浅淡虚拟实验室(共10篇)由网友“非自然深海水母”投稿提供,以下是小编整理过的浅淡虚拟实验室,欢迎阅读分享,希望对大家有帮助。
篇1:浅淡虚拟实验室
浅淡虚拟实验室
21世纪,全球网络化,人类进入虚拟时代,虚拟将成为人类先进文明生活、学习、工作的重要方式,现存的思维定式,多从现实性出发,真的是真,假的是假,清清楚楚;人们依据现实性估量可能性,并从现实性向可能性的发展中推导出合理性、因果性、必然性、规律性等等。然而,人类文明及其发展不是源于现实性而是始于虚拟。虚拟粉碎了现实性的真假界限,产生了“真的假”和“假的真”,形成了现实的悖论。特别是在万国互网、跨域一体的今天,虚拟开拓了人类的发展空间,开拓了以可能性、以不可能的可能性来重构人和社会发展的新时代。虚拟作为一种中介,人要做的最主要的事便是创新,即研究如何更好地进行虚拟,不断地推陈出新,创造更高级的虚拟现实。科技进步日新月异,科学本身就是虚拟的表现和产物。在此背景下,抓紧建立“虚拟实验室势在必行。从本质上说,虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口,它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。虚拟现实的定义可以归纳如下:虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境(如虚拟电子和自动化实验室. 虚拟电脑系统和网络实验室. 虚拟电子商务实验室)是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的'真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度虚拟实验室应该而且必要具备以下功能:
使虚拟模型向实际原型足够逼真地逼近。虚拟实验室信息要简洁明了,确实能映射所论对象系统的内在结构和绩效。可向期望的境界--“感庶物之机、悟万律之理、索浮沉之秘、扬百家之义”--无限逼近。
虚拟电子商务实验室
虚拟现实象多媒体和因特网一样逐渐走进我们的生活,简单地说,以VRML为基础的第二代万维网=多媒体+虚拟现实+因特网。第一代万维网是一种访问文档的媒体,能够提供阅读的感受,使那些对Windows风格的PC环境熟悉的人们容易使用因特网,而以VRML为核心的第二代万维网将使用户如身处真实世界,在一个三维环境里随意探寻因特网上无比丰富的巨大信息资源。每个人都可以从不同的路线进入虚拟世界,和虚拟物体交互,这样控制感受的就不再是计算机,而是用户自己,人们可以以习惯的自然方式访问各种场所,在虚拟社区中“直接”交谈和交往。
虚拟电子商务实验室能使电子商务在互联网上最典型的实用技术以网页的形式表现出来,使学生仿佛置身于一个网站中,统包括互联世界、贸易机会、信息发布、搜索引擎、校园超市、BBS、聊天室、ICQ、安全认证、电子邮件、FTP、数据库等栏目,只要移动鼠标到感兴趣的标题上点击即可以进入相应栏目。电子商务教学中的基本知识点, 如三种电子商务交易模式(B2B.B2C.C2C). 网络营销、 电子支付、EDI等,在这利用计算机发展中的高科技手段构造出一个虚拟的境界中,使参与者获得与现实一样的感觉。使学生能够以亲身参与的体验轻松愉快地获得知识。虚拟电子商务室,学生进入后 ,可以打开IE链接进入商务角色虚拟空间 ,对其中的商务角色进行操作等工作。例如 ,学生打开商务虚拟平台后 ,可以进入网上交易观看学习管理B2C模式前后台. B2B式前后台. C2C式前后台和电子数据交换等模型 ;可以进入网上银行观看学习管理网上银行服务、 电子钱包管理、可以进入网络营销观看学习管理网上信息发布. 电子邮件、 电子合同前后台、商业报告前后台、这一电子商务虚拟实验室不仅可以改善教学设备的不足问题。而且在教学方式上也改变了以往的授课模式,使学生能够按自已的需要来进行实时的交互式学习,主动地获取所需要的知识,由被动式的接受转化为主动式的学习。这种交互式的学习方式,能最大限度地发挥学生的主观能动性,激发学习热情和空间想象力,既取得良好的教学效果 又深受学生们的欢迎。从根本上改变了传统教与学的方式 ,使学生真正参与到教学活动中去 ,成为教学过程中的主体 ,变被动接受为主动学习,有效地提高了教学质量及学生综合运用知识的能力。解决了过去教师只能在课堂中讲授抽象的问题,这是“黑板和粉笔”的效果所不能比拟的。
电子电路和自动控制系统的教学不仅要求掌握基本原理和计算方法,更重要的是培养电路的设计、分析和开发能力。电子技术高速发展,新器件、新电路不断涌现。普通实验室无法提供世界上各厂家的新器件给学生焊接成电路进行实测。虚拟电子工作台采用器件模型组成虚拟电路和自动控制系统的仿真实验,用虚拟测试仪器开展实验和分析,既可以克服实验室器件品种、规格和数量的不足、仪器损坏的困难,又可以通过验证型、测试型、设计型、纠错型和创新型等不同形式的训练,培养学生的分析、应用和创新能力;完成电路的性能分析、时序测试及印制电路板的自动布线训练虚拟电子工作台系统是电子线路仿真的大型软件包,拥有16,000多个组件的元器件数据库。模拟组件包括:运算放大器、肖特基二极管、隧道二极管、变容二极管、RF感应器、无噪声负载电阻器、噪声源发生器和微带波导等特殊的组件库。可以把各种模拟及数字电路组成混合电路,具有建立电路、仿真电路、分析电路和输出报告的功能。虚拟仪表包括:示波器、函数发生器、万用表、预测绘图仪、网络分析器、失真分析仪和瓦特计等。实验设备采用组合形式,配以各种信号源和虚拟仪表,由学生根据课程需要或自己对某个内容感到了解不够透彻,需作试验时,自己设计实验的途径,从组件中构造实验,学生提出方案,提出问题,教师给出指导意见,培养学生独立思考能力,实践以学生为中心的教学和实验模式。让学生先完成部分实验,取得一定的感性认识后再进行实际操作,达到以较低的代价取得较好的学习效果的目的 虚拟电脑系统和网络实验室, 实际应用有单机操作和网络操作系统,以及网络组建和管理PC虚拟机的在操作者只有一台计算机的情况下,可以让操作者创建多种不同配置的“虚拟”计算机,在这些“虚拟”机中,可以完成许多低层的单机实验(如磁盘分区、格式化、安装操作系统)和多种网络实验(可以组建Windows NT、Windows 、Windows Server 、Windows XP、NetWare、Linux等网络)就像操作者有多台联网的计算机一样。而在作这些实验时,绝对不会损坏操作者的硬盘上的数据,也不会有什么危险性。同时可以迅速掌握单机与网络的多项技能。尤其适用于在校学生在学校机房上机时作实验使用,或者个人用户在只有一台计算机的情况学习网络、单机低层的实验使用。
没有虚拟假设,就不会有科学艺术,就不会有人类文明。迄今为止,人类的现实性基本上是不合理的,这是无庸质疑的客观事实。从发展的观点看,现实性只是以前的一种可能性的选择,任何现实性都是对其它可能性的排除,历史对某种可能性的选择也许有其历史的合理性,但那只是以前人类的发展形式;在虚拟时代,我们可以虚拟没有成为现实性的各种可能性,使其成为虚拟现实。普遍的数字化网络化,将大大提高人们的虚拟水平和创新能力,将使人类的生存方式主要生活在虚拟现实之中,而这虚拟现实比自然现实更富有人的特性、更符合人们多样化的理想需求。建立“虚拟实验室可为满足这种与日俱增的需求提供充分必要的便利。
(责任编辑:唐贞平)
篇2:虚拟实验室的教学应用
虚拟实验室的教学应用
实验在普通高等教育中占有非常重要的地位.随着计算机技术、虚拟仪器技术的发展,虚拟实验室应运而生.虚拟实验在教育、科研等领域中具有广阔的应用前景,是实验教学的一个新的发展方向,是当前研究的`热点课题之一.因此,虚拟实验室的构建具有重要的现实意义.
作 者:张建碧 作者单位:重庆城市管理职业学院,中国重庆,400055 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(1) 分类号:G71 关键词:计算机技术 虚拟仪器 虚拟实验室 教学应用 构建篇3:虚拟物理化学实验室的构建
[摘要] 针对目前物理化学实验教学中的问题,本文提出了虚拟物理化学实验室的的课程教学计划。
通过网络多媒体工具建立网络虚拟实验室,克服传统物理化学实验教学时间少,实验设备不足的现状;提高学生的创造能力,有利于实验教学质量的提高,真正实现物理化学实验教学的全部目标。
[关键词] 物理化学实验 虚拟实验室 学生
物理化学实验是一门理论和实践性很强的基础实验课程,与其它化学实验课程(无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验)相比,其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律,实验手段基本是采用各种各样的实验仪器,涉及到热、电、光、声、磁等物理方面的内容较多,这要求学生掌握一些仪器的操作,同时更注重培养学生解决问题时的研究方法和思路。
该课程的特点决定了其在培养学生实验基本技能、独立操作能力、综合实验能力以及创新能力方面的特殊意义。
相对于其它化学实验来说,物理化学实验显得更为抽象和复杂。
近年来,各种先进的物理化学研究手段和仪器设备发展迅速,尤其是计算机技术的发展使物理化学实验技术的更新逐年增大,但目前物理化学实验内容大多仍在沿用经典教材。
这直接导致目前物理化学实验教学中普遍存在如下的问题:
1.学生操作仪器时间较少
物化实验的特点是使用电子仪器多,而前几门化学实验课大多用玻璃仪器,所以学生对所使用仪器陌生;在预习实验中,学生仅在教材中看到仪器的草图,对仪器的整体构造,没有大致了解;而且相当大部分的仪器只在一个实验中使用,在反复压缩课时的情况下,实验时间又少,实验拖堂是无法避免的问题。
尽管教师延长教学时间,但使学生在有限的实验时间内,熟练掌握所用的各种仪器仍是难题。
因此物化实验普遍存在学生不能熟练掌握所用仪器。
2.实验仪器不足
物理化学实验大都需要使用比较精密的仪器,价格比较昂贵,因此仪器的数量就受到了一定的限制,一些大型仪器只能多人组开设,使部分学生动手机会少;有些实验因为仪器价格太高,在教学中只能选择放弃,这都影响了实验教学效果。
3.实验教学形式单一
物理化学实验教学模式通常是学生预习,教师现场讲解,学生再进行实验。
学生在整个实验过程没有发挥主体作用,缺乏学习的主动性和积极性,对实验课不重视,教学效果差, 达不到实验教学的目的。
4.物理化学理论教学内容与实验内容不同步
物理化学实验教学中, 普遍存在教学内容落后于实验内容的情况。
学生还没有学到相关方面的基础理论知识, 就要开始这方面的实验, 学生要在不知道实验理论基础、没见过实验仪器的情况下完成实验。
这样做既不利于学生实验思维能力的提高, 也不能激发学生的积极性和创造性, 更不能将所学理论知识通过实验进一步消化理解。
正是由于这些问题的存在制约了物理化学实验的教学。
基于此,构建现代物理化学实验教学新体系势在必行,我们提出了虚拟物理化学实验室的的课程教学计划。
该课程计划的目的是通过网络多媒体工具与建立网络虚拟实验室,使学生能在实际操作之外更多地学习和巩固物理化学实验的相关理论和操作;克服传统物理化学实验教学时间少, 缓解实验设备不足的现状;提高学生的创造能力,使学生获得了更多的实验信息,从而有利于实验教学质量的提高,真正实现物理化学实验教学的全部目标。
该课程教学计划包括:(1)修订完善编制的物化教材与网上教学资料;(2)根据本校实验仪器录制实验教学片;(3)制作部分仿真实验;(4)开设开放性实验。
1.全新的物理化学实验教材
现有物理化学实验教材的编写通常是依据编者所在单位的仪器设备条件而定的,而我院实验室的实际仪器装备条件不可能与其完全一致。
而且随着科技的进步,新型设备的不断引入,也会出现部分实验步骤不一致的情况。
目前,我们已经编制适合现代物理化学实验仪器的实验教材。
该教材的电子版可以在网站上浏览,更与利于学生的自学,同时可以根据实验设备的更新而同步更新。
该教材更新的主要部分有:(1)计算机辅助开放性的物理化学实验,有燃烧热,熔解热,金属二元相图,凝固点降低法测物质的摩尔质量。
在整个实验过程中,利用计算机进行实验记录和数据处理。
修订了原有的实验操作步骤使之与新设备吻合。
(2)增加了分子结构的构建与模拟实验。
利用免费的分子模拟软件以及我院购买版权的量子化学软件,增加了小分子分子结构的设计以及分子轨道、振动频率、偶极距等计算。
使学生一方面对分子的结构有直观的认识,进而对物质结构方面实验有一些理论上的了解;另一方面,可以让学生对物理化学科学前沿的发展有一个简单的了解。
(3)针对不同专业方向的设计实验,例如燃烧热实验,化工专业可以选择化工产品,食品专业可以选择食物。
解决了实验内容的更新慢而且与专业联系不足的缺点。
2.利用新设备制作操作实验录像
利用实验室近几年更新的计算机控制处理的实验设备,重新录制比较标准的实验教学录像片。
该教学片系统地讲授物理化学实验技术以及每个实验的实验原理、具体的操作步骤、正确的实验现象。
学生在实验前通过观看教学录像,了解所用实验仪器的原理和操作方法、实验中的现象,使学生在进入实验室后,能在有限的`实验教学时间内,熟悉所用仪器,加深对物理化学研究方法的了解,拓宽学生知识面,增强学生学习兴趣,完善学生的知识结构,全面理解实验的各个步骤,进而熟练的进行实验操作。
同时可以在某种程度上缓解实验设备不足的现状。
3.多媒体与虚拟仿真实验
把一些验证性的实验和设备价值较高无法开设的实验改成仿真摸拟实验, 帮助理解物化理论知识, 使学生对物化实验及仪器使用有一个感性认识。
可以通过校园网络, 开设实验教学网站,制作仿真实验软件, 让学生能根据理论课进度, 进行模拟仿真实验, 这样, 提高了学生对理论课知识的理解和对实验的兴趣,还可为学生提供现有的各种仪器的工作原理和使用说明, 使他们通过网络熟悉仪器, 产生感性认识, 为必修实验打下基础。
同时,生活生产中与物理化学实验相关的材料也可以以多媒体的形式挂在网站上,开阔学生的眼界。
通过仿真模拟实验, 实现了物理化学实验的第一层次要求, 既使学生对物化实验产生了兴趣, 又使学生获得了更多的实验信息, 从而有利于实验教学质量的提高。
4.开设开放性实验
在学生有了一定的实验操作动手能力、调动起了学习积极性的基础上,可以进行开放性实验探讨。
开设开放性大多为具有一定深度和前沿性的小课题或直接参与老师的科研项目,学生自己查阅相关资料、设计实验方案, 确定实验内容和实验时间,自己动手做一切与实验相关的工作。
以学生为主体的开放性实验, 学生自主学习, 独立思考, 自由发挥, 从而激发学生的创造性思维和探索精神, 培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,实验室与实验设备也得到充分利用,学生通过对实验结果的检测, 使用到大型的精密仪器设备, 学以致用, 更进一步激发学生对实验的兴趣。
整个课程教学改革计划四部分内容是一个有机的整体,学生学习物理化学实验的步骤按照:实验教材中的实验→对应的实验录像→多媒体与虚拟仿真实验→实验室操作,开放性实验则是最后的检验环节。
该计划可以一方面解决目前物理化学实验教学中普遍存在的多种问题,全面实现物理化学实验教学目的;另一方面可以在有限的实验教学时间内,扩大学生的知识面,使学生了解物理化学实验与实际生产的联系,激发学生们的求知欲望和探索精神, 提高了学生的创造能力。
结论:
该课程计划首次把多媒体技术,电影,虚拟仿真技术联合应用到物理化学实验教学上,构建一个完整的虚拟物理化学实验室。
其目的是使学生能掌握物理化学实验的基本方法和技能,从而能根据所学原理设计实验,选择和使用仪器,培养动手能力,锻炼学生的观察能力,正确记录数据、处理数据、分析实验结果的能力,培养学生的创新精神以及严肃认真、事实求是的科学态度和作风。
其特色和创新之处在于:
1.多媒体技术+电影+仿真技术有机结合的虚拟实验室。
可以更新的电子版实验书以及相关的多媒体资料,使学生了解原理的同时开阔眼界,标准的实验录像使学生对实验有一个直观的了解,易于掌握实验的标准化操作。
仿真实验使学生利用电脑模拟真实环境,并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行。
在此基础上,学生进入实验室进行操作。
优点:投资小,收效高;维护简单,更新方便;资源丰富,适用面广;提高设备利用效率,使用灵活;利于学生自主学习,提高学习效率。
2.真正的开放性实验。
虚拟实验室的建立不仅节省了学生的学习时间,节约了设备的投入,关键是培养了学生自己学习设计实验,选择和使用仪器和进行开放性实验的能力。
参考文献:
[1]张西亚.浅谈物理化学实验教学改革的必要性.石油化工应用.,27(5):119-120.
[2]刘弋潞,胡晓洪,梁舒萍.建现代物理化学实验教学新体系.实验室研究与探索,2009,28(4):133-136.
[3]邓型深.改革物理化学实验教学,提高学生的创造能力.实验室科学,2008,(6):30-31.
[4]过家好,陈俊明.物理化学实验教学的探索与改革.广州化工,2009,37(5):232-234.
[5]李茂莲,郑韵英,陆来仙.论物理化学实验的开放式教学与学生能力拓展.钦州学院学报,2008,23(6):75-77.
[6]石海信.物理化学实验开放式研究性教学模式的研究与探索[J].广东化工,2008,35(4):119-122.
[7]金为群等.物理化学实验课开设综合性设计性实验的探索[J].高教研究与实践,,(3):23-24.
篇4:经济管理实验室服务器虚拟化策略
经济管理实验室服务器虚拟化策略
经济管理实验室属于文科实验室,实验的内容以软件操作为主,经济管理实验室的'服务器主要功能用于部署软件,通过服务器虚拟化技术,可以提高服务器使用效率,节省资源,实现软件科学部署,本文在提出服务器虚拟化的方案同时,也阐述了服务器虚拟化需要注意的一些事项.
作 者:许娜 作者单位:上海海事大学经济管理实验中心 刊 名:青年与社会・中外教育研究 英文刊名:CHINESE AND FOREIGN EDUCATION RESEARCH 年,卷(期): “”(12) 分类号:G647 关键词:服务器虚拟化 经济管理实验室 虚拟机篇5:建立虚拟实验室的探导
建立虚拟实验室的探导
建立虚拟实验室,将课程所涉及的部分实验内容在虚拟的实验环境中重现,构造一个无墙的实验中心,通过计算机网络系统,学生将不受时空限制,随时随地的`共享虚拟的仪器设备,共享数据和计算机资源,进行虚拟实验活动,并可以得到教师的远程指导.对实现现代化教育有着十分重要意义.本文结合<计算机组装与维护>课程教学内容,虚拟计算机的组装、BIOS设置、分区、操作系统的安装、计算机软硬件的故障仿真、病毒仿真及分析等实验内容.探讨虚拟实验室开发所涉及的关键技术.对其他课程的虚拟实验室的研究与开发也有着重要指导意义.
作 者:林禹万 作者单位:江苏省徐州市广播电视大学,江苏徐州,221006 刊 名:中国科技博览 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年,卷(期):2009 “”(12) 分类号:G 关键词:虚拟实验室 仿真 虚拟现实篇6:基于高校虚拟实验室发展若干问题的建议
基于高校虚拟实验室发展若干问题的建议
本文分析了高枝传统实验室存在的问题,阐述了虚拟实验室的.概念,重点分析了高校虚拟实验室具有的优势及存在的不足,并针时高校虚拟实验室的不足提出了虚拟实验室发展的建议.
作 者:王元娟 作者单位:南京航空航天大学自动化学院,江苏,南京,210096 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(7) 分类号:G64 关键词:虚拟实验室 虚拟技术 实验教学篇7:金属焊接实验教学虚拟实验室研究论文
金属焊接实验教学虚拟实验室研究论文
“卓越工程师教育培养计划”(卓越计划)是教育部提出的振兴工程教育的重要举措,旨在培养和造就一大批创新能力强、适应经济和社会发展需要的高质量工程技术人才[1]。中国石油大学(华东)是入围卓越计划的试点高校,学校材料成型及控制工程专业是首批落实卓越计划的试点专业。为了保证卓越计划的顺利实施,材料成型及控制工程专业对主干课程教学大纲及教学内容作了调整,并深化教学改革,精心建设虚拟实验室。本文以金属焊接课程为例,介绍本校在卓越计划背景下虚拟实验室建设及课程改革的探索及实践之路。
1金属焊接实验教学面临的挑战
金属焊接是材料成型及控制工程专业的一门重要的专业基础课,也是一门实践性很强的课程。该课程以金属材料为研究对象,要求学生掌握冶金理论和石油石化生产领域金属材料的焊接方法、焊接性能以及焊接工艺。按照卓越计划中工程教育对课程的要求,传统的课程实验教学条件将面临很大的挑战[2]:(1)由于高校实验教学设备的数量有限、设备类型单一,无法满足大量学生同时做实验的需要;(2)一些大型金属焊接实验设备投入和维修成本高;(3)实验设备更新较慢,在用的实验设备往往与新技术设备差距较大;(4)部分特殊实验无法实现,如大型球罐焊接、在役管线焊接修复、事故模拟等。实验设备条件的不足成为金属焊接实验教学发展的一大阻力。
2虚拟实验室的优势
1989年,美国弗吉尼亚大学的WilliamWolf教授提出虚拟实验室概念后[3],引起世界各国实验教学工作者的重视。我国从2000年开始进行虚拟实验室的研究及建设。目前,依托卓越计划,高校积极建设虚拟实验室[4G5],虚拟实验与真实实验相互补充,提高教学效果。虚拟实验室的优势主要有以下4方面。(1)投资少。虚拟实验的教学资源是数字化资源,方便扩充和共享。一方面,它节省了学校采购大型实验设备和更新实验设备的资金投入,有效地解决了教学资源短缺、设备陈旧及更新缓慢等问题[6];另一方面,虚拟实验室可以通过网络实现资源共享,避免了实验仪器设备的重复购置。此外,虚拟实验室也节省了学生进行自主实验时购买材料的费用。(2)安全性高。当学生进行实际操作实验时,由于操作不当便可能造成人身伤害和财产的损失;而带压管道的在役焊接等一些危险性较大的实验,学生也无法亲自操作。借助虚拟实验室,不但可以对高危险性的实验进行仿真,弥补教学条件的不足,同时可以避免真实的高危险实验中的各种安全问题。(3)实现形象化教学,提高学生实验兴趣。采用虚拟技术构建的虚拟实验室,运用计算机图形、声音和图像创造逼真的实验环境,不受时间和空间的限制。以石油石化行业典型的大型压力容器焊接为例,采用虚拟实验,不但能以三维图形图像和声音将焊前准备、预热及焊接过程逼真地的表现出来,使学生有丰富的感性认识,还能通过模拟不同现场条件下的焊接实验(如球罐环焊缝焊接中的平焊、立焊和仰焊)加深学生对教学内容的理解。(4)激发学生的创新能力。“卓越计划”的一个典型特点是强化培养学生的工程能力和创新能力。其中创新能力的培养在于激发学生的创新思维,提高学习主动性,让学生从知识的接受者转变为知识的探究者[7]。虚拟实验室使实验教学变得极富创造性,学生作为实验主体能够发挥自主创新性。虚拟实验室的开发和设计,是通过预设的实验步骤、语音、按键等引导学生进行实验。学生可以灵活选择实验方案和实验系统,根据实验目的,短时间内更换焊接材料、更改焊接方案、调整焊接工艺参数。虚拟实验引导学生正确地理解实验现象、总结分析实验结果,而不需要消耗太多时间和实验资源;学生在尝试和总结中进行探索、发现事物的本质和规律,有利于扩展思维空间,有助于提高实践创新能力。
3实验教学虚实结合的应用
3.1虚拟实验室的局限性
教学实践证明,虚拟实验室虽能在很大程度上辅助教学,但不能完全取代真实的实验室。这是因为:(1)虚拟实验室的教学模式过于强调学生的自主性,教师的主导作用难以体现,容易偏离教学目标;(2)过多的虚拟实验将导致学生和教师之间的情感联系减少,计算机网络终端成为师生之间面对面交流的'障碍,削弱了直接交流的情感教育[8];(3)虚拟实验室是人为设计的,仿真实验环节、实验操作流程、文字说明及语音提示等皆受控于设计人员,导致实际焊接实验结果的细节化和多样化被掩盖,不利于学生发现实验中的问题和更细致地观察实验现象;(4)更重要的是,虚拟实验允许学生在实验中的出错,对于培养学生认真、谨慎、负责的实验态度是非常不利的。可见,对材料成型及控制工程专业而言,培养学生的动手能力离不开实际操作的训练,创新思想更需要实践的验证[9G10],“虚实结合”的教学模式能够做到优势互补。
3.2虚实结合的金属焊接实验教学
按照卓越计划对“卓越”的要求,金属焊接课程应以培养学生的能力为出发点。我校自主研发的金属焊接课程虚拟实验室系统,包含一个虚拟展厅和弧焊电源、焊接设备、焊接工艺和焊接检验等4个实验室[11G12]。在金属焊接实验教学的实施过程中,采用虚实结合的教学模式。以金属焊接中“插销焊接实验”为例,通过“虚拟实验—实际实验操作—强化虚拟实验”的过程,循序渐进地培养学生的实践技能和创新能力。(1)实验准备。实验前先进行知识准备,通过虚拟实验室系统预习实验过程,了解实验目的。(2)虚拟实验。学生在网络终端进入虚拟实验室,根据文字及语音提示逐步完成实验,虚拟实验室系统可以对虚拟实验的操作错误给予提示和帮助。学生在完成插销的焊接以及加载荷的实验过程中,可进行多次操作练习。实验结束后,学生可以在线提交实验报告,实验教师根据学生的实验结果给予指导,为实际操作做好准备。(3)实际操作实验。学生在虚拟实验的基础上进行实物实验操作,减少了实验过程中时间和材料的浪费。通过直观的观察,学生能够更加深刻地理解插销焊接实验过程及评价氢致延迟裂纹敏感性的意义。(4)强化虚拟实验。通过实际实验操作,学生能够进一步完善焊接方案及焊接工艺,再依靠虚拟实验系统进行实验讨论、创新及改进。尤其是参加大学生创新实验项目的学生,通过“虚实结合”的实验模式能够举一反三,对金属焊接课程的理解也再次提升。
4结束语
虚拟实验室教学平台提供了一个不受时空限制的开放性实验环境,在节省资源、安全性、形象化教学以及提高学生自主性、创新性等方面具有独特的优势,是高校实验教学的重要形式。尤其是在焊接实验中,学生可以在逼真的环境中虚拟完成大型设备的焊接、拆装操作,丰富了金属焊接课程的实验教学内容。随着虚拟仿真技术的发展,虚拟实验室必将在金属焊接课程的实验教学中发挥更加积极的作用。但是,虚拟实验室不可能完全取代真实的实验室,而基于虚拟实验室构建技术和金属焊接实验相结合的虚实结合的实验教学模式代表着先进实验教学的方向,为石油类高校金属焊接课程的实验教学提供了一种崭新的模式。
篇8:虚拟
虚拟
虚拟xū nǐ[释义]①(形)不符合或不一定符合事实的.;假设的。
②(动)虚构。
[构成] 偏正式:虚〔拟[例句] 这是~语气。(作定语) [同义] 虚构、编造、捏造篇9:基于高职院校电子类虚拟实验室的研究
基于高职院校电子类虚拟实验室的研究
随着科学技术的发展,原有的传统实验仪器设备已经难以满足高职院校的需要.为此,我们提出了虚拟电子实验室的设计方案,设计相匹配的'硬、软件系统.通过设计好的虚拟实验室进行一些相关的电子方面的实验,取得了良好的效果.
作 者: 作者单位: 刊 名:内江科技 英文刊名:NEIJIANG KEJI 年,卷(期): 30(12) 分类号:G71 关键词:虚拟仪器 实验室 电子实验篇10:前头电工电子虚拟实验室功能探究论文
前头电工电子虚拟实验室功能探究论文
关键词:虚拟实验室 电工电子
摘要:随着时代的进步和信息化时代的到来,我国的网络虚拟技术得到了跨越式的发展。传统的教学实验室已不能满足当代教育发展的需要,被虚拟实验室所替代已逐步成为发展潮流。本文通过对电工电子虚拟实验室的概述和思考,分析电工电子虚拟实验室的重要功能,旨在与同行交流,以适应新时代下的教学实验需求。
我国中职学校在电工电子教学过程中,不仅应注重中职学生基本知识、基本技能和基本方法的培训,也注重中职学生自主实验的要求。这就要求必须配备相应的实验室,因为它是用于培养中职学生的创新能力和发展复合型人才的基本教学和科研场所。而传统的电工电子实验的投资相对较大、硬件设施依赖性强、运行与维护成本过高且效率不高,又由于受到实验课数、实验室的开放和环境等因素的影响,导致我国中职学校的电工电子教学效果不理想。因此,加强对电工电子虚拟实验室的功能探究,对虚拟实验室建设的认识具有十分重要的意义。
一、概述
随着计算机网络的普及与虚拟现实技术的不断完善,我国中职学校在虚拟实验室的建设方面得到了一定的普及。虚拟实验室的本质意义就是泛指计算机系统中,集虚拟现实、数据库、虚拟仪器、计算机网络与计算机实时监控等技术为一体的虚拟实验环境,用户通过一些渠道把控制信号和参数指令发送至仿真对象或物理设备,然后把实验结果通过文档、图片、视频和动画等形式发给用户,满足用户通过远程服务进行实验。虚拟实验室是集Internet网络技术、仪器控制技术和通信技术于一体的虚拟实验教学系统,用户只需拥有一台电脑,通过因特网就能访问这一虚拟实验教学系统,在Web页面上挑选有关实验实现远程操纵实验所需的仪器设备,并进行实验操作,另外用户还可以直接从网上获取实验数据,动态监控实验结果。目前很多中职学校的虚拟实验室的构造都是客户端在web的基础之上,运行在浏览器之中,由Web服务器自动下载用户系统所需的客户端程序;随后客户端程序与现实意义的服务器端的应用程序建立一个即时通信平台并进行实验。这个虚拟实验教学系统是由实验设备、客户端和服务器端组合而成。
二、关于电工电子虚拟实验室的思考
随着教学体制的改革,实践环节成为中职学生深刻理解理论知识的一个重要环节,实验成为教学环节中不可缺少的重要组成部分。许多中职学校的实验室存在教学设备陈旧、教育资金不足,难以满足日益增长中职学生的需求和跟上技术日新月异发展的步伐。并且有些实验危险性大,在实验室难以开展,使中职学生难以亲眼观察实验现象及结果。随着计算机的性价比和易用性的提高,使得虚拟实验室在教学、科普教育和技术研究领域应用将越来越广泛。在虚拟实验室中,实验者有逼真的感觉,他似乎是在真正的现实实验室里近距离进行现场操作。多媒体计算机技术与仪器技术的结合构成了虚拟实验室实现的基础,中职学生可以在计算机屏幕上通过场景式图形界面拥有自己的实验室。虚拟仪器技术与认知模拟方法的结合也赋予虚拟实验室智能化特征,通过网络中职学生可以身临其境地观察实验现象,并可以观察各实验仪器的详尽情况,不受时间和空间的限制。
近年来,随着电工电子虚拟实验室的不断发展。虚拟实验室表现在人们可以自主地、灵活地模拟操作各种实验仪器,完成各种分析测试任务,评价实验者的操作水平与实际能力。但是现在很多中职学校的电工电子虚拟实验室的实现和播放课件方式相似,中职学生只能通过虚拟实验室进行简单的浏览及实验结果曲线的动画显示。中职学生没有身临其境的感觉,没有真正动手通过实验仪器的操作而显示实验结果,而只是简单对实验数据的输入产生实验结果。
三、电工电子虚拟实验室的重要功能
我国中职学校的传统电工电子实验室一般有电工电子技术实验室、电路实验室和高频电路实验室等实验室。它们的主要功能是用于开设基础训练课目,培养中职学生了解和使用常用实验仪器设备的使用方法和技术,使中职学生具备最基本的实验能力,加以巩固理论课中的所学的电路工作原理,进一步证明理论的准确性。中职学校可以利用多媒体软件、电路仿真软件和虚拟仪器软件组建电工电子虚拟实验室,不仅可以解除实验教学的空间限制,还能使实验教学的实际内容和形式变得丰富多彩,从而提高实验教学的效果、培养中职学生的学习兴趣,使他们学会利用计算机网络技术进行自主学习,通过不断实践和学习,逐步摆脱传统实验室带来的时间、地点、设备和内容等方面的束缚。所以,中职学校应注意电工电子虚拟实验室在基础性实验、综合型设计实验和演示型实验教学中的重要作用。
(一)基础性实验
基础性实验的'重要意义就在于能够培养中职学生了解和使用常规的仪器设备,并对理论课中的所学的电路工作原理进一步验证和巩固。借助电工电子虚拟实验室,中职学生通过一台计算机就可以熟悉常用仪器设备的性能及使用注意事项,分析电路的性质,从而提高中职学生的自学能力,减轻教师的教学负担,考验中职学生独立思考能力、分析问题能力和解决问题的能力。
(二)综合型设计实验
借助电工电子虚拟实验室进行课程设计。例如,在设计电路时,可以让中职学生先检验自己设计的电路能否符合仿真检验电路的性能要求,只有符合仿真检验电路的性能要求,才能输到protel进行电路板绘制工作,完成电路板制作、焊接与测试。从而大大节省设计时间、节约设计成本。
(三)演示性实验
对于一些开设成本高、仪器设备复杂的教学实验只能进行演示性实验。比如调频、调幅收发机的实验就十分复杂,不仅有高频电路,也有低频电路;不仅有时域分析,也有频域分析,在传统的实验室内是难以完成综合性强的实验。因此,只有借助于电工电子虚拟实验室进行实验演示,才能使中职学生掌握综合性复杂实验,逐步意识到虚拟实验室的重要作用。
总之,在中职学校的教学实践工作中,所构建的电工电子虚拟实验室应具备为实验教学提供重要的技术支持和服务,从而推动实验教改,替代传统的教学实验仪器设备,降低办学成本,助推学校健康和谐的飞速发展。
参考文献:
[1]陈烨,袁小平.电工类专业中职学生创新能力培养的研究与实践[J].电气电子教学学报,2010,(S2).
[2]胡灿,朱鹏.虚拟实验室在电子技术教学中的应用研究[J].福建电脑,2011,(04).
[3]王永喜.虚拟实验室在远程实验教学中应用探讨[J].中国教育技术装备,2010,(12)
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