病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)踐

謝永

【摘? ?要】 高校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是關(guān)乎學(xué)?？萍佳邪l(fā)和創(chuàng)新力水平的重要工作，必須引起有關(guān)部門的重視，而在信息技術(shù)不斷發(fā)展的前提下，許多學(xué)校已經(jīng)借助有關(guān)技術(shù)完成了數(shù)字化校園的建設(shè)，在高校實(shí)驗(yàn)室的管理方面，依托現(xiàn)代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平。在醫(yī)學(xué)的病毒學(xué)分支領(lǐng)域，仿真實(shí)驗(yàn)一直是一項(xiàng)比較重要，也比較有難度的任務(wù)，會(huì)對(duì)高校的教學(xué)效果產(chǎn)生深刻意義，影響人才培養(yǎng)。本文將以病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室為主要研究對(duì)象，探究其在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室;數(shù)字化技術(shù);高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)

[Abstract]? The construction of university laboratories is an important task related to the level of science and technology research and development and innovation of schools. It must be paid attention to by relevant departments. Under the premise of continuous development of information technology， many schools have completed the digital campus with the help of relevant technologies. Construction， in the management of university laboratories， relying on modern Internet technology can effectively improve the management level of the laboratory. In the field of virology of medicine， simulation experiments have always been an important and difficult task， which will have profound implications for the teaching effect of colleges and universities， and affect the cultivation of talents. This paper will take the virus virtual simulation laboratory as the main research object， and explore its application prospects in college experimental teaching.

[Keywords]? virus virtual simulation laboratory; digital technology; college experimental teaching

1? 虛擬實(shí)驗(yàn)室有關(guān)理論概述

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用研究的重要載體。隨著虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的成熟，人們開始認(rèn)識(shí)到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室在教育領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也具有如利用率高，易維護(hù)等諸多優(yōu)點(diǎn)。三維文件具有可視化好、形象直觀、設(shè)計(jì)效率高、以及能為企業(yè)數(shù)字化的各類應(yīng)用環(huán)節(jié)提供完整的設(shè)計(jì)、工藝、制造信息等優(yōu)勢(shì)，在高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也有著廣闊的應(yīng)用前景。

2? 高校應(yīng)用病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的意義

在高校醫(yī)學(xué)教育改革不斷深入的背景下，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中存在的問題愈發(fā)明顯。在大量的人工操作流程下，實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營(yíng)成本和管理費(fèi)用都大大提高，此外，由于人力勞動(dòng)并不像機(jī)器工作那么精準(zhǔn)嚴(yán)密，因而在管理中出現(xiàn)某些錯(cuò)誤或疏漏也在情理之中。近年來， 非典型DoS一般會(huì)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)起攻擊， 使得TCP流量出現(xiàn)顯著的降低， 這種攻擊存在較強(qiáng)的隱蔽性， 很難對(duì)其進(jìn)行有效的防范[1]。

高校應(yīng)用病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)建設(shè)集認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)、練習(xí)與操作為一體的分子生物學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的操作訓(xùn)練平臺(tái)，虛擬實(shí)驗(yàn)室除了虛擬分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的操作訓(xùn)練平臺(tái)和虛擬分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)外，還增設(shè)與分子生物學(xué)相關(guān)的，分子生物學(xué)應(yīng)用技術(shù)方面的前沿研究?jī)?nèi)容，但要開設(shè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)比較困難。

在數(shù)字化校園的背景下，先進(jìn)的設(shè)備、儀器能夠得以應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)室的管理過程中也就能夠事半功倍。此外，由于虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的特性，它能夠?qū)Ω咝５膶?shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行完美的虛擬架構(gòu)。由于工科及其他實(shí)驗(yàn)科學(xué)的抽象性與嚴(yán)謹(jǐn)性，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室能夠?yàn)閷W(xué)生提供最接近現(xiàn)實(shí)情況的信息數(shù)據(jù)，從而為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)最逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，將抽象的東西更加具體化，便于學(xué)生理解，提高實(shí)踐能力。

3? 病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)踐的特點(diǎn)

首先，是交互性和自主性。虛擬實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)最大的不同，那就是動(dòng)態(tài)、不固定，因?yàn)檫@種特質(zhì)而使得虛擬實(shí)驗(yàn)室具備了交互性和自主性。交互性實(shí)質(zhì)上就是互動(dòng)性，病毒虛擬軟件結(jié)合了仿真、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，能夠從聲、畫、情境等方面提供全方位的操作服務(wù)，因此能大大提高人機(jī)互動(dòng)。

其次，虛擬實(shí)驗(yàn)室還具有開放性特征。由于虛擬實(shí)驗(yàn)室采用的是數(shù)字模擬的方式，因此不容易受時(shí)間、空間等條件的限制。虛擬實(shí)驗(yàn)室中的虛擬設(shè)備、仿真安裝包等資源都可以被外界平等地使用，從這一角度來說，虛擬實(shí)驗(yàn)室向外界的開放程度是較高的，實(shí)驗(yàn)者也可以根據(jù)自己的需要在病毒虛擬實(shí)驗(yàn)室中任意添加自己需要的“工具”，極大地方便了操作。

最后，是高效性與共享性。由于病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室完全借助于先進(jìn)的數(shù)字科技，因而會(huì)賦予操作者一個(gè)更為廣闊的時(shí)空觀，更加不受客觀條件限制，提升了實(shí)驗(yàn)的效率。此外，由于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的共享性，各類實(shí)驗(yàn)所需的資源都能在第一時(shí)間匯聚在一起，也在另一個(gè)角度加快了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度。

4? 病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的建設(shè)與實(shí)踐

4.1? 開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用程序

隨著智能手機(jī)、平板電腦等現(xiàn)代化設(shè)備的普及，移動(dòng)學(xué)習(xí)方式又成了新的熱門學(xué)習(xí)方式，對(duì)當(dāng)下乃至未來的教育行業(yè)都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。移動(dòng)學(xué)習(xí)的方式，為學(xué)生提供了更豐富的學(xué)習(xí)資源，更廣闊的學(xué)習(xí)空間，以及更機(jī)動(dòng)靈活的學(xué)習(xí)方式。因此，借助虛擬實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)軟件而開發(fā)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序，可以讓學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)查看實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、隨機(jī)進(jìn)行模擬練習(xí)并在線上與同學(xué)展開交流與討論，不受場(chǎng)地、時(shí)間的限制，是教學(xué)方式的跨越式創(chuàng)新，更是教育的一大進(jìn)步。

4.2? 建立新型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所

與高校傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同，病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室能夠改善高校的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，運(yùn)用高新技術(shù)，能夠讓每位學(xué)生盡可能地接受到最先進(jìn)的技術(shù)，最時(shí)新的科學(xué)知識(shí)，從而營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。此外，通過讓學(xué)生接觸關(guān)聯(lián)學(xué)科的知識(shí)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生觸類旁通的發(fā)散性思維，開啟智力，開發(fā)潛能。與以往的實(shí)驗(yàn)基地不同，病毒虛擬實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所可以是“有質(zhì)無(wú)形”的，也不必拘泥于現(xiàn)有的儀器設(shè)備，而是可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要而自行“生成”有關(guān)的設(shè)備，使之與教學(xué)內(nèi)容相契合。還有一點(diǎn)，在這種新型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所中，教學(xué)資源能夠得到最大程度的共享。

4.3? 徹底對(duì)傳統(tǒng)模式進(jìn)行革新

高校在構(gòu)建病毒虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)時(shí)還存在許多問題，需要有針對(duì)性地進(jìn)行解決。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，許多老套的、低效率的管理方法帶來的是人力物力資源的浪費(fèi)，應(yīng)該被及時(shí)淘汰。高校應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化管理系統(tǒng)建設(shè)的重視程度，加大資金的投入，加強(qiáng)宣傳，讓數(shù)字化校園的理念深入人心。具體來說，就是要積極尋求政府的支持，獲得設(shè)備采購(gòu)資金，也可以借助校友的捐贈(zèng)和社會(huì)機(jī)構(gòu)的力量。

4.4? 提高實(shí)驗(yàn)室管理人員的能力水平

在構(gòu)建病毒虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)時(shí)，需要借助大量的先進(jìn)儀器和設(shè)備，如果管理人員不具備相應(yīng)的操作能力，那么就會(huì)造成資源的浪費(fèi)和效率的低下。因此，在購(gòu)進(jìn)設(shè)備之前，學(xué)校應(yīng)該對(duì)原有的管理人員進(jìn)行專業(yè)的技能培訓(xùn)，主要是讓他們了解設(shè)備的全部功能、操作手法以及日常保養(yǎng)措施，對(duì)簡(jiǎn)單的維修知識(shí)也要進(jìn)行了解。除了崗前培訓(xùn)，高校還需要對(duì)這些工作人員定期開展繼續(xù)教育，讓他們不斷更新自己的知識(shí)，從而更好地建設(shè)現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。

5? 結(jié)語(yǔ)

在信息化時(shí)代，構(gòu)建數(shù)字化校園是大勢(shì)所趨。在高校病毒學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，運(yùn)用數(shù)字化手段，可以有效提高工作效率和管理水平，為實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展提供更廣闊的空間，為祖國(guó)的科研建設(shè)保駕護(hù)航。雖然目前在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)代化管理系統(tǒng)的建設(shè)過程中還存在許多問題，但總體來看，虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)在高校病毒學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用前景依然是十分明朗的。

參考文獻(xiàn)：

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