虛擬仿真教學范例

摘要:醫學檢驗是一門注重實踐性和操作性的專業，注重學生專業實驗能力和操作水平的培養。傳統醫學檢驗實驗教學存在弊端，采用虛擬仿真技術（virtualreality，VR）建立醫學檢驗虛擬仿真實驗教學平臺可完善并提高教學質量。通過對醫學檢驗虛擬仿真實驗教學平臺建設進行初步探索，對目前存在的困難進行剖析，為響應教育部建立國家級虛擬仿真實驗教學中心，促進醫學檢驗教育信息化建設提供新思路。

關鍵詞:醫學檢驗；虛擬仿真；實驗教學

醫學檢驗是一門注重實踐性和操作性的專業，尤其2012年教育部將培養目標由五年制培養“從事醫學檢驗及醫學類實驗室工作的醫學高等專門人才”改為四年制培養“從事醫學檢驗及醫學類實驗室工作的醫學技術高級專門人才”[1]，著重強調了專業實驗能力和操作水平。現醫學進入精準醫療的大數據時代，傳統的“規定動作”教學已不能滿足技術日新月異的變化，各類因素極大程度的制約著教學效果，借助虛擬仿真技術（virtualreality，VR）可有效改善這些問題。VR技術是一種以計算機為核心的新型認知工具和知識載體，利用高科技生成虛擬環境，使操作者具有視、聽、觸覺一體化的沉浸感[2]，可借助特殊設備與虛擬環境交互，達到身臨其境的感受和體驗。本文對醫學檢驗虛擬仿真實驗教學平臺建設現狀進行分析，為建設醫學檢驗虛擬平臺提供新思路。

1傳統醫學檢驗實驗教學存在的弊端及VR解決方案

1.1驗證實驗占比大，學生操作機會少

傳統實驗教學一般由實驗技術人員備好實驗項目所需儀器、試劑和樣品，在講授實驗目的、原理、方法步驟和注意事項后，學生“依葫蘆畫瓢”進行實驗。通過VR平臺，可實現“實驗準備→預實驗→實驗操作→結果分析”等流程操作。為培養學生的專業思維和創新素質，可在平臺中設計開放式、研究式的實驗教學[3]。目前臨床在用的醫學檢驗儀器多為全自動化操作，價格昂貴，且實驗場地有限，加上招生規模擴大，無法做到人手一臺進行操作，大大制約了學生的動手操作能力。VR通過一臺計算機或一套虛擬設備即可模擬整套醫學檢驗虛擬實驗室，容納檢驗科相關儀器設備，學生通過模擬實驗過程，可反復進行操作練習，分析實驗步驟，注意操作細節，熟練后再實際動手操作，虛實結合可有效避免因實驗某一步驟出錯而導致實驗無法繼續進行。

1.2生物安全隱患大，形態教學難度大

摘要：隨著信息技術的迅猛發展和應用，我國在教育教學中涌現出了許多的先進技術和科學儀器。而化學教學中虛擬仿真實驗軟件的使用，不僅有效的提升了教學效果，還使化學實驗教學更高效。虛擬仿真實驗軟件在化學教學過程中突顯出不可替代的作用。

關鍵詞：虛擬仿真實驗軟件；教學

隨著中國特色社會主義新時代的到來，國家教育事業也要緊跟時代的步伐，與時俱進。當今，我們的課堂教學也迎來了新的變化，各種教育教學資源不斷涌現，把這些信息技術應用在化學課堂上，無疑會大大提高課堂教學效果。而在如此多的教育教學資源中，筆者認為化學虛擬仿真實驗軟件在化學實驗教學中有重要作用，[1]并對虛擬實驗軟件在化學教學實踐中的運用進行了探討。

一、虛擬仿真實驗軟件有效輔助教學，解決實驗耗材問題

教師在化學課堂上經常會演示一些實驗，而有些實驗的演示會造成儀器的損壞。對有些實驗，教師只在課堂上給學生強調正確的操作方法，不會真實進行演示。因些，有的學生只能被迫記憶實驗現象。這種教學方式帶來的效果不明顯，學生學習積極性不高。有了化學虛擬仿真實驗軟件，可以通過視頻直觀演示此類實驗。如，實驗室用氯酸鉀制取氧氣時，如果用排水法收集，實驗結束時，應先從水槽中移出導管，再熄滅酒精燈。如果實驗結束時，兩個實驗操作順序反了，會造成試管炸裂。這個知識點也是中考考試中經?？嫉降闹攸c。而教師在課堂上只給學生講解理論，不去真正演示。如果學生實驗時操作順序弄反了，會產生嚴重的后果。此時，教師可以利用化學虛擬仿真軟件去演示反之操作的現象。這樣，既直觀、不損耗實驗儀器，還能讓學生操作軟件體會過程，加深他們對這一知識點的理解，增加學生的課堂參與度。

二、虛擬仿真實驗軟件有效輔助教學，解決了一些危險隱患

教師在教學“分子在不斷的運動”這一性質時，通常會用濃氨水和酚酞進行實驗。而濃氨水容易揮發出刺鼻的氨氣，讓整個教室的空氣不清新，而且這一實驗用時較長。這時，教師可以用虛擬仿真軟件做這個實驗，學生就不會被氨水揮發出來的刺激性氣味傷害身體，減少等待的時間。還可以讓全班學生在大屏幕上清楚看到顏色變紅的過程。在稀釋濃硫酸時，教師一再強調要“酸入水”。因為，濃硫酸的密度比水大，在稀釋過程中會釋放出熱量。如果把水加入酸中，水在上層，稀釋過程中的熱量會使水沸騰。這時，四處飛濺出來的就不只是水了，而是具有強腐蝕性的硫酸溶液。但有些學生記不住操作流程。這個實驗教師進行實際操作演示也具有危險。因此，用虛擬仿真實驗軟件演示不正規的操作，可以起到加深學生記憶理解的作用。

摘要:目的：探討虛擬仿真教學系統在外科護理課程中的應用效果。方法：此次研究的對象為2019年9月期間我校錄取的80名外科護理專業學生，將其隨機分為常規組（實施常規外科護理課程教學）和實驗組（采用虛擬仿真教學系統進行外科護理課程教學），每組40名。比較兩組教學后的實際操作成績、理論知識成績、實際操作成績和理論知識成績差值以及對教學方法的滿意度。結果：經過教學，實驗組的實際操作成績、理論知識成績、實際操作成績和理論知識成績差值均高于常規組，差異具有統計學意義（P＜0.05）；實驗組的教學滿意度為97.50%，顯著高于常規組的85.00%，差異具有統計學意義（P＜0.05）。結論：通過虛擬仿真教學系統進行外科護理課程教學，能顯著提升學生的實際操作水平和專業理論知識水平，且學生對該教學方法的滿意度非常高，應用效果理想。

關鍵詞:虛擬仿真教學系統;外科護理;實際操作;理論知識;教學滿意度

1資料與方法

1.1一般資料。此次研究的對象為2019年9月期間我校錄取的80名外科護理專業學生，將其隨機分為常規組（實施常規外科護理課程教學）和實驗組（采用虛擬仿真教學系統進行外科護理課程教學），每組40名。常規組有男學生12名，女學生28名；年齡為18~20歲，平均年齡為（18.96±0.26）歲；入學綜合成績為90~95分，平均成績為（92.85±0.59）分。實驗組有男學生14名，女學生26名；年齡為18~20歲，平均年齡為（18.74±0.36）歲；入學綜合成績為90~95分，平均成績為（92.90±0.38）分。兩組的年齡、性別比例、綜合成績等相比無統計學差異（P＞0.05）。此次研究的開展已嚴格遵循醫學倫理委員會制定的相關標準，均告知所有學生此次研究情況，學生同意參與研究。

1.2方法。常規組實施常規外科護理課程教學，即由授課老師進行相關專業知識課堂講授，為學生解答各種疑惑；根據課程要求適當開展實際操作演練，但還是以老師示范為主；利用多媒體播放相關手術操作內容，供學生觀看、學習；積極開展案例分析，幫助學生梳理外科護理知識等。實驗組采用虛擬仿真教學系統進行外科護理課程教學，方法為：（1）構建全面的學習系統框架，根據崗位需要、外科護理專業教材內容重構課程體系，同時，虛擬仿真教學系統中還要完善相關的練習、測試、作業、討論、評價等功能，讓學生在系統平臺上能隨時查看教學資源、提問、練習、討論等，而授課老師也能根據系統平臺實時了解學生的學習進度、評價反饋，或進行作業批改、在線指導等。（2）課堂上根據教材內容搭建相應的情境進行教學，或者讓學生根據自身的學習進度、知識掌握程度等搭建相關學習情境，給學生更多的實際模擬操作演練，以此提高學生的理論知識水平和實際動手操作能力。（3）課后給予學生更多的操作練習時間，讓其通過虛擬仿真教學系統不斷鞏固外科護理知識和相關技能操作，老師再給予相應的指導即可。（4）授課老師進行相關技能、知識考核時，利用虛擬仿真教學系統記錄學生考核數據，并綜合評定學生平時操作情況，給予公平、科學、真實的學習評價。

1.3觀察指標。比較兩組教學后的實際操作成績、理論知識成績、實際操作成績和理論知識成績差值以及對教學方法的滿意度。教學滿意度：采用我校自擬的問卷調查表評定，內容包括學習體會、教學時間、動手操作次數、實操頻率等，總分100分，非常滿意：大于90分；滿意：80~90分；不滿意：低于80分；教學滿意度等于非常滿意率與滿意率的總和。

1.4統計學處理。通過SPSS19.0統計學軟件包處理所有數據，用計數資料（％)表示教學滿意度，用計量資料（）表示實際操作成績、理論知識成績、實際操作成績和理論知識成績差值，若P＜0.05則差異具有統計學意義。

摘要:本文通過在分析商業銀行綜合業務虛擬仿真平臺建設的意義、作用的基礎上，提出了商業銀行虛擬仿真教學的設想和思路，并給出了虛擬仿真教學平臺建設的重點、難點以及建設內容。

關鍵詞:商業銀行;綜合業務;虛擬仿真;模擬教學

隨著計算機和互聯網技術的普及和應用，教育信息化在國家層面上得到了持續關注。虛擬仿真教學模式的推廣和應用滿足了各學科教育信息化的現實需要，推動了高校實踐教學改革和創新。商業銀行業務的實踐教學是金融專業課程建設的重要內容，它不僅僅是將虛擬仿真技術引入商業銀行實務、實訓和實踐教學中，更強調的是運用將虛擬仿真思想搭建虛擬真實場景、模擬商業銀行業務平臺及后臺數據庫、模擬金融的現實問題作為實驗項目，注重讓學生在實踐中學習，獲得知識，提高技能，有效地彌補了金融專業實踐教學不足和實操性差的缺陷。

一、商業銀行綜合業務虛擬仿真平臺建設的意義

(一)培養創新型人才和應用型人才的需要

高等院校的學科建設和專業建設面臨創新性要求的挑戰。教學研究要思考的重要內容就是如何構建學生合理的知識結構、綜合素養和創新精神。商業銀行是金融、會計、管理等專業畢業生就業的重要去向和優先選擇，該行業實踐技能的培養和訓練是經管學科的重要教學任務。完成實踐教學的人才培養目標，迫切需要建立與實際相結合的教學體系和教學平臺，在實踐教學中鍛煉學生的實操技能，促進本學科建設并提升高素質創新人才的培養水平。商業銀行綜合業務虛擬仿真模擬教學無疑是滿足這一需要的重要手段和教學方法。

(二)創新經管學科教學手段，使教學模式不斷適合社會經濟發展的需要

摘要：闡述Lab VIEW和Multisim軟件建立虛擬仿真實驗平臺，對控制工程基礎課程教學方法和運行機制進行改革。此平臺操作靈活，易于擴展，可有效鏈接理論教學和實驗教學。

關鍵詞：控制工程，虛擬仿真，實驗教學。

0  引言

我校測控技術與儀器專業2019  年獲批國家級一流本科專業建設點，《控制工程基礎》作為該專業的一門核心專業課，其主要任務是使學生獲得控制系統的概念、系統的數學模型、特性分析等方面的專業技能。通過搭建模擬電路，討論電路參數對系統特性的影響，然而控制系統特征參數和電路參數之間又存在復雜的數學推導，在短短的兩學時實驗中，學生很難從實驗現象映射到理論知識中，依托第二批新工科研究與實踐項目對該課程從教學方法與運行機制等方面進行了深入改革。

1  教學方法改革

基于數學模型設計虛擬仿真實驗。測控技術與儀器是光學、機械、電子、計算機、控制等多學科交叉而形成的一門高新技術密集型專業。測控專業必須順應形勢，融合信息和物聯網元素，重構專業知識課程體系。在教學改革的過程中，引入現代化教學手段，將虛擬仿真實驗演示與課堂教學相結合，與傳統的硬件操作實驗相結合，建設了與傳統實驗教學體系優勢互補的虛擬仿真實驗教學內容。運用Lab VIEW強大的圖形化編輯語言G編寫程序，根據控制工程課程的函數模型，建立程序框圖開發基于數學模型分析的虛擬實驗系統，大尺度的依據學生的要求調整結構參數來觀察實驗想象，成為課堂教學中教師理論教學的得力助手，可將虛擬仿真教程嵌套在授課PPT中，教師可結合實際的教學需求，最大限度地發揮虛擬元器件資源的優勢，課堂上教師只需要選擇相應的模塊，改變參數實現實驗現象的連續觀測，教學課件更加靈活多變，增強課堂教學的趣味性，讓同學們更加直觀地理解所學內容，從而提高整體教學質量?；谀M電路設計虛擬仿真實驗。隨著一流課程改革的推進，線上實驗教學也隨之以更多元化的形式孕育而生。傳統的實驗隨著設備元器件的更新速度太多，經常跟不上社會發展的節奏，所學的知識脫離實際應用，然而Multisim可虛擬電子元器件以及各類電子電工儀表，通過軟件將元器件和儀器融為一體，能滿足中小規模的模擬、數字邏輯以及混合電路的仿真需要[1]。根據控制工程系統模型的多樣性，設計不同形式的模擬電路，追求數學模型到模擬電路的轉型，利用其便利的虛擬示波器完成波形的觀察，數據的記錄和分析，與實際硬件實驗相比，暫時回避學生在線上實驗中示波器、信號源使用難的問題，電路復雜接線錯誤燒壞芯片的問題，把知識先掌握，在仿真電路可以任意的改變電路參數，分析系統性能的變化，得出正確的結論，在線下硬件實驗中我們再來解決信號源、示波器與實驗電路連接使用的技巧，解決目前再實驗中經常因為不知道實驗想象，盲目的調整的過程，往往不知道學生到底是知識點沒掌握，還是儀器設備不會使用。實現虛實結合，既是對課堂教學的補充，也為下線實驗奠定基礎，而后在進行下線實驗時，更能得心應手，降低實驗設備的損壞率的同時提高實驗教學效果。圖1為虛擬仿真與課程教學結構圖。以Lab VIEW虛擬仿真平臺建設促理論教學，以Multisim虛擬平臺建設促實驗教學的改革模式，體現了現代技術與傳統經典理論課程的信息融合。將虛擬仿真引入課程教學過程是控制工程課程的必要教學改革手段。

2  實驗改革方案設計

摘要：目的：在5G技術的推動下，為了豐富教學，彌補教學和練習條件不足、教學形式單一等問題。方法：通過無線實時動作捕捉系統與足球專項課堂教學相結合，將24名學生隨機分成實驗組和對照組進行實驗研究。結果：虛擬仿真技術進入足球專項課堂教學，對提高學生繞桿射門速度、運球穩定性與射門落點準確性具有明顯的效果，且較實驗前后、對照組的差異均具有顯著性（p<0.01）。結論：虛擬仿真技術進入高校體育專業術科課堂教學具有一定的必要性，既有利于改善教學方式枯燥、教學效果不理想的狀況，又能達到增強學習興趣、提高運動技能的目的。

關鍵詞：虛擬仿真；體育專業；課堂教學；足球

虛擬仿真是以計算機技術為核心生成的具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環境，使用者利用匹配的設備進行人機交互聯系，使人產生身臨其境的體驗。虛擬仿真技術作為教學現代信息化技術應用到教育教學的有效載體，以其主題鮮明、問題聚焦以及交互性強等特征，正在被普遍應用到諸多學科的教育教學中。在5G技術的推動下，本研究主要采用實驗法，以高校體育專業學生創新創業能力為出發點，將現有大學生培養模式進行擴展，以學生的創新能力培養為重點，以虛擬仿真實踐教學為載體，從多層次和多方面設計體育專業技術教學實驗方案，將虛擬仿真技術與體育專業術科課堂教學相結合，改變多媒體課件制作目的不明確、教學方式枯燥、教學效果不理想的狀況，以彌補教學和訓練條件不足，解決教學形式單一等問題，讓學生能更親密地接觸和體驗體育運動帶來的樂趣，達到提高學生運動技能、增強學生學習興趣、改善課堂教學效果的目的。

1相關概念簡介

1.1虛擬仿真相關介紹。隨著5G技術的誕生，加大了網絡速度要求較高技術領域發展的空間。虛擬仿真是以計算機技術為核心制成的具有多種感知的虛擬世界，使人產生真實的體驗。該技術集合了計算機仿真、計算機圖形、人工智能、數字圖像處理、多媒體技術、傳感、網絡及顯示等多個領域技術的綜合性信息技術。[1]虛擬仿真技術被引入實訓教學環境中，打破了傳統枯燥乏味的教學方式，且以有效提高學生發展創新思維為目標。

1.2課堂教學課堂教學是在各種教學模式中普遍使用的一種教學手段。它是指在法定的一次課中，按照教學大綱和教學計劃規定的內容，由教師給學生傳授知識和技能的全過程，它主要包括講解、示范、問答、解惑等教學活動以及所使用的各種教具。通常把年齡或知識程度相近的人群，聚集在固定的班級，按統一的教學大綱內容，選擇適當的教學方法，并在固定的時間內，向學生教授教學內容的組織形式。[2]

2實驗對象與方法

摘要：在新工科背景下，數字電子技術教學模式的轉變與開發在電子信息工程本科教學中顯得尤為重要，虛擬仿真技術在數字電子技術教學模式開發中具有獨特優勢。本文分析了虛擬仿真技術的教學優勢，結合建構主義和教學心理學教學方法，開發了基于虛擬仿真的數字電子技術教學模式，與傳統教學模式相比，該教學模式具有提高學生探索積極性、擴展學生知識面、提高學習成績以及降低教學成本等優勢。

關鍵詞：新工科；數字電子技術；虛擬仿真技術；教學模式

2016年1月18日，在十八屆五中全會中指出了“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念[1]，并在一帶一路合作高峰論壇中強調：“我們要促進科技同產業、科技同金融深度融合，優化創新環境，集聚創新資源。我們要為互聯網時代的各國青年打造創業空間、創業工場，成就未來一代的青春夢想。”而新工科的內涵正是為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、《中國制造2025》等一系列國家戰略[2]。綏化學院作為地方應用型本科院校，具有服務地方，立足于地方性、應用型、開放式、國際化的辦學定位，同時制定厚基礎、強應用、養德性、善創新、高素質的培養規格[3]，均符合新工科人才培養理念，“數字電子技術”是電子信息工程專業的核心基礎課程，為后續的“單片機原理與接口技術”“DSP及傳感器原理”等課程的基礎，而傳統的數字電子技術教學模式具有知識面固定、教學內容老化、教學方法單一以及實驗教學成本高等弊端，無法滿足我國新時期新工科建設的具體實際教學要求，即同時適應當前行業產業發展的變化和滿足未來行業產業發展的需求。基于此，本文為了響應“新工科”的教學背景，設計并開發了基于虛擬仿真的數字電子技術教學新模式。

1虛擬仿真技術的優勢分析

為提高新時代背景下高等學校實驗教學質量和實踐育人水平，教育部從2017年起開展示范性虛擬仿真教學項目，利用線上+線下相結合的教學模式擴展學生的知識層面、增加學生的學習資源、提升學生與教師的互動能力，虛擬仿真技術可以依賴于網絡云端的教學資源，有利于教學資源協調建設、高效管理與應用[4]。在資源共享的平臺上，有助于提高教學質量，促進高校之間、校企之間協調發展，實現“產出導向”的培養模式，數字電子技術中涉及成本較高的耗材時，學生可采用仿真平臺，通過模型建立、參數選擇以及仿真計算等過程，在了解芯片電路工作機理的同時，還了解了軟件和平臺的應用，潤物細無聲中拓展了學生的知識，激發了學生的學習興趣。

2教學模式的開發

在經典的建構主義中，教師的講解并不是學生學習知識的有效渠道，通過學生在錯綜復雜的政治、社會、經濟及文化背景下，教師作為學生學習的輔助資源，學生自主有效地借助社會中的學習資料和資源，通過意義建構的方法捕獲工作中所需的知識與能力[5]。而虛擬仿真教學技術的特性和優勢恰好有利于實現建構主義學習理論中的四要素，即“情境”“協作”“會話”“意義建構”，其中情境對于理工科數字電子技術中抽象的學習顯得尤為重要，集成芯片由上萬個甚至上億個電子元器件構成，結構相對機械零部件更加復雜，不同集成芯片的工作原理更是各不相同，且在工作上存在較為復雜的連帶關系，為此如何運用虛擬仿真技術開發和實現有效的教學情境可以增進學生數字電子技術的理解非常重要。為真實體現復雜芯片結構在工作過程中情境的真實有效性，在教學設計中需規范情境所包含的知識，同時更應該增加知識在生產生活中的運用場合，增加其與應用型本科教學的契合度，虛擬仿真技術兼有技術實現的真實存在感和良好交互特性，將其結合三維動畫技術、先進的生活性、發展性教育理念，鼓勵學生在虛擬仿真學習情境中進行探究、訓練和體驗，通過人機交互的方式加深對數字電子技術中抽象復雜知識的應用理解[6]。在認知心理學的教學范疇內，將學生所學的知識分為陳述性和程序性，對于大量內容為陳述性知識的數字電子技術而言，需要虛擬仿真平臺具有較高的擬合度，因此基于虛擬仿真技術的數字電子技術教學中更應完全遵循科學的客觀規律因素，即應該合理運用物理引擎、選用合理的仿真平臺，針對性地模擬數字電子技術在現實中的客觀規律，從而準確、高效地把知識在真實中運用的方式呈現給學習者?；谝陨蠈μ摂M仿真技術與教學方法的研究，本課題小組所設計的教學策略如圖1所示。

1在機械類課程教學中實踐的意義

1.1在教學中應用的理論依據

虛擬仿真技術可將學習對象、學習資源、學習情境和學習工具進行有機結合，將一些看得見表面但摸不著實際的學習對象，通過某些技術和工具，使學習者能看得清其實質，還能感覺到其實際，為學習者創設良好的學習情境，有效促進了學習者的體驗學習。關于體驗學習，美國心理學家庫伯(DavidKolb)用4個元素建立起了4階段理論模型:具體的經驗、觀察與反思、形成抽象的概念和普遍的原理以及在新情境中檢驗概念的意義。對學習者而言，其學習過程應遵循“學習圈”(learningcycle)。學習的起點或知識的獲取首先是來自人們的經驗或者感性的認知，有了“經驗”，學習者的下一步邏輯過程便是對已獲經驗進行“觀察”與“反思”(reflection)，把“有限的經驗”形成抽象的概念和普遍的原理。在教學過程中，特別是高等教育中的機械類課程，學習者即學生很難在有限的時間對其學習對象如一些機械裝備進行感性認識，虛擬仿真技術在教學中的應用恰恰滿足了學生在學習中感性體驗的需求，在情景中體驗概念的意義，使得知識外延擴大。

1.2在機械類課程中教學的效果

機械基礎類課程通常由《機械制圖》、《機械原理》和《數控機床》等課程組成。在這些課程的教學中，既需要演示大量的實物、機械運動過程、加工、制造、檢驗方法和過程等，又需要將工程實際中提出的理論問題用虛擬仿真手段演示。采用虛擬仿真技術的CAI課件可以為教學提供很好的資源。如《機械制圖》課程中，除了強調學生的識圖繪圖能力之外，空間想象與空間思考能力尤為重要。作為教學重點與難點，傳統的文字講解與配圖很難讓學生在腦中具體地構造模型，而虛擬仿真技術的應用可以直接將三維立體圖展現在課堂之上，化抽象為具體。學生可從內部、外部以及各角度觀察立體模型，再與平面繪圖相結合，利于學生的理解。在《機械原理》課程中，運動機構的認知與理解為教學的核心，如何將教材中靜止的機構配圖的運動情景理解為真實的場景成為學習《機械原理》的關鍵。如在機構自由度的分析和計算過程中，復合鉸鏈很難講解透徹，若用設計出復合鉸鏈實際的裝配，學生會一目了然看到在3個桿件的結合點有2個鉸鏈，而避免因平面圖形看上去只有1個鉸鏈的錯誤感覺。采用虛擬仿真技術，將機構運動做成虛擬動畫，即可達到更好的教學效果，還可節省成本，符合教學改革發展的趨勢。在《數控機床》課程中，機床加工過程用純文本加圖片的教學方式不易被學生理解，最佳的學習方式就是實際操作，但很多學校辦學規模有限，缺少相應的實習基地，且實際操作具有一定風險。采用虛擬仿真技術進行設計加工的模擬，既可以避免真實教學給人帶來的危險，又可以減少相應投資的成本，同時可以系統、完整地為學生呈現出整個工藝過程，極大地幫助學生的理解和記憶。

2棉花制缽機的仿真動畫制作

教學過程中向學生展示農業棉花制缽機，實物成本高，體積大，不適合作為課堂教具，虛擬仿真技術在教學中的應用，可以利用Pro?E軟件對棉花制缽機進行實體建模，并以其機構部件的實際連接為基礎，對其進行裝配。在設置了機構連接方式和運動方式的前提下，利用Pro?E的“機構”模塊對制缽機工作過程進行了仿真，進而分析了制缽機構工作過程中的運動特點，使得學生更加直觀地了解其工作原理。