虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学目的[4]。虚拟仿真实验教学中心能够实现虚实结合、相互补充,具有真实实验不具备或难以完成的教学功能,能为涉及高危或极端的环境,不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况,提供可靠、安全和经济的实验项目。当前,云计算、大数据、物联网、移动计算等新技术逐步广泛应用。杭州物流教学软件实验
实验教学一直是高校本科人才培养工作中不可或缺的重要组成部分,关系着培养人才的实践能力和创新能力。传统实验是完成具有“代表性”和“普适性”的“规定动作”,极大地制约了对学生动手能力及创新能力的培养。此外,传统实验室的建设经费投入不可小觑,成本太高或根本无法进行实际操作,“投入产出比”往往受到质疑。建设虚拟仿真实验教学中心能有效降低实验成本、扩大受益面、解决质量实验资源共享等问题,为实践教学**提供了新思路。5G教学软件定制实验教学一直是高校本科人才培养工作中不可或缺的重要组成部分。
设精品虚拟仿真实验教材。通过在虚拟仿真实验项目开发中不断整理归纳虚拟仿真实验教学资料,编写虚拟仿真实验教学教材,借助学校教材专项资金,出版实验教材,力争高效率、高质量的建设好实验教材资源,精益求精。同时,依据学科发展及社会需求,与时俱进,及时更新实验教材。改善教学管理机制,优化教学资源配置。完善虚拟仿真教学网络。良好的网络环境不仅可以实现高效率的教学管理,也为实现虚拟仿真教学资源的共享提供了方便。
食品生产过程环节众多,各个环节的实践地点相距很远,难以组织学生全程参与到企业及相关研究机构的食品溯源中。食品安全溯源实验针对这种情形而设计,实验模拟农产品在生产、运输、销售过程中的信息采集、传送、读取和查询,综合应用了传感器技术、嵌入式开发技术、智能终端技术、二维码技术、射频识别技术、数据库技术等。仿真平台模拟了两条企业网――生猪溯源模拟系统和蔬菜溯源模拟系统。生猪溯源模拟以猪耳标作为生猪的身份标识,模拟仿真生猪从生产、养殖、运输到销售的整个过程,学生实验后能掌握生猪溯源过程和信息采集读取的关键技术。人机交互是指在利用计算机技术的基础上,结合有效的方法使人和计算机之间能够实现相互交流。
虚拟仿真实验教学管理方面。虚拟仿真实验教学涉及到软件、硬件等多个方面,管理较为复杂。一方面,虚拟仿真实验教学建设需以网络建设为依托,但当前多数专业实验人员对网络建设缺少认识,缺乏建设能力;另一方面,现有虚拟仿真教学硬件管理混乱,部分设备存在重复采购,且使用频率低,无法发挥其价值;此外,在实验教学建设中,由于实验课程受学分限制,实验课程往往比理论课时数少,无法保证有充足的时间来锻炼学生实验能力。以南华大学核反应堆热工课程设计为例,目前该课程只能依托实验室局域网开展,学生需要学习FORTRAN语言、数值计算方法及反应堆热工设计等知识,无法使学生在如此短的时间内掌握相关课程知识。3D虚拟仿真技术是场景高度仿真,已经越来越受到广大网民的欢迎。天津高校教学软件实验
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传统的实验教学耗费资源与设备,存在实验经费的制约。虚拟仿真技术的运用,使实验仪器和设备投入使用后不产生实际的实验损耗,边际成本趋近于零,是降低实验室建设和管理成本的重要途径。虚拟仿真平台是现代信息化技术与教学内容深度融合的产物,[6]物联网虚拟仿真平台介入模拟仪器设备的功能和作用,丰富了实验教学资源,实验中学生能够感受实际工作,有相当多的动手操作机会。另一方面,传统的实验教学要控制实验变量和仪器参数的复杂程度,以保证整体实验项目能够开展,而仿真系统则允许学生以较为自由的尺度改变系统参数,再通过交互式和可视化的显示,评估这些改变对系统的影响,有助于反思自己的实验过程,形成元认知。杭州物流教学软件实验