王淑青 雷桂斌 楊婧靈

[摘要]海洋儀器使用與維護(hù)課程具有實(shí)踐性、綜合性、多學(xué)科性的特點(diǎn)，由于海洋儀器一般價(jià)格昂貴，出海實(shí)驗(yàn)成本高，難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要探討虛擬仿真在海洋儀器使用與維護(hù)課堂教學(xué)的可行性和必要性，闡述虛擬仿真在海洋儀器使用與維護(hù)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的應(yīng)用，堅(jiān)持“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合”，推動(dòng)教學(xué)內(nèi)容的改革，促進(jìn)教學(xué)方式的創(chuàng)新，為海洋技術(shù)和海洋科學(xué)專業(yè)的教學(xué)改革提供一種新思路。

[關(guān)鍵詞]虛擬仿真;海洋儀器使用與維護(hù);海洋技術(shù);海洋科學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437（2020）02-0084-03

“創(chuàng)新是從根本上打開增長(zhǎng)之鎖的鑰匙。以互聯(lián)網(wǎng)為核心的新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢(shì)待發(fā)，人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)日新月異，虛擬經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的結(jié)合，將給人們的生產(chǎn)方式和生活方式帶來(lái)革命性變化。”[1]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是現(xiàn)代教學(xué)手段的技術(shù)平臺(tái)。在《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》中，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)被列為高等教育信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一，其本質(zhì)特征是深度融合計(jì)算機(jī)技術(shù)拓展傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的新型教學(xué)模式?！督逃哭k公廳關(guān)于2017-2020年開展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》指出，于2017-2020年在普通本科高等學(xué)校遴選國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。

一、海洋儀器使用與維護(hù)課程采用傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）海洋儀器內(nèi)容廣泛

海洋儀器是用來(lái)觀察、測(cè)量海洋要素的基本工具[2]，其測(cè)量種類繁多，如水文、氣象、物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)等要素的時(shí)空分布規(guī)律。測(cè)量要素涵蓋了水色、透明度、鹽度、海冰、溶解氧、磷酸鹽、硅酸鹽、海流、波浪、潮汐、內(nèi)波、水溫、水深、硝酸鹽等，以及該海區(qū)的水文氣象要素，各種天氣現(xiàn)象，內(nèi)容多且繁雜。受學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源的限制，學(xué)生無(wú)法對(duì)每一個(gè)測(cè)量?jī)x器都進(jìn)行實(shí)際操作，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)海洋儀器的使用缺乏足夠的專業(yè)訓(xùn)練，只能勉強(qiáng)達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（二）傳統(tǒng)課堂教學(xué)的缺點(diǎn)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以教師為中心，學(xué)生完全處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)。對(duì)于海洋儀器使用與維護(hù)這種實(shí)踐性強(qiáng)的課程采用這種方式進(jìn)行教學(xué)，會(huì)導(dǎo)致課堂教學(xué)沉悶，學(xué)生人在課堂心在外，抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（三）學(xué)時(shí)數(shù)較少影響學(xué)習(xí)效果

海洋儀器使用與維護(hù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生出海調(diào)查的基本技能和進(jìn)行海洋科學(xué)研究的素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析及整理的能力，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)海洋科學(xué)的探索、分析和獨(dú)立工作的能力，讓學(xué)生掌握從事海洋科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)方法和規(guī)律，提高學(xué)生從事海洋科學(xué)創(chuàng)新性研究的能力。但是由于學(xué)時(shí)較少，目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅限于幾個(gè)固定的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少，教學(xué)效果受到一定的影響。

在目前的實(shí)踐課程教學(xué)模式中，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程巾處于一種被動(dòng)的地位。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E不理解，動(dòng)手操作大多是在教師講解之后“依葫蘆畫瓢”進(jìn)行模仿實(shí)驗(yàn)，對(duì)操作的實(shí)質(zhì)沒(méi)有理解。這雖然在形式上完成了實(shí)驗(yàn)，但是學(xué)生很快會(huì)忘記，其原因是學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的感性認(rèn)識(shí)。

（四）實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)受客觀條件限制

海洋儀器一般價(jià)格昂貴，設(shè)備數(shù)量較少，實(shí)踐內(nèi)容范圍窄，難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。教師在實(shí)驗(yàn)課前，需要完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備和儀器的調(diào)試等工作;學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上，只是完成海洋儀器使用操作步驟的一部分，并未真正參與儀器使用的全部過(guò)程。教師授課的精心準(zhǔn)備導(dǎo)致學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容的認(rèn)識(shí)存在盲區(qū)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、操作內(nèi)容、要求、儀器使用的完整過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差別缺乏分析和思考，這導(dǎo)致學(xué)生在以后的實(shí)際工作中遇到問(wèn)題時(shí)不知如何處理。

海洋儀器使用與維護(hù)課程實(shí)習(xí)由于儀器設(shè)備的數(shù)量有限，只能讓部分學(xué)生操作。由于實(shí)習(xí)是在近岸的海域，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)大，學(xué)生實(shí)習(xí)的內(nèi)容往往是蜻蜓點(diǎn)水、霧里看花，對(duì)于如何控制海洋儀器的運(yùn)行、如何解決運(yùn)行問(wèn)題等，學(xué)生仍然得不到訓(xùn)練。

二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵及特征

（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵

人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)[3]。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、多傳感交互技術(shù)和生成數(shù)據(jù)技術(shù)，生成逼真的虛擬環(huán)境，用戶利用數(shù)據(jù)手套、跟蹤器、觸覺和力反饋裝置等專用的交互輸入設(shè)備進(jìn)入虛擬空間，與虛擬環(huán)境的目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知和操作虛擬世界中的人和物，這能為用戶帶來(lái)視、聽、觸等多方面的感官刺激，從而讓用戶產(chǎn)生身臨其境的感受[4]。如在海洋T程實(shí)踐操作課中，廣東海洋大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我?！保┦褂昧舜榜{駛虛擬仿真系統(tǒng)，給學(xué)生帶來(lái)駕船出海的真實(shí)體驗(yàn)。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車駕駛、軍事訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)實(shí)習(xí)、建筑設(shè)計(jì)、體育訓(xùn)練和娛樂(lè)等領(lǐng)域廣[5]。

（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特征

信息技術(shù)綜合性。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)、混合現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、遙現(xiàn)技術(shù)和人工智能等多種信息技術(shù)，使知識(shí)的傳授手段更加豐富，授課內(nèi)容更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

多樣性。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常依托于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室具有多種類別，如課桌虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、混合現(xiàn)實(shí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、沉浸式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、分布式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程可根據(jù)不同的教學(xué)需求來(lái)選擇不同類別的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)方式，不斷豐富教學(xué)形式和教學(xué)內(nèi)容。

交互性。通過(guò)計(jì)算機(jī)再現(xiàn)模擬環(huán)境，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生借助聽覺、觸覺及視覺等多種感官感受虛擬世界，并進(jìn)行交互操作，掌握海洋儀器設(shè)備在變化的海洋要素的作用下的使用技能，這能使學(xué)生以輕松、愉快和積極的心態(tài)沉浸在虛擬世界中進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考。將交互設(shè)備引入教學(xué)環(huán)節(jié)之中，可以讓知識(shí)的傳授方式更加生動(dòng)、形象、直觀，從傳統(tǒng)的說(shuō)教式教學(xué)模式進(jìn)步到信息化教學(xué)模式中，真正實(shí)現(xiàn)以人為本，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性思維。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在海洋儀器使用與維護(hù)教學(xué)的中應(yīng)用與創(chuàng)新

（一）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在海洋儀器使用與維護(hù)教學(xué)中的應(yīng)用

在海洋儀器使用與維護(hù)教學(xué)中，使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能充分吸引學(xué)生的注意力、提高課程的趣味性，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足，為學(xué)生營(yíng)造一種置身于海洋的環(huán)境，擴(kuò)展教學(xué)信息傳播的廣度和深度，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生以類似于游戲的方式學(xué)習(xí)，這能起到事半功倍的教學(xué)效果。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)要想取得良好的教學(xué)效果，就要求教師在教學(xué)過(guò)程中轉(zhuǎn)變角色，成為學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、探究者，學(xué)生不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者，而是教學(xué)活動(dòng)的參與者。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生與虛擬的海洋儀器設(shè)備進(jìn)行交互，完成海洋環(huán)境下各種儀器的出海操作全過(guò)程，從出海前儀器端蓋的機(jī)械操作、電池的安裝、保證密封性的機(jī)械安裝、儀器的布放任務(wù)設(shè)置與調(diào)試，到儀器的實(shí)際布放操作、儀器的回收與數(shù)據(jù)導(dǎo)出。通過(guò)對(duì)虛擬海洋儀器進(jìn)行綜合的交互操作與感知，以及不同的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境的視、聽、觸等多方面的感知，給學(xué)生以身臨其境的海洋儀器出海實(shí)踐體驗(yàn)，從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

（二）虛擬海洋儀器實(shí)踐教學(xué)素材庫(kù)的建立

Unitv3D是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，功能多樣的插件系統(tǒng)是Unitv3D在各種開發(fā)引擎中成為主流軟件原因之一[6]。Unitv3D具有個(gè)性化的設(shè)置和容易上手的操作界面，包括有內(nèi)置Shuriken粒子系統(tǒng)、Naviga-tionMesh尋路系統(tǒng)、Mecanim動(dòng)畫系統(tǒng)和不斷優(yōu)化的圖形渲染管道，這為用戶提供了低成本的簡(jiǎn)單再開發(fā)平臺(tái)。

在海洋儀器的使用中我們使用了Unitv3D進(jìn)行儀器素材庫(kù)的開發(fā)，素材開發(fā)的內(nèi)容主要基于以下幾個(gè)方面：以解決實(shí)際教學(xué)需求為導(dǎo)向，首先研究開發(fā)無(wú)法開出真實(shí)實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn);其次研究開發(fā)高成本、高消耗、不可逆操作的虛擬仿真實(shí)驗(yàn);最后研究開發(fā)大型綜合訓(xùn)練。從學(xué)生的就業(yè)需求出發(fā)，以綜合培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任、創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力為宗旨，注重傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)等全面發(fā)展，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探索和不斷思考，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱忱，激發(fā)他們內(nèi)在的潛能，訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)用技術(shù)能力和創(chuàng)新知識(shí)能力。以就業(yè)前景為導(dǎo)向，緊密結(jié)合我校海洋技術(shù)人才定位和培養(yǎng)方案的特點(diǎn)，緊密結(jié)合國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)海洋人才培養(yǎng)的需要，緊密結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所取得的最新研究成果和南海海洋相關(guān)專業(yè)特色，綜合使用人工智能、混合現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)，研發(fā)學(xué)時(shí)合理、難度適宜、原理科學(xué)、內(nèi)容翔實(shí)的本科教學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。

已開發(fā)的項(xiàng)目：海洋調(diào)查船虛擬仿真、潮汐虛擬仿真、海浪虛擬仿真、海流虛擬仿真、側(cè)掃聲吶虛擬仿真、淺地層剖面儀虛擬仿真、溫鹽深觀測(cè)及海水采集虛擬仿真、海流調(diào)查虛擬仿真、探空氣球觀測(cè)虛擬仿真、海上綜合調(diào)查工作過(guò)程仿真、大氣觀測(cè)虛擬仿真、臺(tái)風(fēng)虛擬仿真、風(fēng)暴潮虛擬仿真、赤潮仿真和溢油虛擬仿真等實(shí)驗(yàn)，根據(jù)教學(xué)的需要，我們還將不斷增加擴(kuò)充項(xiàng)目。

（三）先進(jìn)可靠的實(shí)驗(yàn)研發(fā)技術(shù)融合創(chuàng)新多樣的教學(xué)方法是虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵

物理海洋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的研發(fā)以生動(dòng)再現(xiàn)海洋觀測(cè)場(chǎng)景、學(xué)生充分感知實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為目標(biāo)，綜合應(yīng)用SPOC、MOOC、微課、“互聯(lián)網(wǎng)+”等數(shù)字化教學(xué)手段，創(chuàng)造性地使用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化教學(xué)工具，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)學(xué)建模、多媒體、人工智能、超級(jí)計(jì)算、傳感器定位、人機(jī)交互、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段增強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的吸引力和教學(xué)有效性。加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的綜合性運(yùn)用和安全性研究開發(fā)，全方位、多層次關(guān)注使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的學(xué)生，確保他們的安全與健康。

研究5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)律，思考和探索提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和教學(xué)方法。把握信息化時(shí)代學(xué)生的特點(diǎn)，研究開發(fā)根據(jù)科學(xué)問(wèn)題和工程案例的互動(dòng)式、研討式探索性虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)能力、白主學(xué)習(xí)能力及探究式學(xué)習(xí)能力的目的。注重通過(guò)人工智能、網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等各種技術(shù)手段促進(jìn)教學(xué)資源和內(nèi)容準(zhǔn)備、在線討論、離線研討，建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目創(chuàng)新資源。

（四）以本為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，持續(xù)、穩(wěn)健和安全的開放運(yùn)行模式和不斷提升的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，培養(yǎng)專業(yè)精湛、知識(shí)豐富、熱愛實(shí)驗(yàn)教學(xué)、年齡結(jié)構(gòu)合理的“廣學(xué)明德，海納厚為”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。貫徹和踐行實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的工作量考核、激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，倡導(dǎo)教師積極參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的教學(xué)實(shí)踐和迭代研發(fā)。創(chuàng)建一種具有開放性、前瞻性和可擴(kuò)展的物理海洋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目運(yùn)行平臺(tái)，以滿足不同層次、不同類型、不同區(qū)域?qū)W生對(duì)物理海洋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的需要。在開發(fā)和運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中，始終如一地堅(jiān)持保護(hù)學(xué)生和教師的個(gè)人隱私，遵守我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、教育、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)法律法規(guī)，根據(jù)“責(zé)任到人”的管理原則落實(shí)安全責(zé)任。強(qiáng)化相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，探索合理收取費(fèi)用用于在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的可持續(xù)運(yùn)行有效模式。將物理海洋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目納入海洋科學(xué)專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，制訂教學(xué)績(jī)效的評(píng)價(jià)辦法。持續(xù)收集教師和學(xué)生的評(píng)價(jià)內(nèi)容，不斷迭代改進(jìn)虛擬仿真教學(xué)的運(yùn)行和維護(hù)方法，摸索有利于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目開放共享的教學(xué)績(jī)效獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制[7]。

（五）堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合的原則

基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)和開發(fā)的物理海洋教學(xué)資源，不僅能滿足本地學(xué)生單機(jī)獨(dú)立操作的學(xué)習(xí)方式，而且可以為其他教學(xué)點(diǎn)學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的線上資源，提供線上操作的學(xué)習(xí)方式。學(xué)生可以從任意地點(diǎn)靈活地進(jìn)行泛在學(xué)習(xí)，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的跨平臺(tái)共享，拓展學(xué)習(xí)的時(shí)間，突破學(xué)習(xí)的地域限制，這更能滿足學(xué)生的泛在學(xué)習(xí)需求。

應(yīng)靈活把握虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，幫助學(xué)生理解抽象的知識(shí)，使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)豐富，激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新意識(shí)。此外應(yīng)避免虛擬仿真教學(xué)方式的局限性，學(xué)生如果只是在計(jì)算機(jī)上的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行各種設(shè)備的使用操作，就不能更好地理解和認(rèn)識(shí)實(shí)際儀器，從而降低對(duì)真實(shí)設(shè)備使用的操作能力。不能計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完全取代真實(shí)的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)應(yīng)將兩者結(jié)合，不僅要強(qiáng)調(diào)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充作用，而且也要強(qiáng)調(diào)實(shí)際動(dòng)手能力訓(xùn)練的重要性，讓二者有機(jī)結(jié)合、相輔相成，應(yīng)把握能實(shí)不虛和虛實(shí)結(jié)合的原則。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)給海洋儀器的使用教學(xué)帶來(lái)了很多方便，但是其不能代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，只是輔助學(xué)生在客觀條件不足的情況下學(xué)習(xí)的一種手段[8]。

另外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是程序員模擬現(xiàn)有的認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)作的程序代碼，而儀器在實(shí)際使用中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的實(shí)際問(wèn)題，這是程序員沒(méi)有充分考慮和設(shè)計(jì)的，所以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)教學(xué)活動(dòng)中出現(xiàn)的問(wèn)題不斷地迭代更新。

四、結(jié)束語(yǔ)

在海洋儀器使用與維護(hù)課程中，通過(guò)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，應(yīng)用物理海洋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，解決了本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目偏少的難題，適應(yīng)了海洋儀器使用與維護(hù)教學(xué)內(nèi)容多且廣泛的需求。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)求知的熱情，訓(xùn)練了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，取得了明顯的教學(xué)效果。在線服務(wù)教學(xué)，延伸了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間，推進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平，拓展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的深度，提高了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，促進(jìn)了專業(yè)課程的理論聯(lián)系實(shí)踐。

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[責(zé)任編輯：陳明]

[收稿時(shí)間] 2019-02-25

[基金項(xiàng)目]廣東海洋大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“海洋儀器使用與維護(hù)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究與創(chuàng)新（ XJG201723），“物理海洋虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的研究”

[作者簡(jiǎn)介]王淑青（1969-），女，河北滄州人，碩士，廣東海洋大學(xué)電子與信息工程學(xué)院副教授，研究方向：海洋技術(shù)：