余國衛(wèi)　付文

摘? 要：隨著高校實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量、規(guī)模、內(nèi)涵等方面的突飛猛進(jìn)發(fā)展，實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真建設(shè)已成為實(shí)驗(yàn)中心發(fā)展的內(nèi)在訴求。為適應(yīng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的需要，建設(shè)基于虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)平臺。平臺包括信息化管理平臺、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺兩部分，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化、信息化管理以及各實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的網(wǎng)上虛擬教學(xué)、共享功能。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真教學(xué)? 管理平臺? 教學(xué)平臺

中圖分類號：TP317.1 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）12（a）-0231-02

近年來，隨著國家和高校的進(jìn)一步重視、資金的持續(xù)不斷投入、辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大、科技手段的不斷進(jìn)步，高校實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量、規(guī)模、內(nèi)涵等方面有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目形式由演示、驗(yàn)證為主，轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計(jì)、綜合、創(chuàng)新性為主;實(shí)驗(yàn)方式由實(shí)物、模擬轉(zhuǎn)變?yōu)榉抡?、虛擬;實(shí)驗(yàn)室課程由針對單一課程、單一專業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)榭鐚I(yè)、跨學(xué)科;實(shí)驗(yàn)中心由實(shí)體中心轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M中心。高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)也已經(jīng)從強(qiáng)調(diào)虛擬仿真教學(xué)中心建設(shè)，以商業(yè)化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目集成與局部應(yīng)用共享為主的初始階段，進(jìn)入到具有示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)與大規(guī)模在線開放共享為主的深入發(fā)展階段。為適應(yīng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的需要，建設(shè)基于虛擬仿真平臺，實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室管理網(wǎng)絡(luò)化、規(guī)范化、信息化，教學(xué)環(huán)節(jié)的網(wǎng)上虛擬教學(xué)、共享功能已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

1? 實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺建設(shè)

1.1 平臺運(yùn)行環(huán)境

管理平臺鏈接到學(xué)校的校園網(wǎng)，并且可以與學(xué)校的門戶網(wǎng)站和教務(wù)教學(xué)管理系統(tǒng)等進(jìn)行對接和數(shù)據(jù)集成，平臺支持選修實(shí)驗(yàn)用戶訪問基于互聯(lián)網(wǎng)的全新課堂、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。用戶只需打開瀏覽器即可輕松學(xué)習(xí)使用平臺功能。充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，讓學(xué)生能夠自主選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與時(shí)間。從而激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，提高學(xué)生思考問題、 分析問題、解決問題的能力，并緩解學(xué)校擴(kuò)招對實(shí)驗(yàn)室需求的壓力。

1.2 實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺組成

平臺由教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室管理兩部分組成。教學(xué)管理可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)、考試考核系統(tǒng)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)室管理可實(shí)現(xiàn)智能遠(yuǎn)程門禁監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及資產(chǎn)管理等。

（1）網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)系統(tǒng)。針對專業(yè)分類在線教學(xué)，教師能夠方便地構(gòu)建發(fā)布網(wǎng)絡(luò)課程以及課程單元。組織網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，監(jiān)控學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，建立課程學(xué)習(xí)考核評估機(jī)制。學(xué)生可以自由檢索視頻學(xué)習(xí)資源，也可以完成老師布置的學(xué)習(xí)內(nèi)容。可自由控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，采用進(jìn)階的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。有效提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高課程教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的教學(xué)方式。

（2）虛擬仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)?？梢约訌?qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)管控，實(shí)現(xiàn)教學(xué)智能化管理，為實(shí)驗(yàn)工作人員提供全新的教學(xué)和管理手段。強(qiáng)化學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生對教學(xué)實(shí)驗(yàn)的主動性，有效提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，提高實(shí)驗(yàn)教育質(zhì)量。涵蓋實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)部分：包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息管理，實(shí)驗(yàn)的開課管理、典型實(shí)驗(yàn)庫的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動批改、實(shí)驗(yàn)成績統(tǒng)計(jì)查詢等幾個(gè)部分，以確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和秩序。

（3）智能遠(yuǎn)程門禁系統(tǒng)。按照學(xué)生預(yù)約的時(shí)間，再根據(jù)學(xué)生刷卡進(jìn)門和刷卡取電的時(shí)間自動統(tǒng)計(jì)學(xué)生的出勤情況，遇到學(xué)生缺勤情況的，應(yīng)自動扣分;對教師進(jìn)行考勤管理及工作量統(tǒng)計(jì);老師需要可以遠(yuǎn)程用手機(jī)查看到學(xué)生操作的實(shí)時(shí)視頻，如遇到操作不規(guī)范或者出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤的情況，老師需要可以通過即時(shí)通訊系統(tǒng)，提醒學(xué)生操作有誤，進(jìn)行更正;實(shí)現(xiàn)電源及使用設(shè)備登記監(jiān)控。

2? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺覆蓋整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，包括課程創(chuàng)建、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)案例、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、布置作業(yè)、交流協(xié)作、統(tǒng)計(jì)評測、資源管理、知識社區(qū)和教師/學(xué)生空間于一體的教學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助平臺。方便老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間進(jìn)行資源共享、互動交流、教學(xué)協(xié)作及成果評測等功能。

2.1 實(shí)驗(yàn)在線指導(dǎo)系統(tǒng)

學(xué)生在自由時(shí)間段進(jìn)行在線仿真實(shí)驗(yàn)，在線獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、采集實(shí)驗(yàn)圖像和保存實(shí)驗(yàn)動態(tài)結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐同步，仿真實(shí)驗(yàn)與硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)合，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)平臺教學(xué)效果。通過平臺師生之間互動交流、討論答疑，監(jiān)控實(shí)時(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

2.2 在線提交報(bào)告評價(jià)系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)在線撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告論文以便教師準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)信息?？梢酝ㄟ^平臺進(jìn)行教學(xué)資源及成果積累，為教學(xué)改革和申報(bào)教學(xué)成果評估提供可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，制定相應(yīng)教學(xué)管理機(jī)制。系統(tǒng)根據(jù)教師對學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告統(tǒng)計(jì)與分析，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評定，并把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋給學(xué)生，方便學(xué)生調(diào)整學(xué)習(xí)。

3? 結(jié)語

高校實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真建設(shè)在“十三五”時(shí)期進(jìn)入到深入發(fā)展階段，以示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)為主，以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模在線開設(shè)共享為目的。實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真教學(xué)平臺建設(shè)為本科教學(xué)而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺依托虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn)。以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力為出發(fā)點(diǎn)，豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展實(shí)踐領(lǐng)域，提高教學(xué)能力，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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