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虛擬仿真課程資源建設范文1
一、建設需求
1.教育信息化及學習方式的變革
信息化社會的到來，推動了教育信息化的發展，帶來了教育方式和學習方式的變革。推進網絡教學資源的建設與利用，改革傳統的人才培養模式，既是現代計算機科學技術發展和信息技術發展的需要，也是高等教育大眾化條件下，高校為轉?教育理念，改革教學內容、方法與手段，提高人才培養質量的必然選擇。隨著大規模開放網絡課程（MOOC）等的興起，以興趣為導向、充滿個性化、基于互聯網且具有交互功能的開放式在線學習，顛覆性地變革了以往的“教”與“學”方式。國內高校紛紛開展網絡教學資源的建設與利用工作[1][2]。
民航是復雜、動態、大場景的思維、遠距離運輸系統，真實運行環境下的學習和研究是很難實現的。為此，我校成了機務維修仿真教學中心，并被教育部批準為首批國家級虛擬仿真教學中心。2013年，教育部《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》[3]中要求：實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享，滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。傳統的飛機維修實踐課程由于受到場地、飛機、工具耗材和成本限制，很難達到開放共享的目標。對比國家級虛擬仿真中心建設的“開放共享和充分使用”的目標，機務維修工程仿真教學中心還有很大的提升空間[4][5]。
因此，以在線課程形式，通過3D飛機仿真操作、動態原理圖制作、課程互動環節設計、視屏錄制與處理、中英雙語字幕制作等信息化手段，完成一系列交互式、立體化在線課程資源的建設[6][7]，是教育信息化的需求，也是國家級虛擬仿真中心建設需求。教學資源可直接應用于機務專業飛機系統維修實踐課程中，還可作為民航行業認知的特色教學資源面向全校和社會開放。
二、資源的建設流程
基于虛擬仿真的飛機系統教學資源的建設，符合工程產品實現的通用流程，同樣也包含了構思、設計、實施、運行完整的CDIO工程階段，具體而言，可將資源的建設流程分為教學構思、腳本設計、仿真操作和技術處理、教學應用和反饋四個階段[8][9]。
1.教學構思
（1）明確教學目標
首先，要明確制作課程的教學目標，應包含加深學生對相關專業理論原理的理解，掌握系統工作過程，培養學生的機務作風和綜合分析解決問題的能力，實現對學生航空維修專業技能和工程素質的培養。
（2）遴選教學資源
其次，評估當前資源、能力以及與課程目標的匹配程度，按需填寫表1。
表1中，每項資源都有其對應的能力，而能力則對應教學目標是否能夠實現或是否能夠更好地實現，以高度匹配、基本匹配和不匹配三級標注。對機系統的虛擬仿真而言，目前的資源包括：多功能飛機維護訓練平臺、飛機維護手冊、飛機維護CBT軟件、課程PTT、參考視頻資源和其他相關資源。
（3）突出課程要點，明晰授課脈絡
對于以工作任務為導向的飛機系統項目，可以根據WHY、HOW、WHAT的問題框架，提取課程要點，銜接邏輯關系，依次回答“為什么做？”、“如何做？”和“做什么”，形成明晰的授課脈絡。
2.腳本設計
完成教學構思后，形成初步腳本。根據初步腳本，由主講教師和技術團隊針對假設場景進行充分地討論，根據不同的教學階段，確定場景構圖、仿真操作節點、教學對白、后期預計特效等元素，完成分鏡頭詳細設計，形成詳細的操作腳本，必要時加入示意插圖。
3.仿真操作和技術處理
根據詳細的操作腳本，由技術團隊配合主講教師完成仿真操作和視頻錄制。仿真操作包括場景操作和系統操作，場景操作如虛擬駕駛艙和虛擬飛機的切換、同屏對比處理、全向視角漫游、放大/縮小、平移＼旋轉、突出顯示等，系統操作如點擊操作開關、檢查系統顯示、設置故障、同步動態原理圖等。視頻錄制可以采用市面上任意一種支持Windows系統屏幕錄制的軟件。初步形成的教學資源需要通過精心的后期處理，包括視頻素材剪輯、字幕處理、特效處理等操作，才能形成用于的最終作品[10]。
三、教學實例分析
下面以飛機電子系統實習課程中慣性基準系統校準項目[11][12]為例，介紹基于虛擬仿真的飛機系統教學資源的具體實施過程。
1.教學構思
首先，明確教學目標：加深學生對慣性基準系統專業理論原理的理解，掌握慣性基準系統的校準過程，特別是解決工作過程中遇到的問題，培養學生按手冊工作的機務作風和綜合分析解決問題的能力，實現對學生航空維修專業技能和工程素質的培養。
其次，評估當前資源、能力以及與課程目標的匹配程度，填寫表3。
由表4可以發現，多功能飛機維護訓練平臺可在虛擬現實場景中完成課程所需的慣導校準虛擬仿真和基本故障模擬功能，實現效果優于維護CBT軟件的2D操作效果和課程PTT的文字描述效果。因此，選擇課程PPT、多功能飛機維護訓練平臺、飛機維護手冊（AMM）三項組合來滿足課程對教學目標的需求。
根據WHY、HOW、WHAT的問題框架，提取課程要點，銜接邏輯關系，依次回答“為什么做？”、“如何做？”和“做什么”，形成明晰的授課脈絡。
（1）慣性基準系統工作前為什么要進行校準？
回答這個問題，需要先帶學生簡單回顧慣性導航的基本工作原理。根據原理推出慣性導航采用的是積分計算，在進行計算前，系統必須知道飛機的初始狀態，即校準時要輸入飛機的初始位置。
（2）慣性基準系統如何進行校準？
首先需要查詢飛機維護手冊AMM，可知通過FMC CDU或者ISDU兩種輸入位置的方法完成校準。
其次，校準工作之前有三點注意事項要引起學生重視：a.當飛機處于不同的緯度時，校準時間不同；b.校準時，飛機位置不能發生移動；c.校準時，必需輸入飛機當前的緯度和經度信息。
然后根據手冊執行標準的校準程序：確認供電正常、啟動校準開關、輸入初始位置、監控校準指示直至確認校準結果。輸入初始位置有幾種方法，都要給出講解和演示。最后采用GPS實時數據作慣性基準系統的輸入初始位置。注意校準過程中出現的現象，能識別正常和不正常系統狀態。
（3）校準工作中有哪些常見問題及解決方法？
這一部分根據教學經驗和實際機務一線中常出現的情況，需要給出兩個有關慣性基準系統校準的問題和分析解決方法。
a. 既然ADIRU能夠自主計算出當前所處的緯度，為什么還需要輸入初始緯度呢？
b. 校準過程中出現下列現象：ALIIGN燈將閃亮，CDU上重新出現SET IRS POSTION信息，ISDU上校準時間顯示為0，狀態代碼消失。此時如果仍然輸入相同的緯度值，我們會發現MSU上的FAULT故障燈點亮。這種異常狀態的原因是什么？機務維護實踐中又該如何處理？
2.腳本設計
根據教學構思的結果，形成初步的腳本，如表5所示。
據初步腳本，經過充分討論，根據不同的教學階段，完成分鏡頭詳細設計，形成詳細的操作腳本，一個具體的詳細操作腳本示例如表6所示。
3.仿真操作和技術處理
根據詳細的操作腳本，由技術團隊配合主講教師完成仿真操作和視頻錄制，仿真操作中的突出顯示效果如圖3所示。初步形成的教學資源通過視頻素材剪輯、字幕處理、特效處理等操作，最終形成用于的作品。
首先，與傳統的理論課程不同，基于虛擬仿真的實踐課程需要在多種教學資源之間切換，采用多樣化的場景和方式展現同一個教學要點，這就使得一次性完成一個完美的仿真教學視頻是非常耗時的，而采用視頻剪輯處理則可大大提高制作的效率。其次，視頻的剪輯處理也是一個數字化資源重新組合編碼的過程，不僅可以調節視頻的碼率，以平衡網絡傳輸和清晰度之間的需求，還可以根據教學要點設置視頻的關鍵時間節點，用于后續網絡人機交互課程開發中關鍵知識點的定位。
為提高學生在課程中的注意力，教學資源必須同步提供中文字幕，并對專業術語提供英文對照。實踐表明，添加視頻字幕，對提高學生在課程中的接收程度具有非常明顯的促進效果。簡單的字幕可以采用文本格式的SRT文件，而對于較高的應用要求，則可采用ASS文件格式，可以方便的加入字體變色、突出顯示等特殊效果。
為了提高學生的學習效率，視頻制作時注重與學習者的互動與交流，穿插測試以檢驗學生的掌握程度。在視頻中設置若干個節點，學生需要回答完問題或操作完成后才能繼續，可在一定程度上避免學生只放視頻卻不能有效學習的情況。
4.教學應用和反饋
慣性基準系統的校準教學資源應用于航電集成化實訓項目中的學生自主學習部分，根據學生的學習效果，從教師和學生兩方面收集反饋意見，由技術處理、仿真操作、腳本設計到教學構思，逐級回溯，形成了目前比較穩定的資源版本，正在不斷改進中。
四、下一步規劃
1.資源擴展
目前，課程組已完成了飛行操縱、自動飛行、慣導校準等多個飛機電子系統的虛擬仿真教學資源的建設，教學效果顯著，針對國家級虛擬仿真中心“開放共享和充分使用”的建設目標，需要積極向機械、發動機和電氣系統方向拓展，在多功能飛機維護訓練平臺基礎上，按照教學需求，通過3D飛機仿真操作、動態原理圖制作、課程互動環節設計、視屏錄制與處理、中英雙語字幕制作等信息化手段，完成一系列涵蓋飛行操縱、自動飛行、飛行管理、綜合顯示、GPWS、TCAS、空調、電源、防火、燈光、燃油、液壓、防冰、起落架、引氣、APU、發動機系統的交互式、立體化在線課程資源的建設。
系統級教學資源規劃及進度如表7所示，合計27個專題，約540分鐘。
2.團隊協作
組織一支面向全校師生的開放型的虛擬仿真教學資源開發和應用團隊，廣泛吸收青年教師、研究生、校內模擬飛行愛好者、網絡公開課字幕組成員，探討協同工作和長效激勵機制，形成中國民航大學品牌的虛擬仿真教學資源。
3.共享研究
在資源建設基礎上，還需要研究開放式在線虛擬仿真教學平臺的需求和架構，探討包括自主學習模式、管理與評價機制等方面機務維修虛擬仿真實驗教學模式，最終形成面向網絡的機務維修虛擬仿真教學資源的共享機制和實驗教學建設方案，并應用于教學實踐。
虛擬仿真課程資源建設范文2
虛擬仿真實驗室(Virtuallab)是1989年由美國弗吉尼亞大學(UniversityofVirginia)的教授威廉?沃爾夫(WilliamWolf)首先提出的,它描述了計算機網絡化的虛擬仿真實驗室環境[1]。虛擬仿真實驗室是信息時代的產物,在教學中具有廣闊的應用前景,是實驗教學的一個新的發展方向,促進了教學觀念與教學形式的變革[2],提高了學生的綜合素質。
2虛擬仿真實驗室的發展及政策解讀
虛擬仿真實驗室自1989年提出以來,在世界范圍內得到迅速發展。目前,發達國家在虛擬仿真實驗室的建設方面已經十分普及,美國正在致力于構建一個覆蓋全國的虛擬仿真實驗網絡。近年來,國內許多高校根據自身科研與教學的需要建立了虛擬仿真實驗室,并取得一定的成就。國家相關部門對虛擬仿真實驗室的建設也越來越重視,為了進一步推進實驗教學信息化建設,推動高等學校實驗教學改革和創新,2013年教育部《關于開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》(教高司函〔2013〕94號),明確提出高校建設虛擬仿真實驗室的重要性。
3基礎醫學虛擬仿真實驗室的發展現狀
教學過程中實驗和實訓教學是培養學生實踐能力和技術能力的關鍵,虛擬仿真實驗室在培養學生綜合素質方面起著至關重要的作用。國內外基礎醫學虛擬仿真實驗教學平臺的應用現狀基礎醫學專業課程是一個對實踐性要求比較高的課程,但是一些實驗課程由于毒性、致病性、時間等原因,導致這部分實驗不能順利開展,虛擬仿真教學平臺在基礎醫學實驗教學中就顯得至關重要。在教學過程中,虛擬仿真實驗與實際實驗相結合,以實際教學中的重點、難點作為課程設計的重點,教學內容豐富,包括常規學生實驗、設計性實驗,此外部分虛擬仿真實驗室還包括實習、臨床案例討論、自我測試、BBS交流區、網上相關資源等內容[3]。實時臨床案例討論及網上相關資源共享,既豐富了學生的學習內容,又開拓了學生視野,從而激發學習興趣[4]。虛擬仿真實驗教學以其獨特的優勢,在提高實驗教學質量中發揮著重要的作用。虛擬仿真實驗與實際實驗相結合,不僅激發了學生學習的興趣,提高了學生創造力和對實驗的感性認識,而且通過對虛擬仿真實驗平臺實驗操作的正確方法和理論知識的學習,減少了盲目操作和錯誤操作的幾率,提高了實驗的成功率[5]。此外,虛擬仿真實驗室在節省實驗投資的同時,為學生提供了一個良好的學習空間[6]。虛擬仿真實驗室的優勢及建設中存在的問題由于傳統實驗教學存在實驗教學經費投入不足、實驗教學儀器設備緊缺和老化、實驗教學用房面積不足等傳統問題,同時在教學內容、教學時間和空間上受到限制,影響了實驗教學的質量。與傳統實驗教學相比,虛擬實驗教學有著突出的優勢,成本方面,大幅度降低實驗室改造、建設和維護的資金,節省實驗經費、時間和空間成本;安全方面,減少實驗室事故發生幾率;環境方面,減少環境污染,促進綠色實驗室的建設;教學方面,打破了傳統實驗教學的時間和空間的限制,有效增加學生對實驗的理解能力;教學質量方面,提高學生的創新能力、實踐能力和綜合素質[7]。虛擬實驗教學這種新的教學模式為實驗教學質量的提高提供了一個新的平臺,隨著教學行為、方式的改革和信息技術的發展,虛擬實驗教學必將成為實驗教學中不可或缺的一個環節[8]。目前,虛擬實驗室在促進實驗教學現代化,推進實驗教學模式改革等方面發揮著至關重要的作用。但是,虛擬實驗教學在教學實踐中也存在諸多不足,主要體現在以下幾個方面。1)教學方面,培養學生動手能力、誤差分析能力等方面存在欠缺,而且虛擬實驗不能真實地再現實際實驗過程中的故障和現象[9-10];2)虛擬系統方面,教學實踐中發現存在系統不穩定、有些功能不能使用、缺乏教學監視功能等問題,給教學帶來一定的影響。除此之外,還有諸如界面及畫面的任務形象的美觀度不夠,虛擬實驗項目的數量不能滿足學生的需求等問題。3)建設必要性方面,雖然虛擬實驗室彌補了真實實驗室的諸多不足,但也并非任何實驗、任何專業都需要建設虛擬實驗室來輔助教學。
4構建基礎醫學虛擬仿真實驗室的建議
虛擬仿真實驗室是一種投入少產出多、資源共享的一種全新的辦學理念,是高校未來發展的必然。在建設過程中應借鑒其他課程和專業實驗教學改革的經驗,創造出一套適合自身專業的虛擬仿真實驗室的建設方法;共享現有虛擬仿真網絡資源,節省建設成本。在實驗教學中,要注意虛擬仿真實驗和實際實驗的有機結合,合理安排分配教學比例以促進學生實踐能力的發展。在軟件技術方面,向協作式虛擬仿真實驗室方向發展,即跨越地域障礙,能夠滿足異地學生一起進行科學實驗和討論的方向。虛擬仿真實驗室雖然能大大輔助教學,但并不能取代真實的實驗室。此外,虛擬仿真實驗教學中心的建設應響應國家號召,本著“虛實結合、相互補充、能實不虛”的原則,并結合專業的自身特點。
虛擬仿真課程資源建設范文3
1.1建設思路
通過仿真模擬教學平臺的搭建，將學校教育方式轉化為以學生為中心的教學模式。為學生提供全時段全方位的理論與實踐學習資源，幫助提升崗位核心競爭力，為學校提供新的理實一體化教學模式，提高信息化教學水平，最終實現校企在人才培養上雙向互助，提升社會服務能力。
1.2建設內容
高職建筑工程技術專業主要培養從事建筑工程施工與管理、工程測量、工程預決算及工程監理等工作，具有理論基礎扎實、專業素質高、實踐能力及可持續發展能力強，擅識圖、能計算、懂技術、會管理的復合型、創新型、發展型技術技能人才。因此，我們從分析本專業所對應的核心職業崗位（施工員崗位）工作任務與專業能力的要求，按照虛擬企業、虛擬場景、虛擬設備以及虛擬工程項目、企業生產工具、生產對象、生產場景、基地管理制度等原則，構建專業仿真實踐教學體系。
2模擬實訓項目的開發
虛擬實訓項目的開發以構建符合仿真教學實際的“教、學、管、評、控”的運行模式為原則，以深化學校理實一體的人才培養模式為指導，深入分析建筑技術應用與施工管理教學過程，通過虛擬技術緊扣施工工藝、直擊教學難點，實現多維仿真和真實場景模擬，提高學生學習的主動性；通過網絡技術輔助學生課下練習、及時鞏固知識，實現單人訓練、多人競賽和互動交流，提高學生學習的積極性；同時，通過數據庫技術跟蹤學生學習軌跡，實現學生知識點掌握情況的統計與分析，提高教學評價的科學性。
2.1構建仿真教學“教、學、管、評、控”的運行模式
圍繞“教”與“學”建立虛擬仿真教學系統、資源庫系統、題庫系統、數據管理系統；圍繞“管、評、控”實現統一登錄用戶界面、數據信息系統的建立，實現教學信息的有效傳遞與分析反饋，合理安排和及時調整教學進度。實現平臺功能與內容的嵌入。
2.2解決傳統教學弊端，實現立體化的教與學
仿真虛擬教學系統的建設，著重規避傳統教學的弊端，擴充專業教學和信息資源，利用技術優勢，直擊教學難點。結合實際的教學內容，設計仿真實訓項目腳本的深度。以學校專業化的教學力量為依托，以企業成熟技術與先進技術應用為基礎，通過項目的頂層設計、需求調研、規范專業教學基本要求、制訂專業教學標準，開發核心課程，不斷提高教學深度。
2.3依托專業教學管理數據庫，合理安排教學
建立數據管理系統，實現教學安排的規范性及教學信息反饋的搜集，便于合理調整教學進度與方式。通過資源、課程的管理，讓專業教師實現個性化、針對性的課程安排和設置；通過練習、考試、經驗積分的管理，實現教學成果的考察及數據信息反饋搜集。
3仿真模擬實訓的效果
3.1學生層面：提升知識整體貫穿能力，提高學生崗位核心競爭力
仿真虛擬實訓項目的開展實現了信息化教學資源的任意調用，它以學生對建筑領域核心崗位項目的學習作為一個整體，以虛擬技術還原真實的施工場景，通過施工現場的三維展示和立體情境漫游，能夠在課上、課下為學生提供系統化的技能知識點串聯和全天候的校內實踐操作機會，剔除了以往學生實踐的時間和空間限制，將理論與實踐相融合，讓學生更好的掌握教學內容，熟悉技能實際應用需求，培養學生獨立分析和解決工程實際問題的能力，有效的提高了學生崗位核心競爭力，為職業發展奠定良好的基礎。
3.2學校層面：以教學信息化建設帶動教學改革，促進專業建設
在教學過程中引入計算機、虛擬仿真等現代技術，解決了專業教學理論課堂抽象生硬，施工細節講解不到位、工藝操作方法難以演示的問題，其次，通過仿真模擬教學，將學生碎片化的知識進行系統性的整合，提高學生的專業知識和技能運用，為專業教學改革提供了全新的思路，有助于提升本專業的建設水平。
3.3社會層面：有利校企合作項目的開展，促進學校與社會人才的接軌
虛擬仿真課程資源建設范文4
關鍵詞： 虛擬仿真 化學化工 實驗室建設
1.傳統化學化工專業實踐實習模式的弊端
由于化工過程的復雜性，化工類實訓實踐教學的開展面臨一定的困難，主要是因為校內實踐基地建設面臨很多問題：①化工生產裝置復雜龐大，購置具備完整功能的試驗設備需要投入的資金較多，硬件維修場地的要求較高；②化工操作條件苛刻，如高溫高壓等，操作危險性較高；③生產中所涉及的原料通常是易燃易爆有毒的化學試劑，對操作環境及周圍環境影響較大。而學生校外企業實踐也存在一些問題，由于化工企業的生產過程具有復雜性和一定的危險性，在實習期間，一般不允許學生動手操作，此外，化工設備自動化程度高，很多生產過程看不見摸不著，實習效果差，致使單純的校外企業實踐很難達到預期的效果。
2.虛擬仿真在化學化工實驗中的優勢
虛擬仿真化學化工實驗是以三維立體模擬實驗室代替傳統的實驗室，可進行超越傳統實物的實驗，使微觀實驗、危險性實驗、高成本實驗等成為可能?？蛇M行無限制、多樣式的重復操作，無污染、無浪費。也可進行交互操作訓練，參與者與之進行互動，提高參與者的動手能力及參與熱情，養成在以后工作、生活中成功運用現代技術的習慣，進一步實現技術進步與社會進步的共同發展。
3.虛擬仿真教學資源在教學各個環節中的應用
在化工原理、化工分離、精細化工工藝學、化工過程分析與模擬等化工專業基礎課、理論課和實驗教學中引入虛擬仿真教學資源，選取小班試點，逐步摸索“課堂-仿真”教學模式的教學方法，總結經驗與教訓，進一步推廣到化學工程與工藝、應用化學等專業的所有班級。
3.1仿真教學資源在理論教學的應用。
虛擬仿真教學資源軟件功能的外延，影響與帶動徐州工程學院工程類課程教學方法與模式變革。將虛擬仿真軟件所體現的教育思想、所提供的工程案例、逼真工作實景資源應用到課程教學中，把理論課程中抽象的概念、復雜的問題以直觀的形式展現給學生，幫助學生理解工程、了解工廠實際，推進“課堂-仿真-工廠”的“一體化”教學模式的改革與實踐，形成獨特的工程應用型人才培養的新模式。在這樣理念的引導下，化工設計、精細化工工藝學、化工原理等課程的授課過程中引入各類仿真教學資源，仿佛“把工廠搬進教室”、“把教室搬到工廠”。以精細化工工藝學課程為例，此課程將乙醛氧化制醋酸工藝仿真軟件提供的工程為案例展開教學，以正常初態工況為例講解工藝路線，以軟件提供的穩態數據作為物料衡算的實例，以軟件提供的動態數據作為流程及操作參數優化的實例，以軟件提供的真實工廠實景為資源彌補學生工廠實際認知的不足，幫助學生理解設備與構筑物、設備與管道的關系，認識管廊、管架、設備、公用工程等外觀形貌，開展案例教學及情景教學。
3.2仿真教學資源在化工原理實驗教學中的應用。
利用各類教學資源可開設30個實驗項目。在化工原理實驗真實操作前，要求學生先在網上虛擬進入實驗室，熟悉裝置、認識流程及控制方案、在線預習、在線虛擬操作，在線形成預習成績，再到實驗室進行真實操作，學生實際操作的熟練程度與數據的準確率明顯上升，最后在相應的仿真軟件上變換不同的參數，進行實驗數據的優化。這樣的實驗教學安排，“反芻”式的知識點鞏固，強化了實驗教學效果，實驗的綜合性、設計性明顯提高了，學生的學習興趣、創新與設計能力明顯提高了。例如：甲醇合成與精制工藝，3D仿真該軟件以煤化工產業為背景，以真實化工廠甲醇項目為基礎，選取煤制甲醇工藝中合成氣制甲醇及甲醇精制部分進行開發，可進行四種初態六個事故工況及兩個安全事故仿真操作。該套仿真實驗平臺建設實現了遠程登錄，在線仿真3D實驗與實習，在線評分與成績記載并利用，實現了在場景中設備內部細節的描述。
3.3仿真教學資源在儀器分析實驗中的應用。
學生學習儀器分析課程時，要進行大量的儀器分析實驗，由于條件所限，學校不可能購置所有昂貴的儀器分析設備，有些儀器比較貴重精密，如熒光光譜儀，紅外光譜儀可見-紫外分光光度計、分子熒光光度計、氣相色譜分析儀等，在以往的儀器分析實驗中，由于儀器數量少，每次實驗十幾名學生為一組，在使用時縮手縮腳，因而每次實驗往往都由少數動手能力強的學生操作，其他學生記錄數據或在旁邊觀望，達不到預期的效果。還有些學生對儀器掌握不熟練，容易誤操作而損壞儀器。使用大型儀器的虛擬仿真實驗教學就能較好地解決這個問題。學生利用虛擬仿真軟件就能夠學習儀器操作，且不必擔心對儀器造成損壞。建議學生先進行虛擬實驗操作，了解具體的儀器構造和使用方法，經過反復練習，等到真正掌握儀器操作技術，再到真實的儀器上操作，這樣才能取得更好的學習效果。
4.當前虛擬現實技術在化工實驗教學中的不足
虛擬仿真技術促進了教育教學的發展與改革，給教學帶來便利。然而，當前虛擬現實技術在教學中存在不少問題，尤其是在實驗教學中。
4.1仿真實驗開發困難，傳播不易。
在多媒體教學的今天，師生的地位發生了很大的改變，學生成為學習的主體，而教師則是引導者和學習資源的建設者，這就要求教師具備豐富的教學理論、實踐經驗及掌握一定的仿真實驗設計制作技術，但是，當前絕大部分學校針對教師的計算機應用能力的培訓都是以普及為主，使得許多教師在設計與開發方面存在困難。
4.2缺少及時的幫助與指導。
由于當前開發虛擬實驗的人員中很少是有經驗的教師，大部分都是專業的技術人員，他們往往對實驗教學不夠精通，這就導致他們在開發的時候只是一味地追求對現實模擬的逼真度，將技術重點放在實驗的流程化、交互的自然化及界面的美觀化方面。所以，在開發過程中缺少實驗技術的幫助與指導。
4.3虛擬仿真實驗的局限性。
仿真畢竟是虛擬的，因而存在一些局限性，目前化工仿真軟件操作界面通常為二維平面，無法產生真實的臨境感受；仿真訓練時，學生按照操作規程機械地點擊按鈕，并不能像真實訓練中真正的用手去操作、去連接、去傾倒，虛擬仿真實驗只能完成逼真的演示效果，對學生動手操作能力的培養欠缺，所以仿真操作不能完全代替實際操作。
5.結語
虛擬仿真實驗與真實實訓相結合的實踐教學模式在化學化工類實踐教學中取得了很好的教學效果，能較好地彌補以往實踐教學模式的不足，仿真教學畢竟是模擬真實的化工單元操作，而實際生產中的很多突發事件是不可能完全在電腦上模擬出來的，這就需要將仿真軟件和實踐操作有機結合起來，相互補充，取長補短，從而培養學生的綜合素質，更好地適應新形勢的發展需要。
參考文獻：
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虛擬仿真課程資源建設范文5
關鍵詞:醫學影像;虛擬仿真;實踐教學
醫學影像學作為醫學領域觸及范疇最廣以及發展速度最快的重要學科之一，醫學影像學不但需要具備足夠的專業知識，而且還應掌握一定的理論基礎，掌握臨床技能和知識，同時能夠熟練操作臨床影像設備。近幾年，國家教育部極為重視虛擬仿真實踐教育的管理與共享平臺的建設，但醫學影像學專業教師在培育學生們實踐能力時，僅僅依賴附屬醫院內部有限的設備與較為陳舊的實驗教育方法，這顯然無法達到培育應用型人才的目標。實踐教育方法滯后、設備有限，而學生數量較多的現象，極大程度減少了學生們的實操機會，因此虛擬仿真教育平臺在醫學影像實踐教育中發揮的作用不言而喻。
一、醫學影像虛擬平臺仿真教學平臺實踐教育現狀
(一)基礎醫學與臨床課程割裂多數三年制醫學類院校教育基本分為一年學校本部的專業基礎教育、兩年醫院臨床教育，學生群體也伴隨學習階段的差異分別從基礎學院與各個醫院進行分別管理?，F階段，醫院教育受各種因素影響，難以實現兩個教育階段的一體化管理與教育質量的改善，人才培育質量也良莠不齊。并且，因管理體系的制約，導致兩個階段的教育職責與任務模糊，基礎教育教師切實回歸臨床，以及臨床教育教師向基礎靠攏的計劃無法有效實現。以教育科研工作為主的學?；A教育和以醫學教研為主的醫院教育工作內容及側重點存在差異，極易導致醫學專業育人計劃的割裂，學科內容融合難度較高，學生群體臨床思維無法建立。臨床課程與基礎醫學的割裂，導致基礎和臨床互相融通的教育體系無法建成。
(二)教育模式較為陳舊自國家高等教育招生規模逐步擴大后，各所高校師資力量迅速擴大，同時引進大批青年教師。據研究表明，普通高等院校三十五歲以下的教師占據高校教師整體數量的百分之四十八。誠然，醫學院校多數教育工作者來自非師范類院校，盡管多為博士生畢業，但畢業后便開始從事教育工作，僅僅是身為知識接受者或者學習者體驗過專業教學，在教育活動中知識傳授技能、綜合素質與教育工作經驗較為缺乏。雖然經過短期職前培訓，但面對臨床工作經驗匱乏、科研壓力大以及教育任務重的現象，基礎教師欠缺了臨床知識與臨床體驗，而臨床教師難以貫通基礎的現象相對普遍，在精力與時間均無法保證的狀況下，突破以學科作為中心的傳統教育模式，擺脫公共基礎、臨床醫學以及醫學基礎老三段設置，是現階段教育工作者的重要任務。
二、醫學影像虛擬平臺仿真教學平臺實踐教育的應用策略
(一)創新醫學教育基礎與臨床結合的虛擬仿真實踐教育平臺醫學教育基礎能夠加強醫學生工作勝任能力，對于素質、技能與知識實施整體設計，憑借虛擬仿真教育手段，整合醫學影像專業基礎和臨床知識，融合機能及形態、虛擬和實踐，進行跨學科的優化整合，實現統一管理、資源共享以及優勢互補，建設嶄新的將臨床實操能力與臨床思維培育作為核心，將臨床技能、結構形態、臨床思維以及器官功能作為教育主線，具備特色的斷層影像解剖和人體解剖的虛擬仿真教育平臺、形態學仿真教育平臺以及PACS醫學影像仿真虛擬平臺下的實驗教育系統。平臺群設計應由高到低，由簡到繁，逐步過渡，從而契合學生們臨床思維生成與認知規律。教育內容設計，前期接觸臨床知識和技能，后期切實回歸到基礎，落實學生大跨度與全過程學科實踐整合，建構完善的知識系統。資源建設，將虛擬平臺教育資源和實驗室、實驗教材與實驗課程等基礎建設充分整合，借助優秀實驗教材獎以及實踐教育成果獎等激勵舉措，推動教師虛擬項目的積極設計與開發，增加和高水準教師的學習及交流。這一資源建設模式不僅提升醫學影像虛擬仿真教育平臺實踐教學的可持續性與時效性，還有助于提高教師教育水準與綜合素質。
(二)創新以往教育模式將網絡技術與多媒體技術等引進實踐教育過程，促進教育模式的創新和改革，在醫學影像虛擬仿真實踐教育平臺建設的同時，加強實踐教育信息化建設。在實踐教育中，各任課教師應憑借教育平臺多元化功能創新以往教育模式，如平臺支持任意地點與時間的遠程訪問、教師在線布置任務與測驗、提交與批改實驗報告、自動統計成績以及師生交流互動等功能，真正實現了醫學影像實踐教育記錄、傳輸、互動以及評價的可視化，為師生提供了教育、學習的新渠道，也豐富了實踐教育資源庫。另外，平臺和諸多附屬醫院建設了資源共享平臺，在具體教學中，附屬醫院能夠為學校教育提供諸多典型臨床病例，進一步充實虛擬教育資源，落實在線、共享與大規模等試驗教育活動與傳統教育模式的創新。綜上所述，構建網絡虛擬實踐教學平臺，可以使學生更好地完成臨床影像技術仿真模擬訓練，可以有效解決目前醫學影像技術實踐教學環節的薄弱之處，實現良好的教學效果。尤其新時期，實踐教育創新對于提升醫學影像教育質量發揮著不可忽視的作用，而醫學影像虛擬仿真教育平臺把學生們帶進嶄新的實驗空間中，不但激發其學習熱情，而且也實現了學校資源開放共享，真正解決了教育需求與實踐資源稀缺的矛盾，值得廣泛推廣和應用。
參考文獻:
［1］許定華，羅澤斌，徐曉紅，揭廣廉，羅樹存，黃毅鴻，江華堂．基于在線互動教學云平臺的互聯網+醫學影像學教學模式研究［J］．醫學教育研究與實踐，2019，27(03):400-403．
虛擬仿真課程資源建設范文6
通過企業走訪、畢業生跟蹤調查、聽取行業專家意見等各種形式，了解專業崗位（群）對“通信原理”課程教學內容的需求，構建基于項目驅動和案例教學的模塊化課程內容[1]，實現教學資源的共享。一是做到課程內容的選取盡量來自實際應用，滿足市場需要，做到教學與實踐相結合；二是根據教學需要，將課程內容分成多個模塊，化解難點，循序漸進，做到模塊間的獨立性和關聯性有機統一；三是在模塊內精心設計項目，以項目或項目群為載體，構建完整的教學內容布局。通過項目式教學改革，讓學生學習實用的模擬通信系統與數字通信系統的基本理論、分析方法、開發設計流程等，構建以技能訓練為中心的知識結構和課程章節。
2通信原理課程資源開發
課程資源分為基本資源和拓展資源。基本資源是指能反映課程教學思想、教學內容、教學方法、教學過程的重要資源；拓展資源是指反映課程特點，應用于各教學環節，支持課程教學和供學生自學的多樣性、交互性輔助資源。
2.1基本資源的開發
我們在課程建設中把基本資源的開發分為課程概況和教學核心資源兩大部分，基本資源結構如圖1所示。課程概況包括課程教學大綱、主講教師（團隊）介紹和學期教學進度；教學核心
資源以教學單元模塊為單位，每個模塊主要包括教學課件或教案、教學案例、教學視頻和作業等。本課程在以下6個方面進行了一系列的設計和開發。
（1）課程概況。教學大綱和學期教學進度表是課程教學最基本的文檔。大綱描述了課程的培養定位、教學目標、核心教學內容等基本要素，進度表描述了課程的時間安排、章節處理與分配等內容。根據我校應用型人才的培養目標，本課程建設中通過企業走訪、畢業生跟蹤調查、聽取行業專家意見等形式，對這類文檔進行了反復論證，認真制定，在實教學踐中認真執行。
（2）單元模塊。把本課程劃分為20多個一級單元模塊，每個單元模塊根據實際案例進行命名，比如，“模塊1：AM通信系統的分析與設計”、“模塊2：DSB通信系統的分析與設計”、“模塊3：SSB通信系統的分析與設計”等。并且可根據實際情況，對一級模塊進行細化劃分，比如模塊1還可以細分為“1.1：AM通信系統調制部分的分析與設計”，“1.2：AM通信系統解調部分的分析與設計”等[2]。
（3）教學課件和電子教案。在每個單元模塊中，放置教學課件和教案，以便學生下載學習。課件的設計簡潔、生動，能夠提綱挈領，激發學生學習興趣；電子教案則相對詳細具體，突出重難點問題的說明與解決，使學生能通過它把握課程的重難點，并能深入理解所學知識。
（4）教學案例。教學案例是指把教學所需要的實際例子或項目按照教學設計進行呈現，讓學生理解所學知識在實際中的應用場合和應用方法，引導學生利用所學知識進行相關的開發設計工作。本課程在每一個教學模塊中都設置了至少一個教學案例。
（5）教學視頻。教學視頻是學生在線學習的重要資源，是教學課件和電子教案的必要補充。本課程教學視頻資源分為主講教師授課視頻和外校優秀教師授課視頻兩部分，互為參考，互相補充，學生可通過觀看不同視頻資源更全面地理解相關內容。
（6）作業。為強化本單元的學習目標，突出應用型培養而設置作業。根據本課程的特點和培養目標，作業題型以設計開發、應用創新為主，比如調制解調器、數字濾波器、基帶信號編碼器的的設計、仿真與制作等，充分培養學生的知識應用能力和動手實踐能力。
2.2拓展資源的開發
拓展資源包括案例（項目）庫、職業標準、專題講座庫、在線自測、虛擬/仿真實驗實訓系統、試題庫、試卷庫、交流平臺等[3]，如圖2所示。充分開發該部分資源，可以方便地滿足部分學生對本課程進行更具深度和廣度的學習的要求。本課程在以下7個方面進行了一系列的設計和開發。
（1）案例（項目）庫。本庫分為單元模塊拓展案例（項目）和綜合性案例（項目）兩部分，旨在進一步加強學生對單元模塊的理解，提高其實際應用能力。案例（項目）內容涉及到多個單元模塊，或涉及到多門課程。在本案例（項目）庫中，除了常規的案例（項目）之外，還添加了近幾屆全國大學生電子設計大賽、“西門子杯”無線通信大賽、挑戰杯等學科競賽中的典型選題，以反映當前本專業領域的發展方向和趨勢。
（2）職業標準。與本課程或本專業相關的職業標準，也可以是相關的行業標準、技術標準、官方文件等。本課程推薦的標準文件主要有“通信行業國家職業標準系列”、“通信工程師職業資格考試大綱”等。
（3）專題講座庫。庫里主要包含與本課程或本專業相關的技術前沿、典型問題、熱點問題等的講座資料，比如“4G-LTE移動通信技術及其應用”、“先進的光通信技術”、“智能網技術及應用”、“移動互聯與物聯網技術”、“信息安全與防火墻技術”、“云計算”等。教學團隊成員所做講座的完整資料存放至課程網站，網絡視頻則給出相應鏈接，方便學生進行學習。
（4）虛擬/仿真實驗實訓系統。虛擬/仿真實驗實訓系統是指虛擬實驗系統、仿真實驗系統、仿真實訓系統等，包括用于進行虛擬實驗、仿真實驗、仿真實訓等的軟件平臺。
（5）在線自測。本課程網站建立了在線自測版塊，主要以單元模塊在線測試為主，其主要目的是讓學生方便地了解自己的學習水平，對所學內容的理解程度，以及知識結構是否完備、合理。
（6）交流平臺。本課程網站建立了在線論壇版塊，用于課程的輔助學習，其主要目的是通過師生間或學生間的相互交流，及時解決學生學習中遇到的困難和疑問，為課程的順利推進提供保障。
（7）試題試卷庫。試題庫是按照教育測量原理和規范，用于本課程學習效果評價的各類題目的集合。試題庫除具有存儲試題的功能外，還具備查詢、智能組卷、分析反饋等功能。試卷庫是指用于課程結束后進行學習效果測試的試卷集合，相當于單元模塊在線自測的匯總。
3課程建設的保障措施
一是加強領導，強化責任。課程是組織教學活動、實現人才培養目標的核心。本課程的建設制定了任務書和進度表，專業帶頭人、主講教師、教學團隊成員分工負責，各位教師著力發揮課程建設的主體作用，參與到相關課程的建設與開發工作中，確保本課程建設高效推進，取得實效。
