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虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)范文第1篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；教學(xué)資源；建設(shè)

中圖分類號：TP202 文獻標識碼：B 文章編號：1673-8454(2012)13-0047-03

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的新技術(shù)被應(yīng)用到輔助教學(xué)中。虛擬仿真技術(shù)就是當今非常流行的新型教學(xué)媒體。我院自2007年建設(shè)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)國家級教學(xué)資源庫時，便開始研究虛擬仿真資源在教學(xué)中的應(yīng)用，通過幾年的建設(shè)建成了“虛擬電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間”， 虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)對真實電子產(chǎn)品工廠生產(chǎn)過程的模擬重現(xiàn)，讓學(xué)生不需到工廠就可在3D虛擬工廠體驗到電子產(chǎn)品生產(chǎn)的元件預(yù)處理、元件插裝、波峰焊等工序?qū)?yīng)的工藝、技術(shù)及安全生產(chǎn)流程。學(xué)生可以任意漫游三維虛擬車間，體驗并操作波峰焊接機等各種設(shè)備、學(xué)習(xí)（或熟悉）各種工藝的操作技巧等。還建設(shè)了“單片機技術(shù)應(yīng)用”整套仿真項目學(xué)習(xí)包，按照從簡單到復(fù)雜的順序，系統(tǒng)性地設(shè)計了“LED電子顯示屏項目錄像和仿真”等5個項目的系統(tǒng)仿真，在虛擬仿真教學(xué)資源開發(fā)與利用及如何與原教學(xué)資源平臺銜接方面，探索出一條發(fā)展之路。

一、虛擬資源及教學(xué)資源平臺建設(shè)綜述

學(xué)院重視教學(xué)資源建設(shè)，在2006年至2009年國家示范性高職院校建設(shè)及后示范建設(shè)期間先后建設(shè)精品專業(yè)資源庫16個，其中國家精品專業(yè)1個，國家教改試點專業(yè)2個，湖南省精品專業(yè)7個，湖南省教改試點專業(yè)6個；建設(shè)精品課程資源庫28門，其中國家精品課程12門，省級精品課程16門；2007年開始牽頭“應(yīng)用電子技術(shù)”國家教學(xué)資源庫建設(shè)，2010年獲教育部正式立項，從專業(yè)標準庫、課程資源庫、培訓(xùn)資源庫、素材資源庫、職業(yè)信息庫、標志性資源庫六大方面進行建設(shè)，目前建設(shè)工作已基本完成，資源庫參加2011年6月教育部在天津舉行示范4周年暨資源庫展示，獲得在場專家和社會各屆的一致好評，而學(xué)院也初步建成以1個國家級教學(xué)資源庫為核心，包括軌道交通專業(yè)群、電子信息技術(shù)專業(yè)群、軟件技術(shù)專業(yè)群等3個院級教學(xué)資源庫的資源庫群。

配合應(yīng)用電子國家級教學(xué)資源庫的建設(shè)，學(xué)院于2010年成功申報了“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)仿真實訓(xùn)軟件系統(tǒng)”、“電氣自動化技術(shù)教學(xué)仿真軟件開發(fā)”、“模具拆裝與設(shè)計虛擬實訓(xùn)室軟件的開發(fā)”3項湖南省教育廳立項的虛擬仿真實訓(xùn)軟件的開發(fā)項目。軟件開發(fā)完成后，與原有的仿真實訓(xùn)系統(tǒng)無縫結(jié)合，初步形成了從虛擬到真實的實訓(xùn)教學(xué)特色，有力地促進了學(xué)生實際操作能力和實踐能力的提高?！皯?yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)仿真實訓(xùn)軟件系統(tǒng)”在示范建設(shè)四周年進行了專題展示，得到教育部領(lǐng)導(dǎo)的認可。所有軟件在世界大學(xué)城進行了專題展示，得到省內(nèi)外各兄弟院校的高度評價。

學(xué)院在以虛擬資源為抓手，推動學(xué)院教學(xué)資源庫平臺建設(shè)的過程中積累了很多可貴的經(jīng)驗，也促使學(xué)院虛擬仿真資源得到更長遠的發(fā)展。

二、以虛擬仿真資源建設(shè)為抓手，帶動學(xué)院教育教學(xué)改革進行

1.創(chuàng)新基于虛擬仿真資源的“多向”教學(xué)模式

職業(yè)院校很多操作性強的教學(xué)不能由傳統(tǒng)理論教學(xué)實現(xiàn)，并且由于各種成本、安全、操作資質(zhì)等條件的限制難于在真實的設(shè)備、真實的環(huán)境中進行實踐教學(xué)，借助于虛擬軟件的教學(xué)打破了傳統(tǒng)的封閉教學(xué)模式，改善了教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)和層次，應(yīng)用虛擬軟件組織教學(xué)時更加注重師與生、生與生、師生與資源等之間的“多向”交互協(xié)同，并依據(jù)學(xué)習(xí)者個人的學(xué)習(xí)習(xí)慣和特點，憑借現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢，生成相應(yīng)的學(xué)習(xí)模式。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中通過RPG、游戲等方式充分使用資源，學(xué)習(xí)興趣與效率得以提高?；谔摂M軟件的教學(xué)有助于啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生參與構(gòu)建真實世界的能力和創(chuàng)新意識，更有利于在虛擬軟件情景學(xué)習(xí)中鍛煉學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。

2.推動基于虛擬仿真資源為載體的課程改革

虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)軟件，信息海量、內(nèi)容新穎，再現(xiàn)了崗位、再現(xiàn)了現(xiàn)場、再現(xiàn)了崗位作業(yè)過程。鮮活的現(xiàn)場內(nèi)容，逼真的現(xiàn)場環(huán)境，為職業(yè)教育課程改革提供了重要的支撐。目前，我院以職業(yè)能力為主線、以職業(yè)活動課程為主體，理論與實踐相融合、教學(xué)內(nèi)容與崗位需求相適應(yīng)的注重綜合素質(zhì)培養(yǎng)的、信息化教學(xué)資源支撐的課程體系正在形成。信息化環(huán)境下反映當前科學(xué)技術(shù)先進水平和職業(yè)崗位資格要求，有利于學(xué)生就業(yè)、創(chuàng)業(yè)和未來職業(yè)生涯發(fā)展的課程資源和校本課程、校本教材的開發(fā)正在全面推進。信息化環(huán)境下的多種教材形態(tài)，因其內(nèi)容海量、更新速度快、呈現(xiàn)形式豐富、沖擊力強大，適應(yīng)了職業(yè)教育職業(yè)、崗位、專業(yè)和設(shè)施設(shè)備及工藝方案、操作標準變化快的特殊需求，全面推動了職業(yè)教育課程改革。

3.以虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)為牽動，創(chuàng)新實訓(xùn)基地建設(shè)

科學(xué)合理的校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)方案，應(yīng)該是虛實結(jié)合、虛擬仿真與實際操作有效融合的建設(shè)方案，無論哪一種“能力形態(tài)的獲得”，實操實訓(xùn)的現(xiàn)實作用都是不可替代的。虛實結(jié)合不僅解決了實操實訓(xùn)進不去、看不見、難再現(xiàn)、多污染、高消耗、不安全、設(shè)施設(shè)備不足、實訓(xùn)指導(dǎo)教師不足等眾多難題，而且將趣味性、現(xiàn)場氛圍、個性化導(dǎo)訓(xùn)、智能化考核、分層次實訓(xùn)等先進的教育思想融入其中，創(chuàng)造出智能化、信息化、現(xiàn)代化的實訓(xùn)環(huán)境。只有虛實結(jié)合、融入信息化要素的實訓(xùn)基地建設(shè)方案，才能實現(xiàn)智能化實訓(xùn)教學(xué)目的，才會符合職業(yè)教育教學(xué)技能獲得規(guī)律，才能使學(xué)生提早了解工廠、了解崗位、了解自己畢業(yè)后的工作環(huán)境，才會給我們帶來巨大的經(jīng)濟效益、社會效益及質(zhì)量效益。

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)范文第2篇

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代信息技術(shù) 建筑教學(xué)改革

建筑專業(yè)課的知識面廣、枯燥乏味，具有高度的抽象性，原理及結(jié)構(gòu)復(fù)雜。以計算機為核心的多媒體教學(xué)方式和互聯(lián)網(wǎng)資源為建筑專業(yè)教學(xué)改革提供大好舞臺，將現(xiàn)代信息技術(shù)整合到建筑專業(yè)教學(xué)中，可以改變教學(xué)資源的形式和內(nèi)容，擴展教學(xué)的空間，更新教學(xué)模式，營造一個圖文并茂、動靜結(jié)合、視聽并用、模擬仿真的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量；利用信息技術(shù)開發(fā)的虛擬仿真技術(shù)開展建筑專業(yè)實踐教學(xué)，不受空間、時間、場地和資金等限制，并且避免了學(xué)生在工程現(xiàn)場真實實訓(xùn)可能帶來的安全問題，虛擬仿真實訓(xùn)是學(xué)生專業(yè)實踐技能訓(xùn)練的一種有效手段，是對學(xué)生在真實環(huán)境下實踐能力培養(yǎng)的一種有效補充，能較好地解決建筑專業(yè)實踐教學(xué)中存在的問題。

1 運用現(xiàn)代信息技術(shù)，研究和開發(fā)基于工作過程的教學(xué)資源庫

為加快我校課程建設(shè)與改革的步伐，推動優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共建共享，建設(shè)“隨時隨地”學(xué)習(xí)的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，提高辦學(xué)效益和人才培養(yǎng)質(zhì)量，我校啟動教學(xué)資源庫建設(shè)項目，將優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源利用信息技術(shù)進行有效的存儲和管理，構(gòu)建共享型專業(yè)教學(xué)資源庫。

1.1 資源庫系統(tǒng)組成。共享型專業(yè)教學(xué)資源庫包括：資源庫平臺和專業(yè)教學(xué)資源。資源庫平臺包括：資源庫硬件系統(tǒng)和資源庫管理（支撐）系統(tǒng)，專業(yè)資源庫包括資源建設(shè)模塊、網(wǎng)絡(luò)課程模塊、資源共享模塊和自主學(xué)習(xí)模塊，各模塊包含的內(nèi)容如圖1所示。

1.2 資源庫建設(shè)目標。建筑專業(yè)教學(xué)資源庫的建設(shè)是在基于工作過程的課程開發(fā)的基礎(chǔ)上整合專業(yè)優(yōu)質(zhì)資源，把崗位職業(yè)工作要求細化成教學(xué)要求，使教與學(xué)的內(nèi)容貼近職業(yè)現(xiàn)場。通過科學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、合作開發(fā)管理、持續(xù)有序更新的方式，建設(shè)一個突出職業(yè)特色、資源交互共享、內(nèi)容豐富立體并可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)教學(xué)資源庫，打造學(xué)生、教師、企業(yè)和社會共同受益的資源平臺。

1.3 資源庫建設(shè)的內(nèi)容。資源素材庫是建筑工程技術(shù)專業(yè)資源庫的核心，包括建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、建筑測量儀器、施工機具設(shè)備、腳手架、施工工藝、工程案例、現(xiàn)行建筑法規(guī)與技術(shù)標準等內(nèi)容。素材形式包括文本素材、圖片素材、視頻素材、動畫素材、虛擬素材。文本素材主要收集國家與地方現(xiàn)行的建筑法規(guī)、技術(shù)標準、崗位能力標準、規(guī)程、業(yè)務(wù)流程、作業(yè)規(guī)范；收集實際的施工案例、工程造價案例等；圖片素材主要包括建筑材料、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、測量儀器、施工機具設(shè)備、腳手架、施工工藝、現(xiàn)行建筑法規(guī)與技術(shù)標準等十大類資源；視頻素材主要包括基礎(chǔ)工程施工、主體結(jié)構(gòu)工程施工、屋面施工和裝飾裝修施工等分部工程的施工錄像；動畫素材主要包括施工工藝流程、工作原理、工作過程、工藝標準、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等；虛擬素材主要包括使用施工虛擬仿真技術(shù)建設(shè)虛擬企業(yè)、虛擬場景、虛擬設(shè)備以及虛擬實訓(xùn)項目等。

2 構(gòu)建基于現(xiàn)代信息技術(shù)的教學(xué)模式

2.1 自主探究教學(xué)模式。自主探究教學(xué)模式分四個階段：創(chuàng)設(shè)情境、揭示課題、明確目標；任務(wù)驅(qū)動、探索新知、啟發(fā)引導(dǎo)；協(xié)作討論、深入質(zhì)疑、探究指導(dǎo)；反思評價、鞏固內(nèi)化、點評提升。具體如圖2所示：

3 利用虛擬仿真技術(shù)開展實訓(xùn)教學(xué)

基于建設(shè)項目生命全周期，運用三維可視化控制與數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合工程實際開發(fā)可教學(xué)、可操作、可考核的建筑工程仿真實訓(xùn)系統(tǒng)。運用虛擬仿真技術(shù)改革當前建筑專業(yè)的傳統(tǒng)實踐教學(xué)模式，提高實踐教學(xué)的效果，促進學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)。仿真實訓(xùn)系統(tǒng)主要由施工技術(shù)仿真系統(tǒng)、工程實訓(xùn)考核系統(tǒng)和工程管理仿真系統(tǒng)等三部分組成。按照工程建設(shè)的內(nèi)容和流程，每個仿真系統(tǒng)下面都設(shè)有若干個子模塊，其中建筑工程仿真實訓(xùn)系統(tǒng)和施工實訓(xùn)場仿真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖3和圖4所示。

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)范文第3篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗中心;建設(shè);管理

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）07-0220-03

當前，隨著信息技術(shù)、工程技術(shù)的飛速發(fā)展，全球經(jīng)濟一體化進程加快，為了順應(yīng)國際發(fā)展趨勢，適應(yīng)國家發(fā)展需求，堅持走中國特色新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路，我國教育進入了前所未有的大發(fā)展時期。國家教育部確立教育信息化的戰(zhàn)略地位，于2012年印發(fā)了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020）》，要求推動信息技術(shù)與高等教育深度融合，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提出要利用先進網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)，整合資源，構(gòu)建先進、高效、實用的高等教育信息基礎(chǔ)設(shè)施，開發(fā)整合各類優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，建立高等教育資源共建共享機制，推進教學(xué)實驗平臺等信息化建設(shè)。各類地方高校及軍隊院校紛紛轉(zhuǎn)變辦學(xué)思路，調(diào)整人才培養(yǎng)方向和定位，積極參與高等教育信息化建設(shè)。

虛擬仿真實驗教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。為貫徹落實《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》（教高[2012]4號）精神，根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020）》，教育部決定于2013年啟動開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作。這種新的實驗教學(xué)方式采用開放的實驗教學(xué)模式，以信息化技術(shù)為標志，以充分反映學(xué)科特點和要求為出發(fā)點，為實驗教學(xué)注入新內(nèi)容，實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學(xué)功能，是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)的延伸和擴展。從實施的情況來看，虛擬實驗教學(xué)尤其對實驗室的管理水平和網(wǎng)絡(luò)化共享平臺要求甚高，因此迫切需要借助完善的實驗室管理辦法來維護。為了高效管理實驗教學(xué)資源，實現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實驗資源共享，保證虛擬仿真實驗教學(xué)中心的可持續(xù)發(fā)展，本文圍繞虛擬仿真實驗中心的建設(shè)與管理進行探討，有利于更好地發(fā)揮虛擬仿真實驗在信息化背景下創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的作用，為實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新提供參考。

一、虛擬仿真實驗概述

虛擬實驗（室）（Virtual Laboratory，VL），也稱合作實驗（Collaboratory Laboratory，CL），這個概念于1989年由美國William Wolf教授最早提出，Wolf教授形象的把虛擬實驗室稱為“沒有圍墻的研究中心”。虛擬實驗是指借助于圖形圖像、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在計算機上所營造的，可輔助、部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實驗操作各環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境[1]。虛擬實驗是相對真實實驗而言的，它沒有以實物形態(tài)存在的實驗設(shè)備與實驗對象，實驗過程主要是利用鼠標的點擊、拖動來設(shè)置實驗條件，采集實驗數(shù)據(jù)，分析處理實驗結(jié)果，從而完成整個實驗。

虛擬仿真實驗實現(xiàn)真實實驗不具備或難以完成的教學(xué)功能，成功地解決了硬件條件與學(xué)生學(xué)習(xí)需求不斷提高之間的矛盾，利用計算機網(wǎng)絡(luò)的便捷及軟件模型的真實可靠，基于面向?qū)ο蟮乃枷?，?gòu)建可視化的管理平臺，實現(xiàn)在線模擬實驗、虛擬設(shè)備實驗、遠程實驗及在線幫助等功能，通過在線提交實驗報告及在線幫助等模塊使教師與學(xué)生的交互性更強，突出學(xué)生的主體地位。

用于教學(xué)的虛擬實驗室大致可分為兩種類型。

1.基于虛擬儀器的實驗室。這是直接由各種虛擬儀器代替物理設(shè)備所構(gòu)成的實驗室。構(gòu)建該類實驗室較為簡單，易于實現(xiàn)，如虛擬示波器、數(shù)字萬用表、信號發(fā)生器等虛擬儀器構(gòu)成的實驗室，成本低，易于管理。

2.基于網(wǎng)絡(luò)的遠程虛擬實驗室。這類實驗室構(gòu)成相對復(fù)雜些，所需技術(shù)較多，但由于其有廣闊的應(yīng)用前景，這種形式也是教育方式發(fā)展的一個趨勢，且現(xiàn)今計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速為其提供了必要的物質(zhì)技術(shù)條件。

二、虛擬仿真實驗的本質(zhì)特征

長期以來，在全國普通本科高校實驗室數(shù)量、面積持續(xù)增長的前提下，實驗教學(xué)的現(xiàn)狀依然不能滿足當下各學(xué)院的學(xué)科專業(yè)發(fā)展和實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。虛擬實驗室打破了傳統(tǒng)實驗教學(xué)以教師為中心的局限，依托信息化技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等其他重要的信息化技術(shù)，填補了傳統(tǒng)實驗平臺不能實現(xiàn)的實驗內(nèi)容。在虛擬實驗室內(nèi)構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，學(xué)生在這個環(huán)境中不必擔心損壞儀器設(shè)備，可大膽地嘗試各種設(shè)計性實驗、綜合性實驗和探索性實驗，并可將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源進行整合，開發(fā)出新的實驗內(nèi)容。不但能開拓學(xué)生視野，提高學(xué)生興趣，而且拓展了學(xué)生的創(chuàng)新能力和想象能力。虛擬仿真實驗充分反映了各學(xué)科的要求和特點，形式靈活多樣。功能上與教學(xué)內(nèi)容相契合，為本科教學(xué)服務(wù)，滿足教學(xué)大綱要求，既鞏固基本理論與操作，又能適應(yīng)新形勢下人才培養(yǎng)的需要。信息化技術(shù)特征、高度仿真和滿足教學(xué)要求三個方面構(gòu)成虛擬仿真實驗教學(xué)中心的本質(zhì)特征。

三、虛擬仿真實驗中心建設(shè)的必要性

隨著信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展和普及應(yīng)用，高校實驗室建設(shè)得到了國家、各大高校的高度重視，通過近幾年的建設(shè)已經(jīng)取得了大量卓越的成果。然而，在如何體現(xiàn)信息化核心教學(xué)理念方面仍缺少實質(zhì)性的方案和實踐，特別是實驗內(nèi)容和實驗手段，難以滿足實驗教學(xué)對于各學(xué)科支撐作用的需求。

虛擬仿真實驗教學(xué)資源作為整個高校教學(xué)資源的一部分，在高等教育實驗教學(xué)框架下系統(tǒng)運行，虛擬仿真實驗中心的建設(shè)彌補了傳統(tǒng)實驗不能實現(xiàn)的教學(xué)功能，為當下實驗教學(xué)質(zhì)量的提高提供了一個有效的問題解決方案，其必要性在于：首先，網(wǎng)絡(luò)化虛擬實驗室比傳統(tǒng)實驗室更具有開放性，有效地打破了時間和空間的界限，學(xué)生可以靈活安排自己的實驗時間，也可以根據(jù)專業(yè)、興趣、愛好自主選擇實驗內(nèi)容，對自己完成的綜合設(shè)計性實驗方案進行實驗，有效拓展了實踐渠道，豐富課外學(xué)習(xí)內(nèi)容。其次，大大節(jié)省了實驗室建設(shè)中人力、物力、財力的投入，降低了實驗教學(xué)成本。實驗儀器、實驗耗材都是通過虛擬技術(shù)實現(xiàn)，實驗教學(xué)的改革、實驗項目的調(diào)整、實驗方案的優(yōu)化再也不受實驗設(shè)備性能的制約，有效解決了傳統(tǒng)實驗平臺建設(shè)周期長、投入大、設(shè)備功能缺乏、性能老化、更新補充不到位等問題，保障了教學(xué)的正常開展。再次，針對實踐性強的理工類學(xué)科，利用虛擬仿真技術(shù)可以做到緊跟科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，通過課題研究、技術(shù)開發(fā)、工程實驗、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化等產(chǎn)學(xué)研一體化的創(chuàng)新活動，將前沿技術(shù)融入教學(xué)，實現(xiàn)科研活動與教學(xué)活動、科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的完美結(jié)合。

同時，由于我國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，導(dǎo)致教育資源分布差異很大，一些地區(qū)短時間內(nèi)難以建立良好的實驗環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源。因此，依托互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用普及，虛實結(jié)合地開展虛擬仿真實驗，將會極大地拓展課程受益面，成為一種非常迅速、有效、值得推廣的教育資源輻射形式。

四、虛擬仿真實驗中心的建設(shè)思路

（一）定位明確，特色鮮明

科學(xué)和技術(shù)發(fā)展離不開先進的研究手段，人才的培養(yǎng)更離不開先進的實習(xí)和實驗條件。高等學(xué)校以培養(yǎng)人才為中心，同時承擔著知識產(chǎn)出和社會服務(wù)的重要任務(wù)。因此，高校實驗教學(xué)在人才培養(yǎng)中的地位和作用顯而易見。虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)以堅持信息化技術(shù)與教育教學(xué)深度融合為核心理念，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨，以實驗資源開放共享為目標，堅持特點建設(shè)，創(chuàng)新管理機制，推動教學(xué)改革，帶動實驗教學(xué)水平的總體提升。

（二）制定規(guī)劃，分期建設(shè)

首先對虛擬實驗教學(xué)體系總體規(guī)劃，對實驗中心建設(shè)、組織機構(gòu)、管理體系進行總體設(shè)計，特別強調(diào)進行“頂層設(shè)計”。既要避免實驗室或某些實驗功能的重復(fù)建設(shè)，又要考慮與其他地方院校實驗室及研究機構(gòu)、企業(yè)等組織上下、縱橫結(jié)合。其次是對教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)置和培養(yǎng)目標進行整體設(shè)計，像設(shè)計理論教學(xué)那樣獨立設(shè)計實驗教學(xué)課程。各院系專業(yè)按自身教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)置實驗室體系，注意將綜合性實驗室與專業(yè)實驗室相結(jié)合。

要把虛擬實驗室建設(shè)與教學(xué)（訓(xùn)練）基地建設(shè)統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一實施，把虛擬實驗教學(xué)與基地化實驗教學(xué)結(jié)合進行，并且要邊建設(shè)邊使用，邊使用邊完善。

（三）面向未來，開放發(fā)展

虛擬仿真實驗中心是基于網(wǎng)絡(luò)的全面開放發(fā)展的系統(tǒng)，具有較強的交互性。在前期整理思路、摸索經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，要建立起全方位的合作模式，產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益，使資源共享可持續(xù)。某校開發(fā)的軟件系統(tǒng)，既能為其他合作實驗室和院校機構(gòu)所使用，其他科研機構(gòu)開發(fā)的系統(tǒng)也能為該校提供依據(jù)和幫助。

五、虛擬仿真實驗中心的管理建設(shè)

（一）完善虛擬仿真實驗中心的管理機制

1.理順管理體制。從宏觀層面上看，學(xué)校集中管理的同時，各學(xué)院具有一定的獨立自。組織機構(gòu)、設(shè)備管理、實驗教學(xué)、信息技術(shù)平臺、人員配置等機構(gòu)各司其職，相互協(xié)作，建立信息化管理體制。各實驗室的建設(shè)與升級由各院各實驗教學(xué)中心統(tǒng)一時間節(jié)點，制定相應(yīng)計劃，做好預(yù)算，統(tǒng)一進行建設(shè)與管理，這樣既有效地實現(xiàn)了有限資源的協(xié)調(diào)與共享，較好了節(jié)約資金，又能統(tǒng)一各實驗室建設(shè)的進度及管理辦法，全面推進各個學(xué)科虛擬實驗室的建設(shè)與使用。

2.制定全面的管理制度。從微觀層面上看，為了確保實驗教學(xué)的順利開展，制定一套統(tǒng)一的科學(xué)化的管理制度和工作規(guī)范，實現(xiàn)對虛擬實驗中心管理、實驗室資源分配、使用情況、實驗實踐教學(xué)及人員流動等全方位的管理。具體制度既包含傳統(tǒng)的實驗中心管理人員和教師崗位職責、實驗中心工作規(guī)程、實驗中心工作條例、實驗室開放實施辦法、實驗教學(xué)工作條例等管理措施，還包含虛擬仿真實驗特點的課題負責人責任制、登記實驗室開發(fā)人員和管理人員名單、針對不同職責人員的培訓(xùn)計劃和大型精密儀器設(shè)備開放共享管理辦法。

3.建立項目申報常態(tài)機制，設(shè)立創(chuàng)新升級專項基金。從可持續(xù)發(fā)展層面上看，按照學(xué)科方向、課程內(nèi)容應(yīng)建立相應(yīng)的實驗項目申報機制。特別是創(chuàng)新實驗建設(shè)，每學(xué)期組織一次項目申報，由每個教研中心按照課程實驗教學(xué)目標及內(nèi)容要求設(shè)計一定數(shù)量、切實可行、具有創(chuàng)新意義的仿真實驗、設(shè)計性實驗，填寫《虛擬實驗室項目申請表》，由學(xué)校審批后，將項目列表公布在校園網(wǎng)上，供學(xué)生選擇。每個項目建立相應(yīng)的項目情況登記表、項目進度表，由學(xué)院定期檢查項目進展。

學(xué)校和學(xué)院設(shè)立實驗中心創(chuàng)新升級專項基金，用于硬件設(shè)備的添置，軟件系統(tǒng)升級維護等費用。精簡行政審批手續(xù)，改變非專業(yè)人員決策的問題。組織專門的專家委員會定期評審，評審?fù)ㄟ^后由實驗室相關(guān)人員實施采購、升級或委托專門的采購部門直接采購。同時，作為一種激勵方式，為了鼓勵教師和學(xué)生積極參與創(chuàng)新實驗，基金可貼補津貼。

（二）建立虛擬仿真實驗教學(xué)新體系

1.設(shè)置相應(yīng)的學(xué)分，鼓勵學(xué)生積極參加虛擬實驗的學(xué)習(xí)。隨著教學(xué)改革的進一步深化，課程總學(xué)時特別是專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)時數(shù)大幅度壓縮，因此迫切需要課程體系進一步整合。在理論課時壓縮的背景下，實驗課程的比例需要適當?shù)脑黾?。根?jù)理論知識的要求，開設(shè)一定數(shù)量、難度的虛擬實驗，給予相應(yīng)的學(xué)分，規(guī)定各專業(yè)本科生的最低實驗學(xué)分。這樣的學(xué)時安排給學(xué)生提供了更為充裕的時間發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的自我管理能力和動手操作能力，進一步促進理論知識的理解和應(yīng)用。

2.優(yōu)化實驗教學(xué)資源，促進創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照信息化條件下對新型人才的培養(yǎng)要求，在傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，刪減陳舊過時或與新專業(yè)特點不符的實驗內(nèi)容，關(guān)注市場需求和學(xué)生興趣點，將產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，通過引進或自主研發(fā)等方式豐富虛擬仿真實驗教學(xué)資源，研討論證虛擬實驗內(nèi)容，科學(xué)分配學(xué)時數(shù)。從內(nèi)容上將實驗分為基礎(chǔ)實驗、設(shè)計性實驗和專題研究等幾個層次。從性質(zhì)上分為必選、任選和限選實驗等。單獨制定虛擬實驗教學(xué)計劃和教學(xué)大綱。堅持以反映新技術(shù)、新知識，注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目的，使實驗課程體系得到整合優(yōu)化，突出專業(yè)特點，保證實驗教學(xué)的系統(tǒng)、完整與科學(xué)。

（三）加強教師水平與實驗教學(xué)水平建設(shè)

為了保障實驗室的質(zhì)量，各實驗室負責人要求教學(xué)水平與科研水平兼?zhèn)?。以核心技術(shù)隊伍建設(shè)為重點，帶動實驗技術(shù)隊伍綜合素質(zhì)的整體提高。選拔骨干教師充實實驗教學(xué)、管理隊伍。根據(jù)工作需要和崗位規(guī)劃，吸引不同學(xué)歷、不同能力、不同技術(shù)特點的人才應(yīng)聘不同崗位，優(yōu)化實驗教學(xué)中心人員組成結(jié)構(gòu)。建立科學(xué)合理的青年教師培養(yǎng)計劃，發(fā)揚傳幫帶的優(yōu)良傳統(tǒng)。確保實驗室長期有序的建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展。

（四）建立科學(xué)合理的虛擬仿真實驗中心評價機制

圍繞學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展和創(chuàng)新能力提高這一目標，制定包含實驗教學(xué)資源、信息平臺、實驗教學(xué)隊伍、實驗教學(xué)效果、管理保障的全方位、規(guī)范化的評價體系。實驗教學(xué)資源中教學(xué)平臺建設(shè)與信息平臺是構(gòu)建虛擬實驗室的基礎(chǔ)，科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容是特色建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展的不竭動力。組織建設(shè)與規(guī)范管理是發(fā)展好實驗室建設(shè)的有力保障。在評價的過程中，既要兼顧全面，也要突出重點。

（五）完善教學(xué)管理與共享平臺

虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)是依托學(xué)校校園網(wǎng)的公共實驗教學(xué)平臺，要保證虛擬仿真實驗教學(xué)資源的開放共享和充分使用，必須堅持“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的指導(dǎo)思想，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)理念和培養(yǎng)目標的特點，采用引進或自制的方式打造適應(yīng)現(xiàn)代教育新發(fā)展的教學(xué)平臺，建成包含實驗室資產(chǎn)、設(shè)備維護、課程體系管理、實驗室日常管理等內(nèi)容的信息化管理平臺，構(gòu)筑教育信息化體系。

依托虛擬實驗信息化管理平臺建立實驗室優(yōu)質(zhì)資源共享系統(tǒng)，通過激勵機制，調(diào)動各級單位參與共享的積極性。一方面要推進區(qū)域內(nèi)校際資源共享，另一方面要整合校內(nèi)實驗資源，促進院系間實驗資源共享。

六、小結(jié)

總之，在傳統(tǒng)教學(xué)不能滿足信息化時代教學(xué)要求的背景下，建立基于計算機網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬仿真實驗中心成為解決硬件設(shè)施不足、教學(xué)時空受限、實驗內(nèi)容與實際脫節(jié)等現(xiàn)實問題，提高教學(xué)質(zhì)量的重要選擇。目前虛擬仿真實驗中心的建設(shè)得到了國家的重視和大力支持，在各高校及科研機構(gòu)等組織中得到了不同程度的發(fā)展。不斷推進虛擬仿真實驗中心管理建設(shè)，提升管理水平將在未來的實踐中證明是虛擬仿真實驗中心建設(shè)的重要內(nèi)容和保障。

參考文獻：

[1]楊磊.虛擬實驗及其教學(xué)管理平臺的設(shè)計與研究[D].陜兩師范大學(xué)，2006.

[2]李江全，等.虛擬儀器設(shè)計測控應(yīng)用典型實例[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)范文第4篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗；實驗教學(xué)；土木工程；實驗室建設(shè)

1土木工程專業(yè)的實驗教學(xué)特點

土木工程專業(yè)的實驗與實踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。

（1）空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大?，F(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實體實驗幾乎是不可能的，即使是縮尺實驗，也存在實驗構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實驗環(huán)境惡劣、實驗費用高的問題，限制了學(xué)生的參與。

（2）施工周期長。土木工程的建設(shè)周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時間的限制，學(xué)生的認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗。

（3）工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方（建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方等），在學(xué)生認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)過程中，往往只能體驗其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。

（4）危險性高。土木工程實驗很多是破壞性試驗，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實驗過程中的安全問題十分突出。同時，由于施工現(xiàn)場工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗和對危險源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)時存在顧慮。

（5）實驗難度大。在土木工程的實驗中，災(zāi)害環(huán)境（如臺風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等）的模擬設(shè)備造價高（大型地震模擬振動臺的造價上億元、大型風(fēng)洞的造價幾千萬元）。災(zāi)害環(huán)境實驗難度大、危險性大、費用高。為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實驗及實踐教學(xué)的深度和廣度，提高實驗教學(xué)的實效，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進行災(zāi)害環(huán)境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實驗成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實體實驗、認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺，構(gòu)建了具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，作為實體實驗及實踐教學(xué)的有益補充和創(chuàng)新［1－5］。

2實驗教學(xué)資源建設(shè)

早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”國家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計算機輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實驗室、土木工程管理信息化等實驗室。2013年通過資源整合，依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。（1）三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實驗教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；（2）四模塊：按專業(yè)知識體系與工程實踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計、施工、管理、創(chuàng)新實踐4個虛擬仿真實驗平臺；（3）五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實體實驗相結(jié)合、與科研項目相結(jié)合、與實際工程相結(jié)合、與企業(yè)實踐相結(jié)合。其中，四模塊的18門實驗課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實體實驗實踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。

2．1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真模塊

模塊主要包括：（1）基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；（2）建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；（3）復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實驗、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國家級精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真實驗項目充分體現(xiàn)了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計，再進行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對概念設(shè)計進行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進行施工圖設(shè)計的全過程虛擬仿真實驗，實現(xiàn)虛實結(jié)合的實踐教學(xué)。以特色實驗項目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實驗平臺”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實驗大多數(shù)是對整個結(jié)構(gòu)進行的，由于整體實驗成本較高且實驗項目較多，導(dǎo)致實驗場地和實驗時間安排緊張。為了提高實驗項目的實際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計算機進行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實驗室進行足尺實驗（見圖1）。仿真實驗具有參數(shù)可調(diào)、實驗方案可擴展、不存在硬件損耗的特點，能夠加深學(xué)生對實驗的理解；實體實驗具有真實可靠、直觀性強的特點，能夠提高學(xué)生的動手能力和觀察能力。采用計算機仿真實驗與實體實驗相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。同時，實時混合實驗作為目前最先進的抗震防災(zāi)實驗手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)術(shù)水平。

2．2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分?；臼┕ぜ夹g(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對全新的施工技術(shù)，通過對施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。以典型實驗項目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實驗項目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團和柳州歐維姆機械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)（見圖2）。通過該項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。

2．3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項目管理、工程造價管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實驗平臺對傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進行了改革，根據(jù)多學(xué)科對信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實驗課程平臺。以典型實驗項目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項目根據(jù)給定的工程項目設(shè)計（包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等）方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計單位或咨詢單位的角度進行項目建筑設(shè)計方案的多維可視化仿真（見圖3），并利用BIM模型進行輔助施工管理，包括項目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評價、建筑體量計算等。

2．4土木工程創(chuàng)新實踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實驗項目的設(shè)計上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識，對結(jié)構(gòu)進行概念設(shè)計，然后運用仿真分析軟件進行模型計算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對模型設(shè)計進行優(yōu)化，完成實體模型的制作，將制作好的模型進行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實驗項目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計分析的理解和認識，使學(xué)生在知識運用能力、創(chuàng)新能力、動手能力、團隊協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型實驗項目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實驗”為例（見圖4），要求學(xué)生設(shè)計并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實驗項目鼓勵節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點，并通過學(xué)習(xí)報告、制作模型及加載體驗的方式提高學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新意識。

3教學(xué)特色

3．1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實驗平臺

土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心長期堅持實體實驗項目建設(shè)和虛擬仿真項目建設(shè)相結(jié)合，通過國家級教學(xué)團隊的規(guī)劃，完善了實驗教學(xué)體系，并將學(xué)生實驗訓(xùn)練的學(xué)時數(shù)比例由總學(xué)時的19％增加到25％。中心依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進行虛實結(jié)合的實驗教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級精品資源共享課程和1門國家級視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會的評估，在2012年的全國學(xué)科評估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國第三。

3．2來源于科研項目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中心依托“國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點實驗室”等國家和部省級科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實驗項目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實驗教學(xué)活動，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。

3．3來源于工程實踐，面向工程實踐能力培養(yǎng)

中心的大量虛擬仿真實驗項目來自于真實的工程實例，是以實際工程為背景，解決工程實際問題為目標的“實戰(zhàn)型”項目。通過真實項目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識，進一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實踐能力，為社會輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實驗項目的實例有：（1）山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；（2）廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；（3）廣州白云機場復(fù)雜鑄鋼節(jié)點虛擬仿真；（4）潤揚長江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；（5）深圳大運會體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；（6）滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3．4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真

現(xiàn)代土木工程的最大威脅來自于各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害———地震、臺風(fēng)、海嘯、火災(zāi)、爆炸、泥石流等。各種災(zāi)害因其巨大的時空尺度而難以再現(xiàn)，因其復(fù)雜的生成原因而無法重復(fù)，所以要借助現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)進行演示。中心依托云計算中心每秒37萬億次峰值浮點計算能力，運用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺風(fēng)、火災(zāi)及爆炸等災(zāi)害的模擬，提升學(xué)生防災(zāi)意識和減災(zāi)水平。

4結(jié)束語

通過多年的建設(shè)，東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心已經(jīng)成為由國家級教學(xué)團隊及國家級教學(xué)名師負責規(guī)劃和建設(shè)，面向土木工程、工程管理2個國家級高等教育特色專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)的實驗實踐教學(xué)基地，為“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”、“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6門國家級精品課程和其他相關(guān)課程開展虛擬仿真實驗教學(xué)，面向7個專業(yè)的學(xué)生開展創(chuàng)新訓(xùn)練。2014年，該中心獲批為國家級土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。

參考文獻（References）

［1］教育部高教司．教育部高等教育司關(guān)于開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)工作的通知［EB／OL］．（2013－08－13）［2015－04－01］．

［2］石松泉，沈紅，梁偉，等．虛實結(jié)合的電工電子實驗教學(xué)體系的設(shè)計［J］．實驗技術(shù)與管理，2008，25（8）：184－186．

［3］蔡衛(wèi)國．虛擬仿真技術(shù)在機械工程實驗教學(xué)中的應(yīng)用［J］．實驗技術(shù)與管理，2011，28（8）：76－78．

［4］吳涓，孫岳民，雷威，等．東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)規(guī)劃思路與進展［J］．實驗技術(shù)與管理，2014，31（10）：5－9．

［5］王衛(wèi)國．虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)思考與建議［J］．實驗室研究與探索，2013，32（12）：5－8．

［6］李平，毛昌杰，徐進．開展國家級虛擬仿真實驗教學(xué)中心建設(shè)提高高校實驗教學(xué)信息化水平［J］．實驗室研究與探索，2013，32（11）：5－8．

［7］李亮亮，趙玉珍，李正操，等．材料科學(xué)與工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心的建設(shè)［J］．實驗技術(shù)與管理，2014，31（2）：5－8．

［8］胡文龍．基于CDIO的工科探究式教學(xué)改革研究［J］．高等工程教育研究，2014（1）：163－168．

虛擬仿真教學(xué)資源建設(shè)范文第5篇

一、規(guī)劃的重要性。虛擬仿真實訓(xùn)技術(shù)是建立在虛擬現(xiàn)實與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)之上的，多感知性、沉浸性、互動性和構(gòu)想性決定了其高技術(shù)、高難度、高投入，這就需要站在全局的基礎(chǔ)上，發(fā)揮教學(xué)指導(dǎo)委員會與行業(yè)指導(dǎo)委員會的作用，做好總體規(guī)劃。搞清楚哪些專業(yè)、哪些課程適合搞，哪些不適合搞。防止無序的低水平重復(fù)建設(shè)，使有限的資金用在刀刃上。

二、選題的必要性。遼寧省總結(jié)要選擇實操實訓(xùn)存在的“三高（高投入、高危險、高污染）、四難（難進入、難看見、難運行、難再現(xiàn)）”現(xiàn)象進行開發(fā)，要具有不可或缺性，要有所為有所不為。否則，將大大增加教學(xué)成本，搞不好還會弄巧成拙。

三、作品的科學(xué)性。仿真實訓(xùn)圍繞著實操實訓(xùn)做資源，在現(xiàn)場的真實性、項目的典型性、工藝的先進性、動作的示范性、準確性等方面對設(shè)計者都有很高的要求，對現(xiàn)場不夠精通的教師是很難勝任的。因此，仿真要真，就要吸收行業(yè)專家加入創(chuàng)作與指導(dǎo)隊伍，還要吸收教育技術(shù)專家參加設(shè)計，選擇有教育背景的軟件企業(yè)一起開發(fā)制作，否則會誤導(dǎo)學(xué)生，不僅無利，反而有害。

四、標準的緊迫性。虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)在職業(yè)教育信息化領(lǐng)域技術(shù)含量最高，需要標準先行。所包括的項目選題、教學(xué)設(shè)計、開發(fā)流程、稿本與腳本編寫、電腦制作、產(chǎn)品合成包裝、產(chǎn)品驗收、評價等各個環(huán)節(jié)既有電腦制作與作品驗收方面的技術(shù)問題，也有仿真實訓(xùn)軟件的設(shè)計理念方面的問題。有人推崇將游戲軟件作為教育軟件，我們理解教師想用游戲軟件把職校學(xué)生拉回課堂的主觀意愿，但二者在開發(fā)目的、表現(xiàn)形式、教學(xué)策略、教學(xué)設(shè)計、技術(shù)路線及學(xué)習(xí)效果上有很大的不同。我們強調(diào)教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的統(tǒng)一，而前者重視了學(xué)生的主體性，卻忽略了教師的主導(dǎo)性。

五、與“課”的整合性。虛擬仿真實訓(xùn)資源的開發(fā)是手段，教學(xué)應(yīng)用才是目的，要特別注重仿真實訓(xùn)資源與專業(yè)、課程的整合與創(chuàng)新。多年來，我們在課程改革的方向上是沒有錯的，項目教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動、理實一體化等。但是，成效似乎不如想象的那樣大，究其原因，我們?nèi)鄙僖粋€抓手，這個抓手就是虛擬仿真實訓(xùn)資源的支撐。以教材與數(shù)字化資源的關(guān)系為例。過去，是“書配盤”，先有書，后有盤（書后配備的數(shù)字化教學(xué)資源光盤），光盤只是書的附屬物，真正理實一體化的好教材并不多見?，F(xiàn)在是否能來個觀念創(chuàng)新——“盤配書”呢？換言之，我們先從仿真實訓(xùn)教學(xué)資源抓起，有了好用的資源，教材的編寫是否就更有的放矢、更有水平、更加便捷？理實一體化（先課堂仿真演示教學(xué)，后學(xué)生交互自主仿真學(xué)習(xí)，再實操實訓(xùn)）是否就可以落到了實處？有了仿真實訓(xùn)數(shù)字化資源，往前可用于課堂演示教學(xué)，往后可用于實操實訓(xùn)的導(dǎo)訓(xùn)，還可以用于課程與專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)以及職業(yè)技能應(yīng)知應(yīng)會的考核。這樣一來，信息技術(shù)對教學(xué)的支撐作用就可以顯現(xiàn)，信息技術(shù)對教學(xué)內(nèi)容的整合，對教學(xué)方法、內(nèi)容、模式的創(chuàng)新作用就可以凸顯，職業(yè)教育進入內(nèi)涵建設(shè)時代就有了方向，有了抓手。