高等学校本科教育虚拟仿真实验实践系统建设
河南省教育厅关于加强本科高校实践教学体系建设的指导意见
河南省教育厅关于加强本科高校实践教学体系建设的指导意见文章属性•【制定机关】河南省教育厅•【公布日期】2021.11.24•【字号】•【施行日期】2021.11.24•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】教育正文河南省教育厅关于加强本科高校实践教学体系建设的指导意见各本科高等学校:实践教学是高校人才培养过程中贯穿始终、不可缺少的重要组成部分,是培养学生综合素质和实践能力、实现人才培养目标的重要环节,是学生获取并掌握知识、提升创新和应用能力的重要途径。
为全面加强实践教学工作,强化实践育人环节,建立健全实践教学体系,根据河南省教育厅《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的实施意见》,提出如下指导意见。
一、总体要求1.指导思想坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,落实立德树人根本任务,聚焦提高大学生实践能力和创新意识,深化教育教学改革,推进人才培养供给侧改革。
以优化实践课程体系为基础,以改革实践教学内容和方法为抓手,以改善实践教学条件建设为支撑,以强化实践教学队伍建设为保障,以规范实践教学管理为手段,积极调动整合资源,形成实践育人合力,建立健全长效机制,不断提升实践教学整体水平,切实提高高校人才培养质量。
2.基本原则--强化顶层设计。
紧密结合高校实际,聚焦“四新”建设,围绕内涵提升,创新人才培养模式,改革教育评价机制,做好实践教学体系顶层设计,增强实践教学改革的系统性、整体性和协调性。
--强化分类建设。
适应高等教育多样化发展需求,依据“双一流”建设高校、特色骨干大学和特色骨干学科建设高校、应用型本科高校的办学定位、人才培养目标和质量保障体系实际情况,结合基础类、应用类和交叉类不同类型专业的人才培养要求,分类构建相应的实践教学体系。
--强化项目引导。
结合新时代实践教学需求,以项目为抓手,深化改革,提升实践教学层次;加强建设,改善实践教学条件;优化配置,夯实实践教学基础。
本科院校经管类虚拟仿真教学平台建
39经济研究【作者简介】王鑫罡(1968—),女,副教授,博士,玉林师范学院商学院,研究方向:农林大数据、数据精算、管理平台架构。
【基金项目】 1.广西自治区2019年高等教育本科教学改革工程项目:虚拟仿真实验教学在经管类专业课程教学中的建设与应用研究(2019JGA276);2.广西自治区2020年高等教育本科教学改革工程项目:“互联网+”下应用型地方本科院校农林经管类虚拟仿真实验教学研究与实践(2020JGB319)。
本科院校经管类虚拟仿真教学平台建设与实践王鑫罡(玉林师范学院)【摘要】 全面实施“六卓越一拔尖”教育部教学计划,虚拟仿真实验教学成为本科院校经管类实践教学不可或缺的环节。
虚拟仿真实验专业与信息技术深度融合,经管类专业虚拟仿真教学体系的建设,让学生“所学即所练,所练即所用”,是广大经管类专业教学的研究重点。
【关键词】 本科院校;经管类专业;虚拟仿真《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》强调“六卓越一拔尖”“加快教育信息化进程”,其本质是应用信息技术的现代教育模式。
教育现代化是未来强大国家的关键,而信息化是当下教育现代化的核心内容,虚拟仿真实验教学是教育信息化的标志。
《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》更是具体地提出了推进目标:推出《2017—2020 年示范性虚拟仿真实验教学项目建设规划》,提出从2017年起,分年度认定1000 项左右示范性项目。
为进一步推动虚拟仿真实验教学资源共建共享和集约应用,指导推出了更为具体的方向和目标。
但是随着国家及社会对高等教育的内涵建设及发展需求不断提高,相关高校农林经济管理类实验教学还存在一些问题。
一、 传统实验教学存在的问题(一) 实验条件有限,大规模开放共享支持不足经管类本科实践教学要求要有与实际社会经济关系及生产力水平接近的环境,模拟现实可以使学生好像身临其境,体会和理解实际情况,尽可能提升学生认识问题、理解问题和解决实际问题的能力,缩短毕业生与现实工作环境的差距,培养出的人才能被社会认可和接受。
河南省教育厅关于公布2020年度河南省虚拟仿真实验教学项目立项建设名单的通知
河南省教育厅关于公布2020年度河南省虚拟仿真实验教学项目立项建设名单的通知
文章属性
•【制定机关】河南省教育厅
•【公布日期】2020.12.16
•【字号】教高〔2020〕502号
•【施行日期】2020.12.16
•【效力等级】地方规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】教育信息化
正文
河南省教育厅关于公布2020年度河南省虚拟仿真实验教学项
目立项建设名单的通知
各本科高校:
根据《河南省教育厅办公室关于开展2020年度省级虚拟仿真实验教学项目立项建设工作的通知》(教办高〔2020〕224号)要求,经学校申报、会议评审和网上公示,我厅确定郑州大学《基于工程实践的创新创业能力训练虚拟仿真实验》等154个项目为2020年度河南省虚拟仿真实验教学立项建设项目,现予以公布(名单见附件)。
各有关高校要充分发挥主体作用,加大经费投入,强化虚拟仿真实验教学团队建设,完善考核、奖励、监督机制和实验教学效果评价体系;省教育厅对省级重点项目予以重点资金支持,学校给予相应配套,并对省级一般项目给予资金支持。
要坚持高质量高标准,确保项目建成后面向全省高校开放,提供稳定、优质的实验教学服务,起到实验教学示范作用。
各高校要积极借鉴和应用虚拟仿真实验教学项目建设成果,探索线上线下相结合的实验教学模式,推动实验教学与信息技术深度融合,稳步提升实验教学质量。
我厅将适时组织开展对省级虚拟仿真实验教学项目建
设成果的评估和认定,对教学实践与效果、服务质量、持续更新等方面进行跟踪监测和综合评价,对不达标的实验教学项目,将取消其立项建设资格。
附件:2020年度河南省虚拟仿真实验教学项目立项建设名单
2020年12月16日。
教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知
教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知文章属性•【制定机关】教育部•【公布日期】2018.05.30•【文号】教高函〔2018〕5号•【施行日期】2018.05.30•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】高等教育正文教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知教高函〔2018〕5号各省、自治区、直辖市教育厅(教委),新疆生产建设兵团教育局,有关部门(单位)教育司(局),部属各高等学校、部省合建各高等学校:为学习贯彻党的十九大精神,适应信息化条件下知识获取方式和传授方式、教和学关系等发生革命性变化的要求,写好教育“奋进之笔”,深化信息技术与教育教学深度融合,经研究,决定开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作。
国家虚拟仿真实验教学项目是示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的深化和拓展,坚持立德树人,强化以能力为先的人才培养理念,坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的原则,突出应用驱动、资源共享,将实验教学信息化作为高等教育系统性变革的内生变量,以高质量实验教学助推高等教育教学质量变轨超车,助力高等教育强国建设。
国家虚拟仿真实验教学项目是推进现代信息技术融入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。
要突出以学生为中心的实验教学理念、准确适宜的实验教学内容、创新多样的教学方式方法、先进可靠的实验研发技术、稳定安全的开放运行模式、敬业专业的实验教学队伍、持续改进的实验评价体系和显著示范的实验教学效果。
我部将按照先建设应用、后评价认定、持续监测评估的方式,按建设规划分年度认定国家虚拟仿真实验教学项目。
请各省级教育行政部门、有关部门(单位)教育司(局)和高校高度重视此项工作,根据本通知要求,结合本地区、本部门(单位)、本学校实际情况,科学规划,加强领导,精心组织,做好国家虚拟仿真实验教学项目建设工作。
教育部2018年5月30日。
国家虚拟仿真实验教学项目建设经验交流
认定
教育部组织 项目认定以 及项目后续 跟踪监测和 持续评价。
按照“学校先建设应用、后评价认定、持续监测评估”的方式, 按建设规划分年度认定国家虚拟仿真实验教学项目。
国家认定流程:申报-用户开放体验评价-网络评审-会议评审。
二、项目建设要求 虚拟仿真实验教学项目评价指标
✓ 项目特色
项目建设必要性:解决真实实验无法开展或存在困难的实验教学。 需求导向的引领性与特色优势:能紧密结合学科与专业的发展和人才培养,利用现
14 施工脚手架实验虚拟仿真项目
土木工程学院
康明
10.00
15 动力锂电池运行热安全性虚拟仿真
化学化工学院
陈昌国
10.00
重庆大学2019年校级虚拟仿真实验 教学项目立项名单
完成与实验空间的数据对接,完成网上申报、与正式平 台技术接口联通、网上推荐,邮寄纸质材料和电子材料 存储介质。
五、重庆大学的做法
1. 加大投入、倾心培育
学校重视、加大投入、先后培育两个批次校级虚拟仿真实验教学项目。
重庆大学2018年示范性虚拟仿真实验 教学项目立项名单
排名
项目名称
学院
项目负责人
实验空间( )平台实现了国家虚拟仿真实验教学 项目的网络申报、评价和共享。
重庆市申报、认定情况
年度 2017
2018
重庆计划
可申报专
数量 申报数量 业门类 申报专业门类 认定数量 认定率(%)
7
13
8
6
3
42.86
20
29
23
13
5
25
我市总体申报数量偏少、认定数少!
2018 工程建造模架构造与设计分析虚拟仿真实验
河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见
河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见文章属性•【制定机关】河南省教育厅•【公布日期】2021.07.02•【字号】教高〔2021〕240号•【施行日期】2021.07.02•【效力等级】地方规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】教育信息化正文河南省教育厅关于加快推进虚拟仿真实验教学体系建设的意见各本科高校:实验教学是高等院校人才培养的重要组成部分。
开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设,是推进现代信息技术与实验教学项目深度融合、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。
为进一步发挥虚拟仿真实验教学项目示范带动作用,提高高等教育教学质量,加快建设高质量教育体系,现就我省高校加快推进虚拟仿真实验教学体系建设提出如下实施意见。
一、指导思想以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻党的十九大和全国、全省教育大会精神,全面落实《中国教育现代化2035》《教育信息化2.0行动计划》《河南教育现代化2035》及其实施方案等文件要求,落实立德树人根本任务,坚持以能力为先的人才培养理念,按照“学生中心、产出导向、持续改进”的原则,突出应用驱动、资源共享,强力推进教育理念、体系、制度、内容、方法和治理现代化,充分发挥实验教学信息化这一高等教育系统性变革的内生变量作用,提升我省教育信息化水平,加快推进我省教育现代化建设。
二、建设原则坚持立德树人。
按照经济社会快速发展对人才培养的新要求,结合现代大学生成长的新特点、信息化时代教育教学的新规律,以信息化引领构建以学生为中心的全新教育生态,提升人才培养质量,促进学生全面发展。
坚持融合创新。
发挥技术优势,变革传统模式,优化重构教学内容与课程体系,推动多学科知识点融合、跨专业能力融合、多学科项目实践融合、新技术与教育教学深度融合。
坚持问题导向。
重点解决仿真实验项目条件不具备或实际运行困难,涉及高危或极端环境,高成本、高消耗、不可逆操作、大型综合训练等问题,提供可靠、安全和经济的实验项目。
能源与动力虚拟仿真实习实践体系的建设
能源与动力虚拟仿真实习实践体系的建设【摘要】实践教学是本科生培养的重要环节,虚拟仿真是实习实践教学的重要手段和方法。
本文首先介绍了能源与动力虚拟仿真实习实践体系的建设历程和建设情况,分析了虚拟仿真实践的教学效果。
【关键词】能源与动力虚拟仿真实践体系虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。
虚拟仿真实验教学改变传统实验教学方式,学生创新实践能力得到显著提高,对能源动力行业的认知得到加强。
因此,建设能源与动力虚拟仿真实验中心非常有必要。
一、建设历程1998年,沈阳工程学院根据发电行业对人才的需求,以及热能动力工程和电力工程等专业的实习实训要求,成立了“电站仿真培训中心”,是当时国内最早一批从事仿真培训的机构,主要承担火电机组运行值班员的技能培训及技能鉴定。
发电过程的仿真教学作为培养培养应用型人才的重要手段,学校将此作为重点支持发展的领域,中心加强了的建设,扩展了业务范围。
从2022年开始,不断整合优质教学资源和人力资源,以依托于本部门的辽宁省优势特色学科(热能动力工程)建设、国家综合改革示范专业(能源与动力工程)建设为契机,多渠道宽领域集资金,通过中央支持地方共建项目、辽宁省学科建设项目,以及自主开发等方式,先后投入300余万元,拥有发电过程虚拟仿真软件10余套、自主开发虚拟项目3项,虚拟仿真实验室5个,仿真培训教师10余名。
2022年,为满足核工程与核技术等专业的实习实训等任务,能源与动力学院建设了核能仿真实验室,拥有1000MW伍套压水堆核电厂仿真系统和虚拟漫游软件。
在此基础上,2022年,能源与动力学院建设了火电虚拟仿真实验室。
同时,整合我校能源与动力工程专业、能源化学工程专业等专业的各个虚拟仿真实验课程,成立了能源与动力虚拟仿真实验教学中心。
二、建设情况中心目前拥有实验室建筑面积1000多平米,拥有仿真与虚拟实验室10个,机位210个,建设了包括火力发电仿真模块,核能发电仿真和漫游模块、发电过程节能与环保模块、火力发电虚拟软件模块和虚拟实验模块的五大实验模块和1个在线测试与题库模块,可完成发电过程虚拟和仿真实验56项,是目前辽宁省虚拟仿真规模最大,规模和功能最全的虚拟仿真实验中心之一。
地方高校虚拟仿真实验教学中心建设研究与实践——以安阳师范学院为例
[收稿日期]2020-06-01[基金项目]河南省教师教育课程改革研究项目(项目编号:2020-JSJYZD-036)。
[作者简介]姚远峰(1968-),男,河南信阳人,博士,教授,主要研究方向为教育学;陈卫军(1971-),男,河南林州人,教授,主要研究方向为计算机应用。
地方高校虚拟仿真实验教学中心建设研究与实践———以安阳师范学院为例姚远峰,陈卫军(安阳师范学院,河南安阳455000)[摘要]虚拟仿真实验教学是今后高校教学改革的重要内容之一。
以安阳师范学院为例,在分析虚拟仿真实验教学发展情况的基础上,对地方高校的虚拟仿真实验教学现状进行了研究,找出了存在的问题和不足之处,提出构建校级虚拟仿真实验教学中心的建设思路和举措。
[关键词]地方高校;虚拟仿真;实验教学[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5330(2021)02-0146-05 目前,虚拟仿真实验教学已经成为高等院校信息化教育的重要建设内容,也是高等院校实验教学改革的发展方向。
虚拟仿真实验教学在解决传统实验设备不足、场地不足、管理人员不足、学生实践时间不足等方面有着天然的优势,又因其具备仿真性、交互性、安全性等特点,而受到了各高校的拥趸。
特别对于新建地方本科高校而言,由于本科办学时间较短、实验教学水平相对较低,大力推进虚拟仿真实验教学中心建设,就成为其推进实验教学改革、提高教学质量的有效手段。
安阳师范学院是一所典型的教学型地方高校。
近年来,按照教育部和河南省教育厅的统一部署,在虚拟仿真实验教学领域开展了一系列工作,取得了部分成果,但是也存在一些问题。
特别是在2020年全国防控新型冠状病毒疫情期间,高等学校对于虚拟仿真实验教学的需求急剧增加,如何高质量地完成教学目标,真正做到停课不停学,就必须对虚拟仿真实验教学中心的建设进行重新思考。
该文以安阳师范学院为例,就本校虚拟仿真实验教学的现状进行了分析,对于建设更高水平的虚拟仿真实验教学中心进行了探讨和研究,并给出相应的对策和建议。
新工科背景下的建筑虚拟仿真实验室建设
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2021年第10期·177·文章编号:2095-6835(2021)10-0177-03新工科背景下的建筑虚拟仿真实验室建设*易菁,娄永忠,董璞(惠州学院建筑与土木工程系,广东惠州516007)摘要:新工科的建设对地方本科院校工科专业的发展提出了新的要求,在更加注重质量保障和模式创新的需求导向引领下,惠州学院建筑工程虚拟仿真实验教学中心完善虚拟仿真模块,以加强师生对建筑设计及结构信息模型的体验和实践,综合创新开发建设和使用实验室资源。
关键词:新工科;实验室建设;虚拟仿真;产业改革中图分类号:G434文献标志码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2021.10.0781引言随着中国新一轮的科技革命与产业改革,新兴产业得到了蓬勃发展。
为顺应这一趋势并提供有力支撑,高等教育也面临着新的需求及建立新的发展目标。
习近平总书记指出“我们对高等教育的需要比以往任何时候都更加迫切,对科学知识和卓越人才的渴求比以往任何时候都更加强烈”[1]。
在此背景下,2017-02-18,教育部在复旦大学召开了高等工程教育发展战略研讨会,探讨了新工科的内涵特征、新工科建设与发展的路径选择,并达成共识。
其中,谈到新工科建设需要加强研究和实践[2],这对于工科类学院在日常教育教学中的手段和方法提出了更高的要求。
2教学实践中的实验室模式作为省实验教学示范中心,惠州学院建筑工程虚拟仿真实验教学中心结合学校建设高水平新工科专业群的发展规划,不断完善专业实践教学平台建设,创新实践教学。
至2018年底,中心已建立有计算机辅助设计(CAD )实验室、建筑信息模型(BIM )实验室以满足建筑学、土木工程、工程管理等专业开展基础性实验项目和创新性实现项目。
于此同时,随着虚拟仿真技术的快速发展和不断普及,其在建筑与土木工程领域发挥的作用也越发重要。
虚拟仿真实验的教学平台功能、信息化设备与信息安全
虚拟仿真实验的教学平台功能、信息化设备与信息安全中心充分依托物理学国家重点学科雄厚的学科平台,充分整合教学和科研资源,大力进行信息化设备与安全减少,有效地构建平台使用、共享和管理功能,在虚拟仿真实验教学实践中,取得了良好的教学效果和成绩,得到了省内外专家同行的高度评价。
一、强大的依托环境我校物理与电子技术虚拟仿真实验教学中心,主要依托物理学(理科,师范类)和电子、通信、计算机(工科,非师范类)两大门类学科建设而成,充分集中的了全校的优势资源和环境,具体如下:(1)国家重点学科:物理学(我校理工科仅有的两个国家重点学科之一)(2)国家级教学团队:物理学(2009年实现了我校理工科类在该“质量工程”项目上零的突破);(3)国家“211工程”重点建设学科:理论物理(4)教育部重点实验室: 低维量子结构与调控省部共建(5)湖南省特色专业:物理学、电子信息科学与技术(6)湖南省重点本科专业:物理学(7)一级学科博士点和博士后科研流动站:物理学二、完备的虚拟仿真实验功能虚拟仿真实验的教学平台能够提供电磁学、光学、电学、热学、力学和近代物理等课程共计近百个远程仿真实验,在实验室局域网中运行并在实验教学中进行了应用,实现了实验教学资源的共享,构建了多元化的现代物理实验教学,这种在线开放式教学技术,完善了实验管理,提高了教学质量,在培养不同层次理工科学生及其创新能力方面发挥了重要作用,取得了明显的效果。
三、一流的信息化设备中心近年通过大力投入,购置了大批信息化设备,如:SGI小型机,DELL高性能计算机集群,DELL服务器等,建设了一流的演示与探索实验教学平台,并进行了配套的特色实验教材、实验教学方法的建设。
同时,中心整合了学校校园信息中心的资源,将诸多虚拟仿真软件挂载在校园信息中心服务器,从而能够为全校师生共享使用。
同时,提供一定数量的VPN专用账号,为虚拟仿真实验的国内外远程用户提供服务,取得了较好的效果。
四、可靠的网络与信息安全保障网络与信息安全是虚拟仿真实验教学正常开展的前提,中心连同学校校园信息中心一起,为所有虚拟仿真计算机配备了专用防火墙和网络版瑞星杀毒软件,有效的保障了整个中心的虚拟仿真资源的正常运转。
基于虚拟仿真技术建立线上线下融合的大学实验教学体系
[收稿时间]2023-06-28[基金项目]河南理工大学2022年度教育教学改革研究与实践项目(重点资助)“疫情常态化管理模式下高校实验教学体系重构”;河南省高等教育教学改革研究与实践项目(学位与研究生教育)(2021SJGLX024Y );河南省高等教育教学改革研究与实践项目(学位与研究生教育)(2021SJGLX102Y )。
[作者简介]张学博(1981—),男,河南人,博士,硕士研究生导师,副教授,研究方向为安全工程方面的教学。
[摘要]文章通过分析传统高校实验教学体系的特征及其存在的问题,研究高校实验教学的特征及其体系构建要点,推出了线上线下融合式实验教学的课程建设方案,提出了推进理论教学的整体优化改革与创新的具体方案。
[关键词]虚拟仿真教学;线上线下融合教学;高校实验教学体系[中图分类号]642.423[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2023)23-0014-05112023年12University Education实践教学是帮助学生巩固和深化理论知识的有效途径,是应用型/工科类专业培养高校人才创新实践能力的重要方式,也是学生从学校学习阶段过渡到岗位工作阶段的关键环节。
长期以来,传统实验教学存在着实验教学模式僵化、创新性不足、技能训练模式过于刻板、学生自我发挥探索实践的空间有限等问题,在一定程度上抑制了学生对实验课程的积极主动性。
在科技高速发展的今天,传统的实验教学已经不能够满足教学的需求,高校需要采用虚拟仿真实验教学。
高校实验教学体系应采用线上线下融合的方式,以突破实验资源的限制,实现实验资源共享,打造与学习实践目标相匹配的专业实验教学体系,使高校的实验教学更好地服务于提升教学质量和学生的创新创业能力。
一、高校实验教学体系构建要点(一)实验教学须领先于经济社会发展目前,部分高校实验教学所使用的实验仪器和实验方案仍然存在滞后于社会需求的现象,这不利于高校人才的培养。
应用型本科院校虚拟实验室建设
浅谈应用型本科院校虚拟实验室建设[摘要]由于应用型本科院校的人才培养定位,决定了此类院校必须在学生技术应用能力的培养上加大力度,积极探索虚拟仿真实验室的开发建设。
本文结合所在学院的工作实际和虚拟实验室的特点,有针对性地提出了应用型本科院校建设虚拟实验室的建议。
[关键词]应用型本科虚拟实验室建设一、应用型本科院校的人才培养定位应用本科教育属于较高层次的技术教育,是我国高职教育中的重要组成部分。
相对普通本科和高职专科而言,它既不同于一般四年制的普通本科,也不同于专科层次的高职。
应用本科是高职教育的一个层次,它同一般普通本科相比具有鲜明的技术应用性特征。
在培养目标上,应用型本科院校培养的不是学科型、学术型、研究型人才,而是满足生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用性人才;在培养模式上,应用本科以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,围绕“应用”来构建课程和教学内容体系,重视学生的技术应用能力的培养。
要求各专业紧密结合地方,注重学生实践能力,教学体系建设更是体现“应用”二字,其核心环节应是实践教学,实验教学应处于十分重要的地位。
学生只有通过足够的实际动手实验和操作,才能真正理解和掌握该学科及该专业的理论知识,才能获得足够的实验技能和动手能力,并初步具备完成实际测试、设计等工作的基本能力。
二、虚拟实验室简介威廉沃尔夫是美国弗吉尼亚州立大学的教授,他于1989年首先提出虚拟实验室的设想。
迄今已有22年历史,由于市场需求较好,应用前景广阔,各国均在大力开发,生命力十分旺盛。
虚拟实验室描述的是一个建立在网络通信技术和多媒体仿真技术基础上的虚拟实验室环境,是通过计算机网络将虚拟仪器连接起来,以实现数据采集、分析、合成的一个系统。
虚拟实验室包括虚拟仪器系统、数据分析系统、计算机网络系统、虚拟实验室管理系统等。
虚拟仪器系统是虚拟实验室的核心。
而虚拟实验,就是按照实验教学的基本要求,通过虚拟的工程实验环境,运用各种虚拟实验仪器仪表和设备,对建立起来的实验模型进行实时仿真,构成新型的教学实验。
虚拟仿真实验教学课程建设指南
系统运行环境
• 中央处理器:最低配置Intel Core i5-7400 /推荐配置≧Intel Core i7-9700k • 图形处理器 :最低配置:NVIDIA GeForce GTX 960 / AMD Radeon R9 290。 /推荐配置≧VIDIA GeForce GTX
1060 / AMD Radeon RX 480。 • 内存 :最低配置8GB。 /推荐配置≧16GB。 • 硬盘:最低剩余空间10GB。 /推荐剩余空间40GB及以上。 • 显示设备:最低配置分辨率1024*768。 /推荐配置:分辨率1920*1080。
• 虚拟仿真实验教学软件资源包小于500MB以下,在实验过程中能够在5分钟以内完成下载的情况。 • 分布在不同地点的同时在线人数较多的教学业务,一般可以支持100以上并发。 • 轻量化教学业务,对教学规模和运行效率的限制主要在于主机和网络的性能。
云VR型
• 网络:①对于桌面级虚拟仿真实验教学系统:网络时延低于60毫秒,网络带宽不低于10M;②对 于头戴式虚拟仿真实验教学系统:网络时延低于20毫秒,网络带宽不低于30M。
操作记录 记录每一步操作的过程信息,包括操作 次数、操作的经过等(存档)。
结果保存与恢复 实验最终结果保存的具体内容,及其 保存输出的形式。
08
实验报告
实验报告
实验报告 实验报告由实验报告基本信息、学生实验报告(PDF 格式)、实验评价报告三部分组成。
09
教学支持与服务
教学支持与服务
教学支持与服务 为大力推进虚拟仿真实验教学项目的共 享应用,解决虚拟仿真实验教学项目在 实际教学中遇到的学生实验操作难、教 师教学指导难、实验环境运行难等问题
系统运行要求
本科高校虚拟仿真实验教学系列项目
本科高校虚拟仿真实验教学系列项目随着科技发展和教育改革的不断推进,虚拟仿真技术在教学领域得到了广泛的应用。
在高等教育中,虚拟仿真实验教学系列项目作为一种新型的教学模式,逐渐受到了各大高校的重视和推广。
本文将从虚拟仿真实验教学的概念和特点、项目建设与实施、实践效果与挑战等方面进行探讨,以期提升高校虚拟仿真实验教学的质量和水平。
一、虚拟仿真实验教学的概念和特点虚拟仿真实验教学是指利用计算机、网络和多媒体等技术手段,模拟和重现真实的实验教学过程,通过虚拟环境和模拟操作,帮助学生进行实验操作和实验探究,达到教学目的的一种教学模式。
与传统实验教学相比,虚拟仿真实验教学具有以下几个显著特点:1.灵活性强:虚拟仿真实验教学可以模拟多种实验场景和操作情况,不受时间、地点和条件的限制,为学生提供更加灵活的学习环境。
2.安全性高:一些危险、昂贵或难以操作的实验内容,可以通过虚拟仿真实验教学进行模拟,避免了实验操作过程中可能带来的安全隐患。
3.可视化直观:虚拟仿真实验可以通过图像、声音、视频等多媒体手段展现实验过程和实验结果,使学生对实验操作和实验原理有更直观、更清晰的认识。
4.交互性强:虚拟仿真实验教学可以设置多种参数和变量,并根据学生的操作和反馈进行实时调整,增强了学生的参与感和实验探究的能动性。
二、项目建设与实施为了有效推动虚拟仿真实验教学的发展和应用,高校需要进行项目建设和实施工作。
首先需要进行项目需求分析,明确课程教学目标和学生实验能力需求,确定虚拟仿真实验内容和场景。
其次,需要选择合适的虚拟仿真实验平台和软件,进行系统的建设和优化调试。
同时,还需要配备必要的硬件设备和网络支持,以确保虚拟仿真实验教学的正常进行。
最后,还需要对教师进行培训和学生进行指导,提升其虚拟仿真实验操作和探究能力。
虚拟仿真实验教学项目的实施需要充分考虑实际情况和教学需求。
在课程设置上,可以将虚拟仿真实验内容融入到课程教学中,与传统实验教学相结合,形成一种轻实验、重探究的教学模式。
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
虚拟仿真实验教学中心建设与实践摘要:利用虚拟实验室开展实验教学能有效降低实验成本、扩大受益面、解决优质实验资源共享等问题。
文章从分析建设虚拟仿真实验教学中心的背景和意义入手,阐释建设虚拟仿真实验教学中心的目标、平台、内容等;结合电子科技大学信息与网络安全虚拟仿真实验教学中心的建设经验,对目前虚拟仿真实验教学中心网络架构、系统功能、建设中存在的相关问题进行探讨。
关键词:虚拟仿真;实践教学;虚拟仿真实验教学中心;信息与网络安全0 引言实验教学一直是高校本科人才培养工作中不可或缺的重要组成部分,关系着培养人才的工程实践能力和工程创新能力。
在传统的实验教学模式下,受限于各种条件的约束,学生只能在限定的时间和地点,利用限定的实验设备,完成特定的实验内容。
因此,传统实验是完成具有“代表性”和“普适性”的“规定动作”,极大地制约了对学生动手能力及工程创新能力的培养。
此外,传统实验室的建设经费投入不可小觑,不论是实验仪器设备的购置与维护,还是实验场地的建设与管理,都需要花费大量的人力、物力和财力。
因此,在传统实验教学模式下,“投入产出比”往往受到质疑。
为此,改革传统实践教学模式,探索适应新时代发展的实践教学新模式,是摆在高校实验教学改革面前的重要课题。
自1989年虚拟仿真实验的概念被首次提出以后,国内外若干高校都陆续开始建设虚拟环境下的实验平台。
究其本质而言,虚拟仿真实验是借助于计算机、通信、多媒体、虚拟现实等现代技术于段,实现对传统实验资源的远程访问和高效共享。
随着教育技术的进步,尤其是近年来大规模开放在线课程(MOOC)的出现,远程开放式虚拟仿真实践教学模式越来越得到关注和重视,而建设虚拟仿真实验教学中心为解决上述若干问题提供了统一的平台和方法,为实践教学改革提供了新思路。
1 虚拟仿真实验教学中心产生的背景1.1 如何满足新型教育手段对实验教学的要求?首先,从现代教育的发展趋势来看,新型的实践教学手段应该能引导学生自主学习。
虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告2022版
虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告2017年起,教育部组织开展虚拟仿真实验教学项目建设工作,着力解决真实实验条件不具备或实际运行困难,涉及高危或极端环境,高成本、高消耗、不可逆操作、大型综合训练等问题,迄今已认定728门国家级虚拟仿真实验教学一流课程,有力推动了全国高校虚拟仿真实验教学资源建设。
为深入了解高校虚拟仿真实验教学项目的建设与应用情况,有效支持“十四五”期间虚拟仿真实验教学项目的建设规划,联盟依托专业类工作委员组织开展了专项调研,并于2022年5月份完成了《虚拟仿真实验教学项目建设与应用调研报告》的编写工作。
《调研报告》回顾了“十三五”期间国家有关虚拟仿真实验教学项目政策的出台与工作推进情况,省级工作推进和项目申报、认定情况,联盟多方面开展的支撑性工作;以实验空间—相关数据和联盟63个专委会工作访谈情况、4452份教师问卷、35628份学生问卷为基础,对“十三五”期间虚拟仿真实验教学项目的建设与应用情况进行详实分析;基于国家“十四五”发展战略对人才培养的新要求、实验教学在人才培养中的作用、虚拟仿真的科学内涵和发展趋势等,从虚拟仿真实验的“体系化、标准化、装备化”建设等方面对“十四五”虚拟仿真实验教学项目建设提出了政策建议。
一、国家政策出台、工作推进情况为深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合,不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用,着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平,2017年7月教育部办公厅印发《关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》(教高厅〔2017〕4号),部署2017-2020年在普通本科高等学校开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作,统筹规划到2020年认定1000项左右示范性虚拟仿真实验教学项目。
2018年5月,教育部印发了《关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》(教高函〔2018〕5号)。
通知进一步明确:国家虚拟仿真实验教学项目是示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的深化和拓展,是推进现代信息技术融入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。
物联网虚拟仿真类实验教学系统的开发与设计
Experience Exchange经验交流DCW271数字通信世界2021.010 引言物联网虚拟仿真类实验教学系统培养大学生创造性思维、网络编程能力和虚拟仿真设计能力。
在国家开展仿真实验室建设条件下,我们提出物联网虚拟仿真类实验教学项目开发,进而建设相关的实验室,将其作用于信息类相关专业的实训过程,对学生物联网设计和虚拟仿真设计起到积极的促进作用,同时也可以让学生更好地获知物联网相关信息、在适当的时机和环境中投入信息技术的应用与实践,拓展就业渠道和相关研究领域。
基于物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件开发不仅能够为信息类专业的特色和专业方向服务,而且还可以将其与课程教学相结合,提高学生的学习兴趣。
其中,基于物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件开发可以利用传感器与自动识别设备实现数字媒体信息的采集,并结合ARM 、单片机、树莓派等控制系统和数据处理系统,进行电机、舵机的控制,把数据与局域网和互联网建立数字信息传输的实际实验,同时开发虚拟超市售货系统、虚拟老人看护系统、虚拟智能家居系统等虚拟实验,培养了学生的数字媒体信息处理与传输技术应用能力;增强了学生对虚拟现实技术的应用能力;提高了学生软件技术开发能力;同时进一步加强以ARM 为主体,传感器和网络技术为辅助的物联网教学内容。
该实验系统把物联网器件与半实物和VR 设备相连,更好的建立虚拟物联网仿真系统。
此外,该实验系统可应用于大学生创新创业大赛和实验室开放管理等系统。
1 物联网虚拟仿真类实验在教学中应用物联网虚拟仿真类实验教学项目的实验套件可以综合《单片机程序设计》、《嵌入式程序设计》、《虚拟现实技术》、《传感器技术》和毕业设计等课程内容,一方面提高学生的理论学习兴趣,加深课程理解,另一方面提高学生的实践和应用能力。
物联网虚拟仿真类实验教学适用于多个专业。
信息类的专业课程都与专业方向综合实训相连,把物联网实验套件应用到专业方向综合实训,不但可以增加课程设计的教学内容,而且还可以创新性实验的开设。
实验教学示范中心及虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容
实验教学示范中心及虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容一、虚拟仿真实验教学中心建设任务和内容虚拟仿真实验教学中心需重点开展资源、平台、队伍和制度等方面的建设,形成持续服务实验教学,保证优质实验教学资源开放共享的有机整体。
1. 虚拟仿真实验教学资源建设。
充分体现学校学科专业优势,积极利用企业的开发实力和支持服务能力,系统整合学校信息化实验教学资源,创造性地建设与应用软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等优质教学资源,推动信息化条件下自主学习、探究学习、协作学习等实验教学方法改革,提高教学能力,丰富教学内容,拓展实践领域,降低成本和风险,开展绿色实验教学。
支持鼓励自主创新和拥有自有知识产权。
2. 虚拟仿真实验教学的管理和共享平台建设。
按照服务与资源相结合的原则,建设学校统一的具有开放性、扩展性、兼容性、前瞻性的虚拟仿真实验教学管理和共享平台,高效管理实验教学资源,全面提供搜索导航服务,及时发布资源应用信息,切实扩大资源影响力度,实现校内外、本地区及更大范围内的实验教学资源共享,满足多学科专业、多学校和多地区开展虚拟仿真实验教学的需要。
探索高等学校、科研院所、行业企业共建共管共享的新模式,构建可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。
3. 虚拟仿真实验教学和管理队伍建设。
建设教学、科研、技术、管理人员相结合,核心骨干人员相对稳定,年龄、职称、知识、能力结构合理的虚拟仿真实验教学团队,形成教育理念先进,教学科研水平高,信息技术应用能力强,实践经验丰富,团结协作、勇于创新的虚拟仿真实验教学队伍。
4. 虚拟仿真实验教学中心的管理体系建设。
以虚拟仿真实验教学资源的充分使用和更大范围开放共享为目标,系统制定并有效实施保障虚拟仿真实验教学的教师工作绩效考核、经费使用管理、实验教学中心维护与可持续发展等政策措施,建立有利于激励学生学习和提高学生创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制。
二、实验教学示范中心建设任务和内容实验教学示范中心应在教学、管理、资源、队伍和信息化等方面发挥示范和引领作用,应具有:1.先进的实验教学理念充分认识实践教学在增强学生的社会责任感、激发学生的创新精神、培养学生的实践能力等方面的重要作用,形成重视实践教学、实践教学与理论教学协同培养高素质专门人才和拔尖创新人才的良好氛围。
虚拟仿真实验教学建设中现存问题及改进建议
2019年12月第39卷第6期Dec.2019Vol.39No.6汉江师范学院学报Journal of Hanj iang Normal University虚拟仿真实验教学建设中现存问题及改进建议赵青林成诚1,谢丰1,刘金军1(1.武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;2.硅酸盐建筑材料国家重点实验室(武汉理工大学),湖北武汉430070)[摘要]计算机、多媒体和人机交互等技术的高速发展带动了虚拟仿真技术的发展,虚拟仿真技术的优势逐渐让其在教学中占有不可或缺的地住.针对现有的实验教学体系和虚拟仿真教学的发展形势,分析了目前我国高等教育中虚拟仿真技术应用于实验教学时尚存在的问题,并对高校建设虚拟仿真实验室和开展虚拟仿真实验教学提出了相应的意见.[关键词]虚拟仿真;高校教育;教学形式;教育信息化[doi]10.19575/42—1892/g4.2019.06.021[中图分类号]G434[文献标识码]A引言现在社会工业向“工业4.0”转变,工业控制由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式•在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式.创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组.因此社会对人才需求也有所改变,国家顺应社会需求大力推进教育信息化进程,高等教育为响应国家规划,极力开展虚拟仿真教学形式,将信息技术与高等教育进一步融合,让高校人才培养模式由知识技能型向应用创新型逐渐转变•培养新一代的实践型人才和创新型人才成为高校教育的必然趋势.虽然在计算机、交互、多媒体等技术高速发展的情况下,虚拟仿真技术发展逐渐成熟,但是虚拟仿真应用于实验实践教学中还是存在着诸多问题有待解决,怎样才能更好地将虚拟[文章编号]2096—3734(2019)06—0095—05仿真技术应用于实验实践教学中,培养更加适应社会需求的新一代大学生仍然是一个需要深入研究的课题.1国内虚拟仿真实验教学发展概况鉴于虚拟仿真技术在教学中应用的优点和教育信息化发展的必然趋势,国家和教育部门越来越重视相关建设,公布的许多重要规划中都有提及相关建设工作•《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013194号)中提及“为贯彻落实教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2013〕4号)和《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》精神,教育部下发了《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013194号,决定在普通本科院校中开展国家级虚拟仿真实验教学示范中心推荐工作2013年虚拟仿真实验教学建设工作拉开帷幕.高校依托国家和教育部门相关规划,[收稿日期J2019-06-22[基金项目]武汉理工大学校教改项目(W2016010);武汉理工大学自主创新研究基金本科生项目(2018-CL-C1-23)[作者简介]赵青林(1972-),女,湖北当阳人,武汉理工大学无机非金属材料工程专业责任教授,博士,主要从事水泥基建筑材料、道路工程材料、工业固体废弃物资源循环利用研究.HJSFXYXB 95为培养更加出色的满足社会新要求的新一代大学生,越来越多高校投身建设虚拟仿真实验教学中心.经网上初步调査发现39所“985”高校有37所高校投身建设或已经建设虚拟仿真实验教学中心,112所“2U”高校有104所高校投身建设或已经建设虚拟仿真实验教学中心,西安交通大学、中山大学、华南理工大学、兰州大学、华中科技大学、河北大学和武汉理工大学等高校于近两年完成虚拟仿真系统的招标.虚拟仿真技术已经应用于医药学、材料学、心理学、矿冶工程、软件工程、生物科学、机械基础及装备制备、食品工艺、化学化工、航天工程、土木建筑和计算机控制与工程等专业的实验教学中.2虚拟仿真实验教学存在的问题2.1“教”维艰,“学”亦难在虚拟仿真实验实践的实际教学过程中,由于存在着各类学科相互交叉、各种知识相互作用的问题,需要构建新的适应各专业发展的人才知识体系,这对教师的经验、能力和技术提出了新的要求.目前高校中具有综合能力的教师资源匮乏,加之部分高校受实验实践教学经费不足的影响,进而导致部分课程的开设容易出现以下两种情形:1)教师不愿意投入时间和精力来学习和开发新的虚拟仿真教学用软件和课件,虚拟仿真平台不能高水平发挥效果.虚拟仿真实验实践教学的开展需要教师进行一定时间的培训学习,才能基本掌握其应用.在实际教学的过程之中,想要融汇贯通地进行多学科多角度的应用还存在一定的困难,比如设计类课程若结合新工科在虚拟仿真平台开展3D设计教学时,教师自身必须首先学会应用3D设计软件,而对于有丰富设计经验的专业教师,他们的年龄都偏大,之前大多用的是AUTOCAD的2D制图,现将设计理念从2D转换为3D还有一个熟悉的过程,加之教师们还有其它科研HJSFXYXB96的压力,有相当一部分年长的老师不愿意再花时间和精力学习新的3D设计软件.还有一些实验课程受师资的限制,部分老师没有能力去开发新课件,无法掌握虚拟仿真实验实践课程的要领,课程进行逐渐演变为观看3D动画或展示工艺过程,虚拟仿真技术(如材料领域的智能制造及生产数据仿真分析)在领域中的应用得不到充分的讲解和展示,无法让学生领会到虚拟仿真在行业中的应用精髓.2)部分高校出现虚拟实验比重偏高现象,虚拟仿真平台不能高效发挥作用•部分虚拟仿真实验教学中心建设过程中因导向问题和对虚拟仿真教学的理解不到位,在实验实践环节出现“虚高”,导致虚实不能很好地相结合.特别是教学经费不足的院校,为节省实验耗材甚至将学生实际实验操作环节用“虚拟实验”来替代,实验实践教学环节出现虚实主次颠倒现象,平台不能很好地起到辅助教学的作用.3)学生们在学习过程中,想要很好地结合所学的知识掌握和操作虚拟仿真实验也并不容易,需要学生投入更多的时间来学习新的软件和硬件并加以实时应用,才能按照教师的指导学会相应的基本操作,完成相应实验实践课程的要求内容.部分课程如我校材料科学与工程学院开设的“工程设计训练”课程,还需要学生结合工程实际,运用一定创新能力加以创造性设计,才能充分发挥虚拟仿真平台的优点•若学生不能正确地认识虚拟仿真教学的重要性或是畏难而退,则均不能很好地通过平台学到相应的知识.2.2建设投资昂贵,后期维护困难通过对调研问卷的数据统计发现,63. 46%的高校有专项的实验教学信息化建设经费,多数为每年50至100万,高达7& 48%的高校有支持和培育虚拟仿真实验教学中心的计划和投入⑷.本校材料科学与工程学院建设虚拟实验室前期建设经费已投入250多万元,可以看出虚拟仿真实验教学中心建设经费投入还是相当巨大的.另一方面,虚拟仿真实验教学中心后期维护也是一个难题.由于虚拟仿真实验室一般包括中央处理器及配套计算机群(或一体机)、3D LED屏和较多交互仪器设备等,若学生和教师未能学会或未能熟练掌握仪器设备的使用,在虚拟实验室对师生免费开放使用时必然存在仪器设备损坏的可能•非专业人员又无法完全掌握维修技术,维修相应设备大多须聘请专业人员,使得每年维修经费巨大,后期维护存在一定的困难间.2.3应用效果不明显,宣传力度过小我国开发的虚拟实验教学系统在教学中实际应用的较少.虚拟实验被教师上课演示的多,被学生实际操作的少;虚拟实验中验证性实验多,设计性和创新性实验少;虚拟实验以作业方式应用的多,单独开设实验课程的很少⑷.虚拟仿真实验系统还对电脑设备要求较高,使用时只能在特定的时间到特定的实验中心进行使用,时间和空间受限导致使用试验系统步骤过于繁琐,导致学生实际应用减少.虚拟仿真实验教学中心在许多高校搭建运行,但是并不被大家知道,在我调査的1600多名高校大学生中,46.08%完全不知道虚拟仿真技术,有3&71%只听说过该项技术,仅有15.21%的大学生是了解该项技术.高校对该项技术的宣传力度过小也是导致该项技术不被知道的重要原因.2.4资源共享受限,教学资源开发困难国家和教育部要求虚拟仿真实验教学中心建设工作必须坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”其核心工作就是共享优质资源.在被调査的高校中,有72.4%的高校曾开放过网络实验教学资源,但由于管理体制和运行机制不完善,优质教学资源的持续性共享受到很大限制,资源不均衡现象依然严重页.资源共享对网络安全也是一个严峻考验,采用云端共享资源,可能导致云端优质教学资源被盗取.资源共享受限的又一原因是教学资源开发困难,部分高校想拥有独立自主使用优质实验资源的权利,不愿意将优质实验资源共享,多方共同开发优质教学资源因此受到限制.3虚拟仿真实验室建设和相关教学开展建议3.1政府政策正确引导,学校制度有效落实虚拟仿真实验中心的建设中鉴于方向把握和资金问题,必然需要政府部门以及社会力量的大力支持.国家和教育部门虽然颁布了相关政策及建设规划,但还需要根据各高校的特点,因势利导的开展正确的虚拟仿真实验中心的建设,而不是“拷贝式”或“口号式”建设,达到如“复旦共识”倡导的目的:工科优势高校通过建设要对工程科技创新和产业创新发挥主体作用,综合性高校要对催生新技术和孕育新产业发挥引领作用,地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用.各类高校应根据学校人才培养定位及专业设置需要,建设适合本校学生培养的高效务实的虚拟仿真实验中心,对参与实验室建设和教学资源开发的老师给出切实可行的政策扶持,包括发展和支持产学合作协同育人项目,协调企业资源,鼓励教师开展虚拟仿真教学研究与实践项目,并采用多种渠道提供必要经费支持.3.2加大建设教学团队,引导教与学的兴趣虚拟仿真实验实践教学中存在着教师需要一段时间去学习该项技术的过程,才能正确的将该项技术引入到教学中,所以在建设初期,可以加大建设团队,同期吸引多名跨学科老师来共同建设虚拟仿真实验室和开展实验实践教学工作,这样在建设中能让教师掌握虚拟仿真技术的操作方法,也能领会到虚拟仿真技术在教学中的优势,同时以课程团队的形式精心设计课HJSFXYXB97件,便于后期开设课程.当然同时也可从学生中引进感兴趣的学生,在建设中培养他们的能力,同时也是后期教学中课下同学交流学习的资源.加大建设教师团队和引进感兴趣的学生都可以达到增强宣传力度的作用.虚拟仿真技术应用很广泛,但是不为学生所知会限制其在教学中的发展,所以建设虚拟仿真实验教学中心的过程中应当加大宣传力度,让更多的学生和教师了解虚拟仿真技术,体会该项技术的优势,提高教和学的兴趣,方便后期教学的开展⑷.3.3创建良好共享机制,促进教学资源开发教育部门要求共享优质资源,但并没有要求是无偿共享,建设过程中需要创建良好的共享机制,例如校内局域网可以免费使用本校提供的优质虚拟仿真实验教学资源,外网可以付费使用本校提供的优质虚拟仿真实验教学资源,针对外网可以制定一套严格的收费和服务方法⑴.这样既做到了方便教学和资源共享,也是后期虚拟仿真技术实验教学建设工作筹备资金和系统维护资金的一个来源.利用共享资源得到的资金进行新的实验系统开发,创建更多的优质资源,也是对资源共享机制的促进.3.4开设相应课程,确保虚实结合高校建设虚拟仿真实验教学中心后理应开设相应课程,或者在部分课程中嵌入相关教学内容,以加强学生的学习兴趣,提高学生对知识的掌握程度.虚拟仿真实验教学虽然具有其优势,但是还是存在其局限性,虚拟教学内容简化了实验操作过程和实验误差带来的结果变化,学生缺乏对实验的感受和体会凹.所以虚仿实验教学并不是一味追求虚拟,不能以虚拟仿真实验代替所有的实验项目,在实验教学中仍需形成虚实结合的实验教学体系,在虚拟仿真实验的基础上,尽可能地让学生接触实际,“能实不虚”⑷.虚实结合的方式有很多,例如虚拟工HJSFXYXB98厂和工厂实训相结合,课前虚拟实验和课上实体实验相结合等形式开展虚拟仿真教学.但在一些高危型、高消耗等实验时可以直接采用虚拟仿真技术模拟实验,在此种情形下教师应当多加讲解,让学生更加深刻了解实验,掌握要求学会的知识.3.5校企合作,加强后期设备维护建立校企联合培养人才机制,充分利用企业的研发实力和技术服务能力,实现专业实验与科学研究、工程实际、社会应用相结合口叫虚拟仿真实验教学中心建设初期,高校可以充分利用企业资源,与相应企业建立合作关系,利用企业资源可以简化建设难度⑴」.例如本校材料科学与工程学院建设水泥仿真虚拟工厂时与北京谷雨时代教育科技有限公司、上海曼恒数字技术有限公司、天津水泥工业设计研究院有限公司等公司有良好往来,通过共建或无偿资助的形式克服了初期部分建设难题,也使水泥仿真虚拟工厂更好地与实际水泥工厂相吻合•针对后期设备维护困难问题,高校应该与相应企业合作的同时培养自己维护人员,后期出现大问题时由公司人员对设备进行定期检测和维护,小问题则可由本校维护人员自行解决,以保证设备安全和教学过程流畅.3.6加强网上安全管理虚拟仿真实验教学应用计算机、多媒体等技术,教学过程包括网上教学内容,教育部也要求资源共享,所以网上安全也是需要解决的问题,高校可以采用校园网进行访问相关内容完成教学,对外网严格控制访问时间和内容,保证安全的前提下进行资源共享•在数据安全方面,平台采用网络传输加密、信息过滤和机密数据保护等3道安全屏障,关键数据采用MD5加密,关键组件采用独有混淆加密技术,确保数据库连接字符串、密码、许可验证、Web Service接口等关键参数在传输前后均为加密格式⑴」.4展望虚拟仿真技术应用于实验实践教学为新工科教育模式提供新的发展方向,可以预见优质的虚拟仿真实验教学将为社会培养一批多样化、实践型、创新型卓越工程科技人才,将为我国主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展发挥重要的作用.但是我们仍不能忽视其教与学的困境、建设投资昂贵、后期维护困难、教学资源共享和开发困难、实际应用于教学效果不明显、宣传不到位导致学生接受度差等问题,这些问题导致目前虚拟仿真实验实践教学在工科专业更新人才知识体系等方面功能的尚未得到体现.针对虚拟仿真实验实践教学中目前存在的问题,可以通过政府政策引导,学校制度推进;加大建设教学团队,引导教与学的兴趣;创建良好共享机制,促进教学资源开发;开设相应课程,确保虚实结合;加强校企合作和网上安全管理等方式来解决.相信随着虚拟仿真实验实践教学的不断发展完善,通过政策完善、理论创新、实践推进,将促进我国高等教育强国的蓝图变成现实,形成领跑全球高等教育的中国模式,打造世界工程创新中心和人才高地,为国家培养造就适应时代发展的实践型和创新型卓越工程科技人才.[参考文献][1]教育部.关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知[Z].教高司函(2013)94号文件,2013. [2]胡今鸭,李鸭飞,黄涛.高校虚拟仿真实验教学资源开放共享机制探究[J].实验室研究与探索,2015,34(02):140-144.[3]周世杰,吉家成,王华.虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J].计算机教育,2015(09):5-11.[4]文福安.虚拟实验教学系统的研究与应用[J].中国教育信息化,2008,(21):37-39.[5]唐景莉.技术革命催生中国高等教育变革[J].新课程研究(中旬刊),2013(8):77.[6]李佐军.地方高校虚拟仿真实验教学中心的建设[J].教书育人,2017(4):68-69.[7]孙二军,赵仑,唐艳茹.高校虚拟仿真实验教学中心的建设思考[J].长春师范大学学报,2016,35(08):121—124.[8]刘亚丰,苏莉,吴元喜,余龙江.虚拟仿真教学资源建设原则与标准[J].实验技术与管理,2017,34(05):8 -10.[9]王晓迪.虚拟仿真实验教学中心建设中八项关系的理解与探讨[J].实验技术与管理,2014,31(8):10. [10]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索,2012,32(12),6.[11]狄海廷,李耀翔,辛颖.虚拟仿真实验室资源共享模式[J].实验室研究与探索,2015,34(12):148-151.[12]贺占魁,黄涛.虚拟仿真实验教学项目建设探索[J].实验技术与管理,2015,35(2):110.【编校:胡军福】On the Existing Problems in Virtual Simulation Experiment Ibaching and the Propositions ZHAO Qing-lin1'2,CHENG-Cheng1,XIE-Feng1,LIU Jin-jun1(1.School of Materials Science and Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China;2.State Key Laboratory of Silicate Materials for Architecture,Wuhan University of Technology,Wuhan430070,China)Abstract:The rapid developments of computer,multimedia and human—computer interaction technology have promoted the development of virtual simulation technology,whose advantages has gradually made it indispensable in teaching practice・In view of the current experimental teaching system and the development trend of virtual simulation teaching,and on the basis of the existing problems in virtual simulation experiment teaching,some corresponding suggestions on the construction of virtual simulation laboratory and the implementation of virtual simulation experiment teaching in universities and colleges are proposed in the paper.Key words:virtual simulation;higher education;teaching form;educational informationizationHJSFXYXB 99。
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国家级虚拟仿真实验教学中心遴选要求
遴选要求
主要内容
虚拟仿真实验教学资源
1虚拟仿真实验教学资源建设
a)教学资源的创新性、先进性;
b)真实实验平台无法开展或高危险的实验教学资源;或大型、综合的虚拟实训资源;或模拟真实实验教学中成本高、资源(包括能源和试验原材料)消耗大、污染严重的实验教学资源;其他虚拟仿真实验教学资源。
b)教学能力强,实验教学经验丰富,教学特色鲜明。
2队伍结构与素质
a)学科专业教师与信息技术研发人员配置合理;
b)青年教师的培养计划科学合理,并取得实际效果;
c)有企业背景的人员参与教学中心建设。
学校信息平台
1校园网络及教学信息化平台水平
a)有大型存储设备,能够保障学校的网络应用;
b)校园网覆盖学校教学、科研、管理与建筑的比例达100%;
b)有教学中心专职队伍资金保障
学校有持续稳定的虚拟仿真实验教学建设和管理经费。
创新和特色
虚拟仿真实验教学中心建设中的创新举措或特色应用。
2虚拟仿真实验的教学平台建设
a)可通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验;
b)根据平台提供的仪器设备自由搭建合理的典型实验项目;
c)具有信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定、成果展示等功能。
3科研成果转化为实验教学内容
a)科研设备用于虚拟仿真实验教学;
b)科研成果拓展虚拟仿真实验教学范围、丰富虚拟仿真实验教学内容;
c)科研成果开拓学生视野、提升知识结构、培养综合设计和创新能力。
4校企合作
a)校企共建共管的合作模式、途经和成果;
b)虚拟仿真实验教学可持续发展思路和办法的可操作性。
5资源共享
a)虚拟仿真实验教学资源的共享状况;
b)进一步实现共享的计划与安排。
实验教学队伍
1教师水平与实验教学水平
a)中心负责人与骨干教师的学术水平高;
c)校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息,提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务。
2网络管理与安全
a)有用户身份管理、认证和计费管理系统,提供用户认证和权限等级识别;
b)实现网络的安全运行、管理和维护;
c)具有网络防病毒、信息过滤和入侵检测功能。
管理机制
1组织保障与管理规范
a)有虚拟仿真实验教学建设、技术支持和运行维护的专职队伍;