葡萄酒虛擬仿真實驗室建設的幾點思考

馬海軍++焦紅茹

摘 要：在科技發(fā)展日新月異的今天，信息技術在教育業(yè)的應用正在逐步的深入，這有力的促進了我國教育模式的改進、教學效率和教學質量的提升。同時也是教育產(chǎn)業(yè)適應現(xiàn)代化社會進程的一大標志。虛擬仿真實驗室的教育應用為高等教育教學方法和學習方式帶來了里程碑式的變革，大大簡化了試驗教學的成本因素、安全因素和時間因素。為我國教育業(yè)的發(fā)展帶來了不可忽視的幫助。本文將通過對葡萄酒虛擬仿真實驗室建設的問題提出論述，希望可以為相關教育工作者提供一些幫助和參考。

關鍵詞：虛擬仿真實驗室 教學管理 葡萄酒 教育

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0011-02

在教學實踐當中，實驗教學一直是其重要的組成部分，是學生綜合實踐能力和創(chuàng)新科研能力培養(yǎng)的必要條件。其“仿真”概念是19世紀60年代由摩根扎特做出了技術性的定義。隨著科技日新月異的發(fā)展，計算機技術已經(jīng)越來越多的應用于教學當中，虛擬仿真技術同樣也日益趨向成熟。

1 關于建立虛擬葡萄酒仿真實驗室的必要性

在葡萄酒專業(yè)當中，葡萄酒專業(yè)的課程體系是根據(jù)葡萄學為課程理論基礎，以葡萄酒為教學核心，最后用葡萄酒工程為學習目標，其發(fā)展前景是以葡萄酒市場為導向的綜合性復合知識體系。近些年來，不少高校都采用了虛擬仿真實驗教學，而虛擬仿真實驗的優(yōu)勢也在教學過程當中漸漸得到了體現(xiàn)。下面，筆者關于建立虛擬葡萄酒仿真實驗室的必要性提出幾點見解。

首先，虛擬葡萄酒仿真實驗室的建立可以提高教學質量，在虛擬葡萄酒仿真實驗室當中，逼真和立體的教學表現(xiàn)形式可以讓抽象和枯燥的理論知識具體表現(xiàn)出來，教師能夠根據(jù)自己的實際要求來盡可能地發(fā)揮出虛擬葡萄酒仿真實驗室的優(yōu)勢，對教學質量的提升十分顯著。

其次，虛擬葡萄酒仿真實驗室可以去完成那些普通教學模式中無法達成的試驗。由于葡萄酒中的一些試驗環(huán)節(jié)往往過于冗長，那些反應周期過長的實驗、復雜的試驗都無法短時間見證實驗效果，因此對于試驗要求十分高，試驗成本也很高。但這些在虛擬葡萄酒仿真實驗室的幫助下，都可以安全、立體和逼真的展示出來，讓學生可以更直觀的學習到知識。

并且虛擬葡萄酒仿真實驗室可以大大的豐富課堂內容，增強教學趣味，通過虛擬葡萄酒仿真實驗室中多媒體技術、計算機技術、虛擬仿真技術和信息輸入輸出技術的應用，使得創(chuàng)造一種高度真實的教學實驗環(huán)境，讓學生能夠身臨其境、感同身受的去體會實驗過程當中的點點滴滴，對于實驗的互動性也較強，并且沒有任何潛在危險因素。可以自由的讓學生發(fā)揮他的想象力和創(chuàng)造力以解開實驗的奧秘。這對于學生的學習興趣、擴散思維和豐富實驗經(jīng)驗都有著很大的幫助。

最后，虛擬葡萄酒仿真實驗室其豐富、高效的試驗內容讓課堂授學過程變得簡單，不再是傳統(tǒng)的一人講、其他人聽的教學模式。虛擬葡萄酒仿真實驗室可以讓學生與實驗室親身接觸，隨時隨地無要求的開始試驗，突破了傳統(tǒng)對于一切客觀因素的限制，讓教師可以當堂去完成教學目標。

近幾年寧夏葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。市場對葡萄酒人才的需求量劇增，2015年寧夏自治區(qū)人民政府制定出臺了《關于印發(fā)中國（寧夏）賀蘭山東麓葡萄產(chǎn)業(yè)及文化長廊發(fā)展總體規(guī)劃（2011-2020年）》，開啟了寧夏葡萄產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新時代。寧夏政府先后出臺文件扶持葡萄酒人才的培養(yǎng)。為了提高高校教學質量，國家一直鼓勵互聯(lián)網(wǎng)技術、信息技術在教學中應用，教育部也出臺政策支持虛擬仿真實驗室的建設。為提高教學效果，結合信息化建設，必須建設葡萄酒虛擬仿真實驗室。

2 關于葡萄酒虛擬仿真實驗室的建立設計

葡萄酒虛擬仿真實驗室是在虛擬仿真系統(tǒng)基礎上建立的，因此若想建立一個完整的葡萄酒虛擬仿真實驗室，必須要選擇確實可行的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)當中主要包括了虛擬現(xiàn)實平臺開發(fā)、虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實集成控制系統(tǒng)四個部分組成。

在建立完整的葡萄酒虛擬仿真實驗室時，需要首先選擇一套功能完整的虛擬顯示應用開發(fā)平臺。這一部分主要是兩個部分組成。一部分是虛擬現(xiàn)實的硬件開發(fā)，這部分主要由包括高性能的圖像生成處理系統(tǒng)；另一部分是虛擬現(xiàn)實的軟件開發(fā)。虛擬現(xiàn)實開發(fā)平臺是整個葡萄酒虛擬仿真實驗室的核心，負責了VR場景的生成、計算和布景，同時也是整個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)里最基本的功能，在連接和協(xié)調其他子系統(tǒng)運行工作時，虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)平臺會協(xié)調整個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。因而，若想建立一個完整的葡萄酒虛擬仿真實驗室，其虛擬現(xiàn)實開發(fā)系統(tǒng)的每一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)都是無法或缺的部分。

在建立一個虛擬仿真實驗室時，必須有相應配套的多種顯示系統(tǒng)和虛擬現(xiàn)實設備工具。這方面包括了虛擬現(xiàn)實交互系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實集成控制、數(shù)據(jù)傳感手套、立體眼鏡、頭盔顯示器、三維空間跟蹤儀、3D立體顯示器、虛擬現(xiàn)實工作站、多通道立體環(huán)幕系統(tǒng)。其中，三維投影虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)是目前使用范圍最廣的設備。由于虛擬現(xiàn)實技能的特性，往往需要極為高的真實感才能讓人產(chǎn)生身臨其境的感覺。因此，在虛擬現(xiàn)實設備當中，三維投影虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)最能夠滿足這個條件，讓人沉浸在生成的場景當中。所以三維投影虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)最受目前虛擬仿真實驗室的歡迎。而目前，三維投影虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)也是國際上最受歡迎和實用性高的虛擬現(xiàn)實仿真試驗的方式和手段，三維投影虛擬現(xiàn)實顯示系統(tǒng)的高度模擬度以及臨場感是目前最高級別的參與者與虛擬空間的交流和溝通構想。

3 葡萄酒虛擬仿真實驗室建設后的未來展望和推廣意義

仿真實驗教學模式將會開辟一種新的模式，會將教學的形式從一種模式改變?yōu)榱硗庖环N模式，這是一種進步，也是計算機技術發(fā)展的必然結果。葡萄酒虛擬仿真實驗室的教學中心遵循了“虛實結合、知學合一”的教育理念。其豐富的優(yōu)質教學資源全方面的提升了教學質量，豐富的教學內容全面提高了學生學習的興趣、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、思維擴散能力和實踐能力。作為一種新式教育模式，為面對未來教學環(huán)境的挑戰(zhàn)打下了良好的基礎。推動了信息技術和教育產(chǎn)業(yè)的深度融合，為學術創(chuàng)新、教學模式改革和優(yōu)秀的教學資源輻射做出了貢獻，使得更多的教師和學生受益。

4 結語

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，教育業(yè)也因為現(xiàn)代科技的運用而有了全新的改變。虛擬仿真實驗室技術即是一種挑戰(zhàn)，也是一種機遇。它打破了傳統(tǒng)實驗當中拘泥于地點因素、時間因素、經(jīng)費因素、安全因素的現(xiàn)狀，可以隨時隨地開展實驗教學，且過程簡單，教學質量和教學提升效率都非常高，本文通過對葡萄酒虛擬仿真實驗室的建立必要性、設計和未來展望做出了簡述，希望可以為相關教育工作者的工作帶來一點點幫助和參考。

參考文獻

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