虚拟实验教学系统在《计算机组成原理》中的应用探讨

0 引言

虚拟实验教学系统教学现状虚拟实验教学系统为人们提供了一个理想的教学手段，目前在国内和国外已经逐步的应用于军事训练、课程教学、运动训练以及医学研究等方面。

美国是虚拟实验教学系统的起源地，它是第一个把虚拟仿真技术应用在教育教学中的，目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面，形成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。在英国，研究出了虚拟仿真软件包，并应用在教学仪器和工业安全培训等方面[1]。

在中国，各个大学和研究机构也已经利用虚拟仿真技术建立虚拟场景进行相关领域的教学仪器与研究。例如，中国科技大学开发出第一套基于虚拟仿真的教学仪器系统----利用虚拟仿真技术进行实验平台的开发，系统将计算机辅助教学仪器的智能化仪器、计算机技术、虚拟仿真和物理教学仪器等有机结合，把物理教学仪器系统推进了新的领域；由北京邮电大学网络教育技术研究所组织精英力量，经过多年研究，开发出了配套的可在校园网络上开展的虚拟实验系统[2]。

通过对国内、外的虚拟仿真教学系统相比较，我们发现：国外在线实验比国内开发的时间早10年以上，而且器材丰富、功能也比较多；但同时国外软件产品价格过高，而且技术难度上不也适合学生，更适合工程师使用。而北京邮电大学的虚拟仿真教学软件很大程度上改善了这些不足之处，更加适合国内高等院校的实验教学需求。1 虚拟实验教学系统应用于《计算机组成原理》的必要性

目前大多数学院开设的硬件课程——《计算机组成原理》教学中，理论课与实验课是分离的，这就导致实验技能训练得不到及时的理论指导，而理论课也没有结合实际。而且传统的实验手段对于进行设计性、综合性试验也有一定的难度。虚拟实验教学系统是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的主要内容，它利用实物和计算机软件共同模拟出真实的情境，让学生在模拟的情境下进行探究和学习[3]。这种教学方法生动形象，接近现实工作场景，有利于提高学生兴趣，使学生在短时间内进入相应情境，真实的体验在现实生活中进行操作的感觉，以达到更快掌握操作技能的目的，而且这种教学方法可以利用计算机软件的优势创造出灵活多样的工作场景，使学生掌握更多的操作技能。

虚拟实验教学系统很容易与其他先进的教学方法相结合，因此在《计算机组成原理》课程的教学中，将虚拟仿真教学与其他教学方法相结合有助于提高课程教学效果，而且成本低、效率高，使学生可以不受场地与设备的限制，掌握更多的技能，在课程的教学中具有重要的意义。

2 建立《计算机组成原理》的虚拟实验系统

虚拟实验教学系统由《计算机组成原理》课程实验仿真平台和虚拟实验教学管理两部分组成，仿真平台采用虚拟机技术仿真实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境；虚拟实验教学管理系统提供全方位的虚拟实验教学辅助功能，包

Key words: virtual experiment; composition principle; teaching; practical ability

基金项目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2016GJJG309）。（下转第123页）

企业内部可能出现的与外界勾结，泄露企业信息的情况，使得对于企业的信息安全管理权限系统的建设也应该尽快落实，企业内部员工不能够无差别的接触企业信息，应该构严格的安全管理权限系统，进行信息的分级应用，保证了在信息安全管理方面的有序性、高效化。

3.5 进行防护墙以及访问控制等防护工作

现代信息化不断推进的社会中，防护墙的应用已经比较普

思考[J].中国管理信息化,2017,20(10):66.

[2]毛冬红,戴旭,缑永琪.国有资本投资运营公司信息化建设的

思路及案例分析[J].企业改革与管理,2018(06):24-26+141.

[3]于艳红.高管支持对企业信息化绩效的影响机制研究[D].山

东大学,2017.

[4]郑少君.新形势下企业档案管理信息化的问题与对策[J].

档案管理理论与实践-浙江省基层档案工作者论文集,2017(00):328-332.

括：实验前的预习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验结果的批改、实验成绩统计查询等功能,如图1所示，为实验教学环境提供服务并开展应用[4]。

在具体的实施过程中，根据独立学院在专业教学中的实际情况，探索切实可行的虚拟教学方案。通过调研，在以下几个方面做出具体研究：第一、科学分析学生特征及企业需求，进一步加强教学内容与教学方法的改革。课题组将采取问卷调查和访谈的方式对学生的学习特征与学习需求进行认真调查和分析，以便更加深入的了解学生的预备知识、年龄特征和学习需求。在组织教学内容时，结合独立学院学生的学习特点以及本专业最新技术和企业真正需求，借助虚拟仿真技术，构建更加接近现实工作场景的教学情境。在课堂教学中，将各种先进的教学方法有机融合，提高课堂教学效果。第二、积极探索，构建虚拟仿真教学模式。在课程改革过程中，需要专业课老师结合课程内容和目标，开发出适合课程内容的虚拟仿真教学环境。学生是课堂的主体，在教学过程中更应该考虑的学生的反应和需求，根据学生的反馈不断改进教学方法。通过理论分析和实际的教学活动，探索出虚拟仿真实验教学在专业课程中的最佳应用办法[5]。第三、校企合作，共建更高水平的实验、实训基地虚拟仿真实验教学具有较强的扩展性和较大的开放性，能够提供灵活多样的工作场景。

3 结语

本项目的研究成果将直接应用于独立院校计算机组成原理的课程教学，并且可以推广到电子类、计算机类的其他专业课程的教学中，使教学效果得到显著改善。

参考文献

[1]丁红胜.面向计算机系统能力培养的计算机组成原理实验教

学[J].计算机教育,2016(7).

[2]贾彦竹,石松,包新月,等.计算机组成原理实验教学探索[J].

合肥师范学院学报,2016, 34(3):74-78.

[3]陈燕,王德成.基于Proteus的计算机组成原理虚拟实验研

究[J].哈尔滨师范大学自然科学学报,2017,33(2):87-90.

[4]李春娥.计算机软件虚拟仿真实验教学系统设计[J].科技经

济导刊,2016(24).

[5]陈远聪.计算机网络虚拟实验教学平台的设计与实现[J].赤

峰学院学报(自然科学版), 2017,33(1):9-11.

（上接第121页）