虚拟实验技术在课堂教学中的应用研究

果 有 效 地 引 入课 堂教 学 中 。 实 验 手 段 和 理 论 教 学 有 机 地 结 合 将
在 一 起 ？ 真 技 术 和 虚 拟实 验 为 我们 提供 了可 能 的手 段 。 文 仿 本
４ 虚 拟 实 验 在 机 械控 制 工 程基 础 课 程 课 堂教 学 中的 应 用 、
４１Ｄ ａ 件 包 简 介 ．、 砌 ｂ软
随 着 科 学 技 术 的 发 展 ， 何 提 高 工 科 学 生 创 新 设计 和 实 践 如
动 手 能 力 ， 成 为一 项 重 要 课 题 。 过 增 加 实 验 和 培 训课 程 ， 已 通 重
容 之一 。 对 内 容 相 对 较 为 固 定 的 专业 基 础 课 程 教 学 提 出 了挑 这 战 。 用 合 适 的教 学 方 法 和 创 新 的 教 学 手 段 激 发 学 生 的学 习兴 采
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虚 实 技 在 堂 中的 ｛ 铊 敝 验 术 课数 应ｌ开 ｉ 户
广 东 李 wk.baidu.com帅 王 卫平
１ 引 言 、
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观测 各 种 响 应 曲线 ， 而 获 得 与 “ 实 验 基 本 相 同 的 效 果 ， 从 硬 达 到 理 解控 制工 程基 础 理 论 ， 了解 控 制 系统 的工 作 过 程 的 目的 。
课 时 。 控 镧 系 统 没 有 多 少感 性 认 识 ， 对 在传 统 的 课 堂 教学 中 ， 教
师 往往 只能 讲 授 理论 知识 ， 生 难 以 深 刻 理解 ，现 有 能 增 加 学 学 ， 生 感 性 认 识 的 实 验 手 段 又难 以带 入 课 堂 。 样 才 能 将 实 验 的 效 怎
虚 拟 实 验 在课 堂教 学 中 的应 用 就 是 将 实 验 搬 进 教室 ， 合 结
的限 制 ， 适 合 在 课 堂 上 演 示 使 用 。 进行 演 示 实 验 ， 不 要 一般 只能 在 实 验 室 中进 行 ，使 得 理论 教学 和实 验之 间不 方 便 有 效 结 合 。
点 培 养学 生 的 创 新 能 力 和 实 际 操 作 能 力 是 教 学 改 革 的 重 要 内 理 论 教 学 在 课 堂 中进 行 演 示 。 统 的“ ” 验 受 实 验仪 器 特 性 传 硬 实
验 需 要 各 种 现 实 仪 器 与 设 备 ， 积 庞 大 器 繁 多 ， 格 昂 贵 ， 平 。 本 文 的应 用研 究 主要 基 于 Ｄ Ｌｎ 块 。 体 仪 价 Ｒｉ ｋ模
使用不 当又极易损坏和带来危险 。因此 。 传统 的实验教学需投
人 大 量 的实 验经 费 和 占用 一 定 的 实 验 空 间 。 用传 统 的 实 验 方 采 法 在 课 堂教 学 中适 时 的 引入 实 验 环 节 一 般 难 以实 现 。 基 本 功能 ． 有 一 般 仪 器 所 没 有 的 特 殊 的规 定 韵 功 能 ， 就 是 又 这 虚 拟 仪 器 。 种 技 术 的 实 质 就 是 利 用 计算 机 技 术 实 现 和 扩 展 传 这 统 仪 器 的 功 能 。虚 拟实 验就 是 利 用 鼠标 的点 击 、 动 来 运 行 微 拖 机 上 虚 拟 的各 种 仪 器 ． 括 原 材 料 的添 加 、 包 实验 条件 的改 变 、 数
取 得 了 较 好 的教 学效 果 。
要 。 有通过足够的实验 ， 强感性认识 ， 生才能真正理解和 只 增 学 掌 握学 科 的基 础 理论 和基 础 知 识 ， 能 获 得 一 定 的综 合 分 析 和 才
实 践 能 力 。 能 初 步 培 养 解 决 实 际 问 题 的 能 力 。 而 ， 统 的 实 据 应 用需 求快 速组 建 一 个 高 水 平 的实 验 室 ， 升学 科 的建 设 水 才 然 传 提
趣。 培养 他们的创新 能力和实践能力 ， 已成 为一项重要 的教学
研究课题 。
虚拟实 验可借助于多媒体课室 中现有的计算机设备 ， 方便地在
课 堂上 演 示 原本 只能 在实 验 室 完 成 的任 务 。通 过 在课 堂教 学 中
机 械 控 镧 工 程 基 础 是 一 门 专 业 基 础 课 程 ． 生 在 学 习 这 门 引 入 虚拟 实 验 演示 ，师 生可 以在课 堂 上 对教 学 内容 展 开 实 验研 学
基 于 虚 拟 实 验 的思 想 和 方 法 ．依 托 虚 拟 仪 器 实 验 室 系 统 Ｄ － Ｒ
Ｌ ａｂ
．
Ｄ Ｌ ｂＤ ｎｍｉ Ｒ ｃ ｎ ｇｒｂ Ｌｂ虚 拟 仪 器 实 验 室 系 Ｒ ａ （ｙａ ｃ ｅｏｆ ｕａｈ ｉ ａ）
主 要 包 括 ： Ｒ Ｉ 重 组 虚 拟 仪 器 平 台 、 ｌ ｊｌ 重 组 计 算 机 ＤＶ 可 Ｄｕ Ｉ ｋ可 控 镧 平 台 、 Ｒ ｃｎ Ｄ Ｓ ｅｅ机 电 设 备 运 动 控 镧 仿 真 平 台 、各 种 传 感 器 及 实 验 设 备 ， 供 从 实 验 对 象 、 号 获 取 、 号 调 理 、 据 分 析 提 信 信 数 及 处 理 的 一 整 套 网 络 化 创 新 实 验 室 解 决 方 案 ， 广 泛 适 用 于机 可 械、 自动 控 镧 、 镧 工 程 、 电一 体 化 、 机等 专 业 ， 学 校 能 根 控 机 电 使
究 ， 以设 计 实 验 内容 ， 择 实 验 仪 器 ， 变 实验 模 型 和实 验 参 可 选 改
数 。 通 过 实验 验 证 理论 知 识 ， 样可 有 机 地将 理 论 教学 和 实 验 可 这 教学 结 合 在一 起 ， 发 学 生的 主 动 性 和 培 养 学 生 的 创新 能力 。 激
．
在 机 械 控 镧 工 程 基 础 课 堂 教 学 中 ，引入 了 虚 拟 实 验 思 想 ， 统 是 深 圳 蓝 津 信 息最 新 推 出面 向高 校 的 虚 拟 实 验 系统 ， 系统 该 ２ 虚 拟 实验 引 入 教 学 的 意 义 、 实验是教学活动必不可少的环节 ． 于理工科学生尤其重 对