孫少華

為了提高計算機實驗的教學(xué)效果，提高學(xué)生的專業(yè)實踐能力，根據(jù)學(xué)校建有校園網(wǎng)并接入互聯(lián)網(wǎng)的情況，我認為學(xué)校應(yīng)建立專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)。

一、 網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的建立

1. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實是近幾年來信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物。其基本方法和目標(biāo)是集成并利用高性能的計算機軟硬件及各類傳感器創(chuàng)建一個使參與者處于身臨其境的、具有完善的交互能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境，即讓用戶在人工合成的環(huán)境里獲得角色的體驗。

虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)按其功能不同，可以分為三種類型：沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。其中，桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是運用軟件編程方法在顯示器上顯示三維場景， 用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備與虛擬場景交互， 它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，易于推廣。

2. 網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室

所謂網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室，是指利用區(qū)域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)，由虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的一類適于進行虛擬實驗的實驗系統(tǒng)，包括相應(yīng)的實驗室環(huán)境、有關(guān)的實驗儀器設(shè)備、實驗對象及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現(xiàn)實實驗室的真實實現(xiàn)，也可以是虛擬構(gòu)想的實驗室，虛擬實驗通過虛擬實驗室進行。在虛擬實驗中，實驗者有逼真的感覺，有身臨其境的感受，好像是真正在現(xiàn)實實驗室里近距離進行現(xiàn)場操作。

3.計算機專業(yè)虛擬實驗室的創(chuàng)建

構(gòu)建專業(yè)虛擬實驗室，其實就是搭建一個網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)，包括硬件、軟件及管理三個方面。在硬件上，目前各校都建立了校園網(wǎng)絡(luò)并接入了互聯(lián)網(wǎng)，這些基礎(chǔ)設(shè)施基本可以滿足需求，不需要太多的投入。在軟件方面，一個是實驗室平臺軟件系統(tǒng)的開發(fā)，它與網(wǎng)站建設(shè)相聯(lián)系；另一個是網(wǎng)站的內(nèi)容( 實驗內(nèi)容) 建設(shè)，這是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。虛擬實驗室應(yīng)有可以做的實驗來支撐，不然軟件平臺就是一個空架子，形同虛設(shè)。同時，該平臺上還應(yīng)有實驗管理的支持，對實驗儀器、實驗報告、實驗指導(dǎo)、實驗成績及網(wǎng)上答疑等進行有效管理，并對虛擬實驗室進行監(jiān)控。計算機網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)各模塊的主要功能如下：

(1)實驗管理模塊， 由學(xué)生管理、教師管理、儀器管理和學(xué)生成績管理等組成。代寫碩士論文在學(xué)生管理方面，學(xué)生通過瀏覽器進行注冊登錄，登陸成功后可瀏覽實驗項目，查看實驗的詳細資料，預(yù)約實驗項目及做實驗的時間，在線發(fā)送和接受消息，進行問題討論，進行實驗登記，實驗完成后可通過網(wǎng)絡(luò)寫實驗報告并提交報告。教師管理方面，可對實驗內(nèi)容添加、修改、整理、刪除，對學(xué)生提交的實驗報告列表，批改實驗報告，填寫評語和成績，提交批改結(jié)果等與學(xué)生進行討論。儀器管理方面，對新設(shè)計開發(fā)的虛擬儀器上傳并進行分類整理，以便實驗使用。成績管理方面對學(xué)生的實驗情況( 實驗次數(shù)、實驗報告及完成情況) 給出成績，并進行統(tǒng)計分析及提供查詢等。

(2)儀器展示模塊，對虛擬實驗室可用虛擬元器件、虛擬儀器設(shè)備分門別類地進行管理，以圖形的方式直觀呈現(xiàn)出來，供學(xué)生在實驗時進行選擇。

(3)實驗指導(dǎo)模塊，包括實驗介紹、實驗方法、實驗項目的重點及難點、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?zhǔn)備、實驗任務(wù)、實驗過程、實驗報告的要求及實驗應(yīng)注意的事項等。

(4)實驗報告模塊，主要對學(xué)生完成實驗后，提供相關(guān)的實驗報告模板，供學(xué)生下載，由學(xué)生填寫相關(guān)內(nèi)容以及實驗的結(jié)果，完成后上傳電子版實驗報告，由教師進行批閱，并進行記載。

(5)實驗答疑模塊，由專業(yè)教師對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的疑難問題進行及時解答， 幫助學(xué)生順利通過實驗。同時了解學(xué)生對實驗的掌握程度，并及時反饋、調(diào)整教學(xué)。

(6)論壇交流模塊，教師和學(xué)生可以通過論壇進行充分的交流，學(xué)生可以將實驗中的收獲、經(jīng)驗和體會及問題發(fā)布到論壇上，教師可以將一些典型的問題提出來， 供大家探討。學(xué)生在這樣寬松的環(huán)境下發(fā)表自己的見解，教師從中可以得到及時的實驗教學(xué)反饋信息，以便整改。

二、 加強網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的管理

1. 加強用戶管理，為每個學(xué)生分配賬號

對學(xué)生進入虛擬實驗室，使用實驗室做虛擬實驗等進行登記保存。鼓勵學(xué)生經(jīng)常訪問虛擬實驗室，在上面提出問題、發(fā)表見解、做好實驗，努力提高虛擬實驗室的人氣。

2. 全天候開放虛擬實驗室

學(xué)生可以隨時進入虛擬實驗室自己動手組織實驗，自己設(shè)計實驗方案，動手完成實驗，整理和總結(jié)實驗數(shù)據(jù)，代寫職稱論文提交實驗報告。通過動手實驗，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力，逐步向以“學(xué)生為中心”的自主個性發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

3. 組織專業(yè)教師網(wǎng)上指導(dǎo)與答疑，參與論壇討論交流，及時批改實驗報告， 為學(xué)生順利完成實驗提供服務(wù)

在虛擬實驗室中，教師應(yīng)對學(xué)生提出的疑問盡快給出幫助和解答，并進行必要的指導(dǎo)。在實驗室論壇上發(fā)表觀點，提出問題讓學(xué)生思考，使師生在虛擬實驗室中有較強的互動性，教師應(yīng)充當(dāng)好學(xué)生實驗的合作者和知識的建構(gòu)者的角色。

(海倫農(nóng)業(yè)機械化學(xué)校)