條件有限的情況下，通過(guò)虛擬仿真軟件進(jìn)行仿真教學(xué)，使學(xué)生親自體驗(yàn)整個(gè)過(guò)程，培養(yǎng)其綜合運(yùn)用知識(shí)的能力及化強(qiáng)其工程意識(shí)。

1.1仿真課堂教學(xué)

仿真課堂教學(xué)與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)不同之處在于，仿真課堂教學(xué)在仿真實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，教師一方面通過(guò)多媒體技術(shù)進(jìn)行傳統(tǒng)意義上的講授；另一方面可以結(jié)合仿真現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備模型和參數(shù)調(diào)試來(lái)講解；在這種課堂教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)設(shè)備裝置、工藝指標(biāo)的控制都有了深刻的認(rèn)識(shí)和理解。

1.2虛擬仿真實(shí)訓(xùn)

學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容在相應(yīng)仿真環(huán)境中進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)操作，可以自由調(diào)試各個(gè)工藝的參數(shù)，自由控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，對(duì)工藝流程動(dòng)態(tài)參數(shù)及注意事項(xiàng)作詳細(xì)分析和設(shè)定。虛擬仿真技術(shù)和實(shí)際情境實(shí)驗(yàn)結(jié)合的模式可合理有效配置教學(xué)資源，解決實(shí)踐課時(shí)少的問(wèn)題，形成多元化的教學(xué)環(huán)境。

2.仿真技術(shù)在石油化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的價(jià)值

仿真教學(xué)提高了教學(xué)效率，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次，仿真教學(xué)中的演示和實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生更生動(dòng)形象地觀察，讓其能夠快速地掌握操作步驟和工藝原理。最后，仿真實(shí)訓(xùn)只是一種模擬，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)因錯(cuò)誤操作而引起不良效果；反復(fù)操作時(shí)，也不會(huì)造成原料的浪費(fèi)；仿真實(shí)訓(xùn)在故障分析中具有獨(dú)到作用，沒(méi)有實(shí)際生產(chǎn)可能存在的潛在危險(xiǎn)，保證了學(xué)生的安全。

三、小結(jié)

采用“仿真課堂教學(xué)+仿真實(shí)訓(xùn)+工廠實(shí)習(xí)”模式，學(xué)生可以結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí)，分析判斷模擬操作中出現(xiàn)的問(wèn)題，并根據(jù)幫助提示加以解決處理，仿真訓(xùn)練完成后，學(xué)生再進(jìn)行工廠實(shí)習(xí)。通過(guò)前期仿真課堂教學(xué)和仿真實(shí)訓(xùn)階段，學(xué)生已經(jīng)熟悉企業(yè)生產(chǎn)所采用的DCS控制系統(tǒng)，并且對(duì)操作室的DCS系統(tǒng)的使用能夠很快地理解[3]。因此，采用“仿真課堂教學(xué)+仿真實(shí)訓(xùn)+工廠實(shí)習(xí)”模式可以顯著提高石油化工加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

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篇8

1虛擬仿真技術(shù)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育中的教學(xué)方式一般分為理論授課和實(shí)驗(yàn)操作兩部分。其中理論教學(xué)的方式是課堂講授加傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)插圖，學(xué)生大多感覺(jué)學(xué)習(xí)過(guò)程枯燥、不好理解、不好記憶。而利用虛擬仿真技術(shù)可以在虛擬的環(huán)境下，將人體各器官的解剖、生理學(xué)、病理學(xué)的數(shù)學(xué)模型存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用計(jì)算機(jī)顯示屏上有意識(shí)地顯示某些細(xì)節(jié)，學(xué)生可以將病人的各種病變部位分開(kāi)或合在一起觀察病變情況，同時(shí)可以利用此技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的人體解剖理論的認(rèn)知能力。舉例來(lái)說(shuō)，目前解剖教學(xué)上應(yīng)用的虛擬仿真人體解剖圖的數(shù)字化的解剖圖譜，利用這一圖譜，學(xué)習(xí)者在虛擬的環(huán)境中可以自由地選擇、觀察、移動(dòng)虛擬對(duì)象，并且虛擬的組織器官還能及時(shí)給予學(xué)習(xí)者感官上的反饋，這樣就更容易理解和掌握解剖結(jié)構(gòu)。比較典型的應(yīng)用實(shí)例就是利用“虛擬人”數(shù)字化數(shù)據(jù)集進(jìn)行三維重建，即“人體數(shù)字化解剖學(xué)”研究，創(chuàng)立虛擬仿真解剖學(xué)，同時(shí)提供CT、MRI及PET等方面的斷層圖像，進(jìn)行一系列醫(yī)學(xué)臨床、教學(xué)及研究的虛擬模擬。具體步驟就是利用一臺(tái)人體虛擬解剖電腦，教師可以講授人體各部分結(jié)構(gòu)的解剖知識(shí)，學(xué)生也可以在虛擬的組織和器官間的模擬操作感受觸覺(jué)反饋，使學(xué)生更快地掌握手術(shù)要領(lǐng)和技術(shù)。學(xué)生在課堂上能以三維的形式看到人體數(shù)千個(gè)解剖結(jié)構(gòu)的形狀、位置及器官間的相互空間關(guān)系等，學(xué)習(xí)興趣和效果顯著提高。

2虛擬仿真技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

在臨床醫(yī)學(xué)教育中，臨床實(shí)踐是重要的教學(xué)方式，臨床實(shí)踐是對(duì)醫(yī)學(xué)學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)踐技能訓(xùn)練已成為醫(yī)學(xué)教育改革的重點(diǎn)。虛擬仿真技術(shù)引入醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)是非常行之有效的教學(xué)方式。虛擬仿真技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中最顯著的應(yīng)用是虛擬手術(shù)教學(xué)，即通過(guò)虛擬臨床手術(shù)技術(shù)讓學(xué)生在手術(shù)之前學(xué)習(xí)新的手術(shù)方法和流程，練習(xí)所制定的手術(shù)計(jì)劃，在虛擬仿真手術(shù)之后，也能讓學(xué)生溫習(xí)或重復(fù)全部手術(shù)過(guò)程，并且能夠?qū)W(xué)生的臨床技能進(jìn)行一個(gè)客觀的評(píng)定?，F(xiàn)今醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生和教師都不能只是局限于書本的知識(shí)，必須不斷地學(xué)習(xí)和提高自己的臨床技能，而在實(shí)踐中常會(huì)遇到教育資源有限的問(wèn)題，解決這一問(wèn)題行之有效的手段就是利用虛擬仿真技術(shù)模擬復(fù)制手術(shù)場(chǎng)景，讓學(xué)生不斷在虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。這種應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的臨床實(shí)踐教育方式不僅可以讓教師在教學(xué)中演示不同策略的手術(shù)流程，教授學(xué)生應(yīng)對(duì)各種突況、避免手術(shù)失誤、降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、減少病人損傷、提高手術(shù)成功率，而且同時(shí)還節(jié)約了教育資源，具有零風(fēng)險(xiǎn)、可反復(fù)操作等優(yōu)勢(shì)，學(xué)生可利用它完成手術(shù)的各個(gè)操作步驟，并對(duì)操作的過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到更多地積累臨床實(shí)踐技巧和經(jīng)驗(yàn)的目的。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)能使學(xué)生有更多接觸臨床的經(jīng)驗(yàn)，可以提高學(xué)生臨床技能操作的能力、臨床綜合診斷思維能力，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛力，使他們能夠運(yùn)用課堂上所學(xué)的臨床理論知識(shí)較快地掌握臨床診療實(shí)踐規(guī)律，還有利于學(xué)生職業(yè)道德和行為規(guī)范的養(yǎng)成。

3虛擬仿真技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)由于教學(xué)設(shè)備、試驗(yàn)場(chǎng)地或教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的原因，使得一些應(yīng)該開(kāi)設(shè)的教學(xué)內(nèi)容無(wú)法進(jìn)行。利用虛擬仿真技術(shù)可以彌補(bǔ)這些方面的不足，學(xué)生足不出戶便可以學(xué)習(xí)各種各樣的知識(shí)，獲得與現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)一樣的效果，從而加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。以往對(duì)于一些醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)過(guò)程中一般采用電視錄像的方式來(lái)取代實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生無(wú)法直接參與實(shí)驗(yàn)，利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，則可以增加學(xué)生動(dòng)手學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)是基于遠(yuǎn)程醫(yī)療的分支網(wǎng)真醫(yī)學(xué)，即遠(yuǎn)程呈現(xiàn)醫(yī)學(xué)，它把專家的知識(shí)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫枰倪h(yuǎn)程位置，在遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)真醫(yī)學(xué)是虛擬仿真技術(shù)的一個(gè)全新領(lǐng)域，它結(jié)合了高清視頻、音頻和交互式組件（計(jì)算機(jī)軟件和硬件），在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建獨(dú)特的“面對(duì)面”體驗(yàn)的新型技術(shù)。使用者可以進(jìn)入某個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)空間的圖形環(huán)境，以遠(yuǎn)程控制操作或觀察為目的的進(jìn)行人機(jī)通信和交互，用這個(gè)方法幫助醫(yī)生有效地進(jìn)行手術(shù)和診療。網(wǎng)真醫(yī)學(xué)應(yīng)用與遠(yuǎn)程教育可以確保醫(yī)學(xué)生以更有效的方式進(jìn)行培訓(xùn)，例如記錄操作過(guò)程、讓學(xué)生探討操作細(xì)節(jié)并擁有沉浸于運(yùn)作房間的感覺(jué)。醫(yī)學(xué)學(xué)生可以進(jìn)入虛擬的手術(shù)是或?qū)嶒?yàn)室，在虛擬環(huán)境下激勵(lì)一個(gè)完整的操作過(guò)程，教師也可以將操作中常見(jiàn)問(wèn)題反饋給學(xué)生，從而提高每個(gè)人對(duì)某個(gè)問(wèn)題的訓(xùn)練。利用虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)建大量的三維人體組織結(jié)構(gòu)，用于醫(yī)學(xué)教學(xué)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，把創(chuàng)建的三維醫(yī)學(xué)教學(xué)資源應(yīng)用與遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育，可以使學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，是資源得到充分利用。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育可以將生動(dòng)的動(dòng)態(tài)三維場(chǎng)景展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，提高了教學(xué)的質(zhì)量和效果。

4虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用的意義

醫(yī)學(xué)教育注重的是直觀、形象、生動(dòng)，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教學(xué)往往不夠生動(dòng)，難以具體化，難以直接展示人體的結(jié)構(gòu)，疾病發(fā)生及發(fā)展過(guò)程等教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)又存在著醫(yī)學(xué)教學(xué)成本大，不可重復(fù)執(zhí)行的問(wèn)題，這些弊端對(duì)學(xué)生更好的掌握醫(yī)學(xué)知識(shí)極為不利。為了改善原有醫(yī)學(xué)教學(xué)模式中存在的這些問(wèn)題，使虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)中的教學(xué)模式意義重大，該教學(xué)模式不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且將抽象的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻的記憶，也給教師在教學(xué)中提供方便，從而達(dá)到提高教學(xué)水平和科研水平的目的。

作者:姜燕 李亢 單位:湖北醫(yī)藥學(xué)院

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篇9

關(guān)鍵詞：離心泵；虛擬仿真；教學(xué)課件；flash；

在現(xiàn)代的教育環(huán)境下，許多教師除了運(yùn)用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，更多的應(yīng)用了現(xiàn)代教育技術(shù)來(lái)輔助教學(xué)。如應(yīng)用 PowerPoint 制作教學(xué)課件； 應(yīng)用 Authorware制作具有交互功能的學(xué)習(xí)系統(tǒng)； 應(yīng)用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言(如VB)

制作具有交互功能的學(xué)習(xí)系統(tǒng)、考試系統(tǒng)；應(yīng)用 Flash制作虛擬仿真教學(xué)課件；建設(shè)教育網(wǎng)站輔助教學(xué)等等。

在多年的教學(xué)實(shí)踐中，我們應(yīng)用以上方法進(jìn)行了教學(xué)改革嘗試，我們感覺(jué)其各有所長(zhǎng)。根據(jù)《離心泵的檢修與安裝》課程需要多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)、消耗較多耗材等特點(diǎn)，我們選擇應(yīng)用 Flash技術(shù)來(lái)制作虛擬仿真交互的教學(xué)課件，使學(xué)生能在任何地方任何時(shí)間來(lái)加強(qiáng)《離心泵檢修與安裝》課程的實(shí)操和理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以像玩游戲一樣來(lái)體驗(yàn)離心泵的檢修與安裝技術(shù)，這將極大的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

一、使用 Flash 制作多媒體課件的優(yōu)點(diǎn)

1、圖形、文字處理功能強(qiáng)大

Flash 把文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等多種信息集成在一起。利用 Flash可將任意文字、圖形制作成動(dòng)畫片段。利用錄音設(shè)備錄制的教師真實(shí)的聲音文件或選擇較好音效的聲音文件，可方便地插入到用 Flash 制作的多媒體課件中，從而實(shí)現(xiàn)文字演示、圖形展示與教師的解說(shuō)同步進(jìn)行。

2、交互性強(qiáng)

利用圖形交互界面和窗口技術(shù)，使學(xué)生能通過(guò)友好的人機(jī)交互界面來(lái)操縱控制多媒體信息的顯示，學(xué)生可以像玩游戲一樣去學(xué)習(xí)，并可實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者對(duì)信息的主動(dòng)選擇和控制。利用 Flash技術(shù)可實(shí)現(xiàn)虛擬仿真交互的實(shí)驗(yàn)，可將任意文本或圖形制成按鈕，對(duì)按鈕賦以動(dòng)作（例如播放、返回等）就可實(shí)現(xiàn)對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)流程的操縱控制，學(xué)生可以像在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下去操縱離心泵的檢修與安裝，如果操作錯(cuò)誤的話，會(huì)有錯(cuò)誤的提示，操作正確才能繼續(xù)后面的操作步驟。

3、便于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

方便利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教學(xué)。學(xué)生可不受時(shí)空的限制，在任意時(shí)間任意地點(diǎn)都可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得教學(xué)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。基于 WEB 的學(xué)習(xí)方式是一種新興的教學(xué)方式，在網(wǎng)站中可方便地演示由 Flash 開(kāi)發(fā)的多媒體課件，從而可方便地在學(xué)校建立的局域網(wǎng)及遠(yuǎn)程互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)基于 WEB 的學(xué)習(xí)。

4、修改方便，可擴(kuò)展性強(qiáng)

與 Authorware、PowerPoint 等軟件比起來(lái)，F(xiàn)lash 在修改課件方面更加方便。比如，要修改課件中所有按鈕的顏色，只需要在庫(kù)中修改按鈕元件的顏色，在舞臺(tái)上所有的按鈕的顏色就都會(huì)改變，而無(wú)需逐個(gè)修改。在 Flash 課件中如果要修改層次關(guān)系、配音效果、運(yùn)動(dòng)路線、某個(gè)角色的形狀等等，都只要簡(jiǎn)單的幾個(gè)步驟就行了，這就提高了課件的可擴(kuò)展性和再使用率。

5、生成的文件小，使用方便

由于 Flash 中使用的是矢量圖形，因此，生成的文件所占的存儲(chǔ)空間比較小。此外，F(xiàn)lash 對(duì)于圖像、聲音和視頻文件都可以進(jìn)行相應(yīng)的壓縮處理，這就使得導(dǎo)出后的 SWF 文件非常小，方便攜帶以及在網(wǎng)絡(luò)上共享。

二、應(yīng)用FLASH制作《離心泵的檢修與安裝》虛擬仿真交互教學(xué)課件的設(shè)計(jì)思路與實(shí)踐

根據(jù)教學(xué)需要，我們認(rèn)為仿真交互教學(xué)課件可以制作為如下幾種類型：1、用于仿真交互自學(xué)的課件2、動(dòng)態(tài)教學(xué)課件；3、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)集成課件；4、利用屏錄軟件制作課件。

以《離心泵的檢修與安裝》課程為例，我們把這門課程分成了五大項(xiàng)目，按照項(xiàng)目化來(lái)組織課程內(nèi)容，每個(gè)項(xiàng)目又分為若干個(gè)任務(wù)來(lái)完成，完全是按照企業(yè)的項(xiàng)目化來(lái)組織本門課程的教學(xué)，為此在虛擬仿真交互教學(xué)課件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，我們進(jìn)行了如下的教學(xué)改革。

1、用于虛擬仿真交互自學(xué)課件

我們制作課件的目標(biāo)之一是調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程以學(xué)生為中心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，使學(xué)習(xí)者能積極主動(dòng)地建構(gòu)他們自己的知識(shí)。因此課件設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生以玩游戲的心態(tài)主動(dòng)參與。學(xué)生可以依據(jù)所學(xué)的離心泵的知識(shí)來(lái)進(jìn)行離心泵的安裝和檢修測(cè)試，如果某個(gè)步驟不正確的話，仿真系統(tǒng)會(huì)馬上顯示出來(lái)，并根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)打分，同時(shí)還有按鈕可用來(lái)提示所需知識(shí)的要點(diǎn)，要求學(xué)生能在出錯(cuò)后明白錯(cuò)在哪里，下次自主學(xué)習(xí)的時(shí)候就能避免錯(cuò)誤，從而掌握離心泵檢修與安裝的基本知識(shí)。

2、 動(dòng)態(tài)教學(xué)課件

配合項(xiàng)目化驅(qū)動(dòng)的課程內(nèi)容我們制作了揭示離心泵內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制的動(dòng)態(tài)教學(xué)課件。傳統(tǒng)教學(xué)中離心泵的工作過(guò)程和離心泵內(nèi)部模塊的運(yùn)行機(jī)制的講解，往往采取將內(nèi)容用文字配以圖形加以介紹，呆板枯燥學(xué)生不易理解，學(xué)習(xí)沒(méi)有興趣。我們采用FLASH制作動(dòng)態(tài)教學(xué)課件。如：動(dòng)態(tài)演示離心泵的安裝過(guò)程。畫面中包含構(gòu)成離心泵的各個(gè)部分：聯(lián)軸器、管線、泵體、葉輪、泵軸及軸承等，這些為靜態(tài)圖形。教學(xué)課件按照離心泵安裝和拆卸的過(guò)程動(dòng)態(tài)演示各個(gè)步驟，并在關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)加以文字提示。

2、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)集成課件

用 PPT 制作的課件，雖有許多優(yōu)點(diǎn)亦有一些不足。如內(nèi)容為一屏屏顯示，需要用到相關(guān)知識(shí)時(shí)往往不在本屏，需前后翻頁(yè)查找，擾亂了學(xué)生的思路。可以按知識(shí)點(diǎn)用 FLASH 制作集成課件，較好的解決此類問(wèn)題。屏幕演示 PPT 課件時(shí)，需講解某元器件時(shí)，打開(kāi) FLASH 課件，相關(guān)知識(shí)點(diǎn)全部包含。如，涉及到離心泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作方式及檢修注意事項(xiàng)。我們將其內(nèi)容分別放于 Flash 的各層，第一層為目錄，其它每個(gè)知識(shí)點(diǎn)各占一層，將其集成打包在一起。使用時(shí)由按鈕引導(dǎo)到相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)用靈活方便。

此課件雖制作簡(jiǎn)單但應(yīng)用起來(lái)得心應(yīng)手，起到事半功倍的效果。

3、利用屏錄軟件制作課件

為了便于自學(xué)及學(xué)生課后復(fù)習(xí)，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)。我們將課程各小節(jié)及重要的知識(shí)點(diǎn)利用屏錄軟件制作成流媒體文件（FLASH 類型），放在網(wǎng)站樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)中。學(xué)生點(diǎn)擊相應(yīng)內(nèi)容，其知識(shí)點(diǎn)的音頻、視頻效果使學(xué)生的記憶深刻，同時(shí)可以操作控制按鈕，對(duì)沒(méi)聽(tīng)清、不理解的內(nèi)容反復(fù)觀看，提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量。

三、《離心泵檢修與安裝技術(shù)》課程的教學(xué)實(shí)踐

現(xiàn)就如何在教學(xué)中應(yīng)用教學(xué)課件， 以及教育網(wǎng)站的實(shí)際應(yīng)用，提出和大家探討。

《離心泵檢修安裝技術(shù)》課程的特點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容多、信息量大，對(duì)基礎(chǔ)性、先進(jìn)性和前沿性都有很高的要求，同時(shí)具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性。而授課學(xué)時(shí)僅幾十個(gè)學(xué)時(shí)，因此很難使學(xué)生能完全掌握課程的所有內(nèi)容，如何提高課內(nèi)教學(xué)質(zhì)量和課外輔助教學(xué)效果成為我們對(duì)本門課程的基本教學(xué)改革思路。

在教改實(shí)踐中我們采取如下作法。

1、 在課堂講授中應(yīng)用多媒體課件和板書相結(jié)合

課堂講授中，應(yīng)用PPT制作的多媒體課件和黑板上板書相結(jié)合。PPT課件圖文并茂，和諧的文字顏色與字體，配以動(dòng)畫效果或嵌入Flash制作的動(dòng)畫課件，其感官效果好，重點(diǎn)突出，信息量大。對(duì)于一些教學(xué)難點(diǎn)，配以板書進(jìn)行講解。有助于同學(xué)們對(duì)知識(shí)的理解，并有效節(jié)約了課時(shí)。

2、 教學(xué)網(wǎng)站輔助教學(xué)

我們開(kāi)發(fā)出網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)——離心泵檢修安裝技術(shù)的虛擬仿真網(wǎng)站。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程的相應(yīng)學(xué)習(xí)模塊激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、擴(kuò)展課外知識(shí)面。如網(wǎng)站“素材庫(kù)”模塊包含各知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫教學(xué)課件；“教師授課”模塊是以小節(jié)為單位的屏錄FLASH課件；“學(xué)生自學(xué)”模塊也是以五大項(xiàng)目為主結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目下又分成具體的工作任務(wù)，完全從工作過(guò)程來(lái)講解課程的知識(shí)點(diǎn)。為了方便學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解，將實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)錄像放于網(wǎng)站“實(shí)踐指導(dǎo)”模塊，便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程做到心中有數(shù)。

3、運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)考試功能鞏固及測(cè)試學(xué)習(xí)效果

我們提出網(wǎng)站輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)考試的教改模式，在虛擬仿真網(wǎng)站的“習(xí)題解答”和“疑難解答”庫(kù)中含有大量習(xí)題及疑難問(wèn)題解答，并且可以輸入關(guān)鍵詞搜索相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的問(wèn)題，縮小了查找范圍。通過(guò)網(wǎng)站輔助教學(xué)可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的不斷溫習(xí)；通過(guò)在線的網(wǎng)絡(luò)考試對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，并在最終的課程成績(jī)中占據(jù)約30％的份額，而期末的測(cè)試內(nèi)容以實(shí)操為主，并在最終的課程成績(jī)中占據(jù)50％的份額。

參考文獻(xiàn)：

篇10

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；食品專業(yè)；改革；發(fā)展

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）23-0120-02

一、虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)（virtual reality，VR）又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、靈境技術(shù)或模擬技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)儀器儀表c測(cè)量技術(shù)等交叉產(chǎn)生的一種現(xiàn)代信息技術(shù)，是虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)，能夠創(chuàng)造一種高端的人機(jī)接口，包括通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等多種感覺(jué)同等的實(shí)時(shí)模擬和交互，可以獲得多維交互體驗(yàn)的虛擬環(huán)境。虛擬仿真技術(shù)有三個(gè)突出的特征：沉浸感、交互感和構(gòu)想性。隨著空間信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形、多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理、人機(jī)接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、傳感器技術(shù)等的快速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑、醫(yī)療、教育、軍事、航天、服裝、生產(chǎn)制造等領(lǐng)域。目前，也有一些文獻(xiàn)論述了虛擬仿真技術(shù)在食品加工、食品檢測(cè)、食品機(jī)械制造中的應(yīng)用。

二、食品專業(yè)改革發(fā)展遇到的問(wèn)題

1.傳統(tǒng)教育方式無(wú)法激發(fā)學(xué)生對(duì)食品專業(yè)理論課的興趣。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。食品專業(yè)的理論課程中含有大量的基本概念、原理、公式推導(dǎo)，這些基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)比較抽象。即使教師結(jié)合實(shí)例講解也很難激發(fā)學(xué)生對(duì)理論課的興趣。例如：《食品工程原理》的基礎(chǔ)知識(shí)比較廣，理論公式比較多，主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生利用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)及物理化學(xué)等學(xué)科知識(shí)去解決食品工業(yè)中所遇到的實(shí)際問(wèn)題，該課程具有較強(qiáng)的設(shè)計(jì)、選型、安裝和操作等工程特點(diǎn)。學(xué)生對(duì)課程中的理論、公式感覺(jué)很抽象，學(xué)習(xí)起來(lái)掌握不住要領(lǐng)，往往只能學(xué)習(xí)到一些簡(jiǎn)單的片段，在分析和解決具體問(wèn)題時(shí)感到無(wú)從下手。

2.現(xiàn)有食品實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法提高學(xué)生的食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能。食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是教師講解演示，學(xué)生模仿驗(yàn)證。這種“填鴨式”、完成任務(wù)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不能對(duì)學(xué)生針對(duì)性地進(jìn)行創(chuàng)新和能力的培養(yǎng)。例如：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)通常是指定幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如粉絲的制備與質(zhì)量感官評(píng)價(jià)、蛋白質(zhì)的鹽析及透析、果蔬褐變機(jī)理等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，老師將所需的試劑配置好，學(xué)生按四人一組分成若干小組，教師詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟，學(xué)生按部就班地模仿老師的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，最后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方式使得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高，而且該教學(xué)方法在一定程度上限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.食品工廠實(shí)習(xí)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。食品專業(yè)本科教學(xué)體系中有一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是工廠實(shí)習(xí)。但是，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，工廠以不斷提高企業(yè)效益為主要目標(biāo)，而接收大學(xué)生實(shí)習(xí)已不再是必須履行的義務(wù)；其次，現(xiàn)代食品工廠趨向自動(dòng)化、連續(xù)化，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量與安全，廠房絕對(duì)不允許學(xué)生動(dòng)手操作；再次，學(xué)生在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)基本就是看和聽(tīng)，沒(méi)有參與和動(dòng)手的機(jī)會(huì)，學(xué)生也逐漸失去新鮮感，結(jié)果導(dǎo)致工廠實(shí)習(xí)形式化，無(wú)法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

4.食品專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)片段化，沒(méi)有形成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在食品學(xué)科被分割成多個(gè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)完各個(gè)課程后往往沒(méi)有將食品學(xué)科整個(gè)知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)整合起來(lái)。知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的片段化使得學(xué)生無(wú)法提高自身的綜合水平，無(wú)法將所學(xué)知識(shí)和技能靈活應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。例如：《食品加工》主要介紹了各個(gè)食品的加工方式和原理，《食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)》主要介紹了各個(gè)營(yíng)養(yǎng)素的功能，這兩個(gè)課程的內(nèi)容似乎沒(méi)有關(guān)聯(lián)性，學(xué)生只能片段化地學(xué)習(xí)，無(wú)法將兩者綜合起來(lái)。

三、基于虛擬仿真技術(shù)促進(jìn)食品專業(yè)改革，推動(dòng)食品專業(yè)的發(fā)展

1.通過(guò)虛擬仿真技術(shù)激發(fā)學(xué)生對(duì)食品專業(yè)理論課程的興趣。研究表明：在理論課程上應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以將抽象的概念形象化，靜態(tài)的知識(shí)點(diǎn)動(dòng)態(tài)化，可以形象地展示結(jié)構(gòu)功能，提高食品理論課的授課效果。例如：《食品工程原理》這門課結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，讓學(xué)生可以看到食品工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)單元操作的基本原理及典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理、操作性能，使學(xué)生將食品工程原理的知識(shí)與虛擬仿真平臺(tái)上看到的生產(chǎn)設(shè)備和工藝過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生深切體會(huì)到食品工程原理課程中所講述的每個(gè)單元操作都與食品專業(yè)學(xué)習(xí)密切相關(guān)。生動(dòng)形象的學(xué)習(xí)便于學(xué)生理解，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.將虛擬仿真技術(shù)與食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，提高食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性。隨著虛擬仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多研究表明：虛擬實(shí)驗(yàn)可完善食品真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能，如一些成本較高、需要用高檔儀器操作的實(shí)驗(yàn)等。食品實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大部分是分組實(shí)驗(yàn)、分工合作，學(xué)生個(gè)人沒(méi)有機(jī)會(huì)操作完整的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，學(xué)生可完整地操作一遍實(shí)驗(yàn)技能，掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。例如：食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)可以讓學(xué)生自己思考做什么實(shí)驗(yàn)，用哪些試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生通過(guò)在虛擬仿真平臺(tái)上操作，驗(yàn)證自己實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，激發(fā)了學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力；同時(shí)，通過(guò)失敗經(jīng)驗(yàn)獲取知識(shí)和要點(diǎn)，思考失敗的原因，鞏固了所學(xué)的知識(shí)，提高了動(dòng)手能力。

3.構(gòu)建實(shí)景虛擬仿真門戶，增強(qiáng)食品工廠實(shí)習(xí)類課程的果效。實(shí)景虛擬仿真門戶，可在食品工廠原地取景，從廠房布置、車間設(shè)備擺設(shè)等方面按照實(shí)習(xí)基地實(shí)際比例進(jìn)行排布。結(jié)合實(shí)習(xí)基地的真實(shí)情形，提煉實(shí)習(xí)教學(xué)素材，配建廠房設(shè)計(jì)講解、工廠設(shè)備操作講解、實(shí)習(xí)提示等內(nèi)容，讓學(xué)生在進(jìn)入工廠實(shí)習(xí)前，先通過(guò)實(shí)景虛擬仿真門戶了解實(shí)習(xí)基地的完整情況，并提出專業(yè)問(wèn)題。教師在后臺(tái)收集這些問(wèn)題，在實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解。以果蔬飲料生產(chǎn)實(shí)習(xí)為例，學(xué)生先通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)了解果蔬飲料生產(chǎn)的基本原理、工業(yè)化生產(chǎn)流程及各工序的主要參數(shù)，通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)向老師提出自己的疑問(wèn)，在參觀果蔬飲料工廠的時(shí)候，教師邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)講解和專題講座為學(xué)生答疑解惑，讓學(xué)生了解到工廠的生產(chǎn)、企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。

4.利用虛擬仿真技術(shù)，綜合食品專業(yè)課程，完善食品課程資源的建設(shè)。自從虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中廣泛應(yīng)用之后，大量研究表明利用虛擬仿真技術(shù)可優(yōu)化教學(xué)資源的建設(shè)和積累，提高教學(xué)質(zhì)量。食品專業(yè)課程可基于虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)流程。例如：讓學(xué)生在課前通過(guò)虛擬仿真平臺(tái)自學(xué)課程內(nèi)容，在課堂上與老師探討自學(xué)過(guò)程中的疑點(diǎn)和難點(diǎn)，使得學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師從“填鴨式”授課轉(zhuǎn)化為探討式授課。其次，食品專業(yè)課程可基于虛擬仿真技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。例如：食品專業(yè)的課程內(nèi)容有一些是重復(fù)的，那么重復(fù)的內(nèi)容可以讓學(xué)生在虛擬仿真平臺(tái)上自己鞏固，而新的知識(shí)點(diǎn)可以作為課堂教學(xué)的主要內(nèi)容。再次，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)平臺(tái)，片段化的食品專業(yè)課程可以被綜合起來(lái)。例如：在平臺(tái)上要求學(xué)生設(shè)計(jì)一款具備一定功能的產(chǎn)品，學(xué)生需要市場(chǎng)調(diào)研獲得市場(chǎng)缺乏哪方面的產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品功能，再依據(jù)所學(xué)的食品原料學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)和食品化學(xué)等知識(shí)提出產(chǎn)品配方，依據(jù)食品工藝學(xué)、食品工程原理、食品加工學(xué)等知識(shí)提出產(chǎn)品工藝，依據(jù)食品毒理學(xué)和食品衛(wèi)生學(xué)控制產(chǎn)品的安全性；最后，基于虛擬仿真技術(shù)，教師可跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，這樣可以使課堂教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性，提高教學(xué)效率和效果。

⒖嘉南祝

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The Influence of Virtual Reality Technology on the Reform and Development of Food Specialty

LI Jing，CHEN Nuo，DEND Ze-yuan，RUAN Zheng

（Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 330047，China）