應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)思考

任思穎

摘? 要：作為應(yīng)用型高校，顧名思義，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，因此，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)十分注重學(xué)生的實(shí)踐，使得學(xué)生的實(shí)踐能力得到有效增長(zhǎng)。建設(shè)計(jì)算機(jī)工程學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心是十分有必要的，可以幫助學(xué)生更好學(xué)習(xí)，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫接行岣?。因此，本文將以如何建設(shè)應(yīng)用型高校計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心展開(kāi)論述，提供相應(yīng)的方案，促使計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)工作能夠得到有效開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型? 高校計(jì)算機(jī)? 虛擬仿真? ?實(shí)驗(yàn)中心

中圖分類(lèi)號(hào)：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）08（c）-0234-03

Abstract： As an application-oriented university， as the name implies， it is to cultivate application-oriented talents. Therefore， we should pay great attention to the practice of students in the teaching process， so that students' time ability can be effectively increased. It is very necessary to build a computer engineering virtual simulation experiment center， which can help students learn better and improve their experimental ability effectively. Therefore， this paper will discuss how to build the application-oriented university computer engineering virtual simulation experiment center， and provide the corresponding scheme to promote the construction of the computer engineering virtual simulation experiment center to be carried out effectively.

Key Words： Applied; College computer; Virtual simulation; Experimental center

所謂虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)而營(yíng)造的虛擬技術(shù)世界。通過(guò)計(jì)算機(jī)以及軟件，建設(shè)逼真的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)低成本、無(wú)時(shí)限的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，它具有十分大的發(fā)展?jié)摿?，可以促使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到有效提升。作為應(yīng)用型高校，應(yīng)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，使得學(xué)校整體教學(xué)質(zhì)量得到有效提升。

1? 計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)思路以及原則

建設(shè)計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，目的是為了培養(yǎng)學(xué)生自身的創(chuàng)新能力，以及對(duì)工程的探索能力，進(jìn)而滿足對(duì)學(xué)習(xí)的需求，使得更加了解信息化技術(shù)[1]。虛擬化技術(shù)主要包括兩個(gè)特點(diǎn)，第一，運(yùn)用虛擬的空間對(duì)應(yīng)特定環(huán)境，然后在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展相應(yīng)教學(xué);第二，通過(guò)修改或是更換對(duì)應(yīng)的仿真軟件，然后運(yùn)用不同的裝備開(kāi)展教學(xué)，第三，是通過(guò)移動(dòng)終端技術(shù)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)。因此，在計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)時(shí)應(yīng)充分遵循以下原則：實(shí)用性更加突出：總體來(lái)說(shuō)在計(jì)算機(jī)的使用教學(xué)方面更加突出，能夠使教學(xué)模式更加具有鮮明的獨(dú)特性，平臺(tái)的在使用與操作的過(guò)程中更加便捷，操作平臺(tái)的圖標(biāo)清晰，在教學(xué)的過(guò)程中能夠更加容易進(jìn)行符合自身的個(gè)性化設(shè)計(jì)，更具有針對(duì)性。安全性更加突出：計(jì)算機(jī)的操作平臺(tái)界面在管理上更為嚴(yán)格，能夠安全地保護(hù)數(shù)據(jù)信息，并且能夠自動(dòng)進(jìn)行備份，防止數(shù)據(jù)丟失[2]。建設(shè)更為標(biāo)準(zhǔn)：符合國(guó)家教育部門(mén)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并且能夠合理地接入數(shù)據(jù)信息平臺(tái)使得相互之間的信息更為交融，同時(shí)更加科學(xué)、規(guī)范，能夠準(zhǔn)確地根據(jù)國(guó)家教育系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，保證了學(xué)校的發(fā)展更加便捷與高效。資源之間進(jìn)行整合與分享：相關(guān)的計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間資源進(jìn)行整合，建立分享平臺(tái)，能夠更多地獲取相關(guān)的信息內(nèi)容并且加強(qiáng)各個(gè)仿真項(xiàng)目之間的合作與交流，使得更好地開(kāi)展相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)。多渠道的交流方式：用過(guò)信息之間的交流與合作，能夠幫助學(xué)生獲得更多的學(xué)習(xí)資源，并且能夠與教師進(jìn)行無(wú)間隙的交流，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2? 計(jì)算機(jī)工程虛擬實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)步驟

仿真技術(shù)包括兩個(gè)方面，共性應(yīng)用技術(shù)、專業(yè)仿真應(yīng)用技術(shù)。共性應(yīng)用技術(shù)指的是，在虛擬實(shí)驗(yàn)中所涉及到的系統(tǒng)以及運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的技術(shù)以及要求，仿真應(yīng)用技術(shù)指的是，與自然科學(xué)以及工程社會(huì)科學(xué)有相關(guān)聯(lián)的仿真應(yīng)用技術(shù)，因此，在建設(shè)計(jì)算機(jī)工程虛擬仿真空間實(shí)驗(yàn)室時(shí)，可充分考慮到它的實(shí)用性以及可操作性，為保證這兩大特點(diǎn)，應(yīng)按照相關(guān)要求進(jìn)行建設(shè)：第一，統(tǒng)籌兼顧，分化步驟，一步一步實(shí)行，采用集中管理和共享共建的方式，并且根據(jù)學(xué)術(shù)上的要求，對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)分類(lèi)以及技術(shù)上的硬性要求，在實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用型人才進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，使得建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到國(guó)家要求[3];第二，需要建立專門(mén)的配套管理服務(wù)系統(tǒng)，使得資源得到更好的利用以及共享，但是也要注重對(duì)其進(jìn)行管理及維護(hù)，此時(shí)可采用身份認(rèn)證的方式，讓其他的單元對(duì)本單元的虛擬仿真空間進(jìn)行相關(guān)的管理以及維護(hù)，其中可包括對(duì)身份認(rèn)證、資源管理、數(shù)據(jù)交換等內(nèi)容;第三，在建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心時(shí)，應(yīng)注重設(shè)計(jì)的美觀感以及分層管理的方式，而且功能上應(yīng)該包括虛擬的資源展示、相關(guān)的信息服務(wù)教學(xué)內(nèi)容等，除此之外，也應(yīng)開(kāi)設(shè)相應(yīng)的公告欄，內(nèi)容包括預(yù)約開(kāi)放以及資源展示等，促使學(xué)生更好地運(yùn)用，計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)，第四，針對(duì)智能教學(xué)管理，應(yīng)建立相應(yīng)的指導(dǎo)以及管理系統(tǒng)，而且也應(yīng)包括，教學(xué)輔助功能以及輔助學(xué)習(xí)的功能，如自動(dòng)批改上交的內(nèi)容，進(jìn)行解析以及講解。（1）在教學(xué)實(shí)踐中采用智能指導(dǎo)，教師需要提前依據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)要求制定出智能指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)和智能指導(dǎo)原則。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到困難，可以立即向智能指導(dǎo)請(qǐng)教，從而逐漸提高實(shí)驗(yàn)效率;（2）在教學(xué)實(shí)踐中采用智能批改，教師在教學(xué)實(shí)踐中可以采用教育資源平臺(tái)提供的智能批改功能，可以緩解教師的批改作業(yè)壓力，有利于提高教師的教學(xué)效率。首先，教師需要熟悉平臺(tái)智能批改的規(guī)則，依據(jù)規(guī)則將作業(yè)上傳到平臺(tái)，并設(shè)置相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。然后根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)可以掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況，找到學(xué)生薄弱點(diǎn)，進(jìn)行二次教學(xué)。

3? 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求

根據(jù)平臺(tái)資源的相關(guān)功能，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室應(yīng)包括兩類(lèi)資源，即核心資源、輔助資源。核心資源指的是模擬實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)以及遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，且主要設(shè)計(jì)為綜合性實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生更好開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。當(dāng)前在應(yīng)用型高校中，應(yīng)以專業(yè)實(shí)驗(yàn)建設(shè)為主，而虛擬實(shí)驗(yàn)不應(yīng)超過(guò)總實(shí)驗(yàn)的20%。除此之外，教學(xué)中，應(yīng)對(duì)各類(lèi)資源進(jìn)行互補(bǔ)，如將虛擬仿真與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，使得學(xué)生能夠更加直觀明了地感受到其中的內(nèi)容，從而更好地展開(kāi)相關(guān)學(xué)科的學(xué)習(xí)。輔助資源應(yīng)包括圖片、音頻等，并且能具有在線編輯的功能，當(dāng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課時(shí)，應(yīng)秉持著實(shí)踐教學(xué)一體化的方式。進(jìn)行教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有關(guān)操作，從而更好地展開(kāi)教學(xué)。虛擬教學(xué)可分為三個(gè)層次，即基礎(chǔ)層次、專業(yè)層次、實(shí)踐層次，基礎(chǔ)層次主要是根據(jù)教綱制定的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可以幫助學(xué)生更好地鞏固課本知識(shí)，使得實(shí)驗(yàn)更好地進(jìn)行。專業(yè)層次主要是指大綱中的綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同時(shí)不僅包括基礎(chǔ)課，也包括綜合環(huán)節(jié)，目標(biāo)是為更好推進(jìn)仿真虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的教學(xué)成果提高[4]。實(shí)踐層次主要是為體現(xiàn)應(yīng)用型高校的要求，增加學(xué)生對(duì)科研的興趣，通過(guò)與計(jì)算機(jī)工程為基礎(chǔ)，讓學(xué)生進(jìn)行不斷的訓(xùn)練，增強(qiáng)自身實(shí)踐能力，從而能夠成為更好的應(yīng)用型實(shí)踐人才，促使自身競(jìng)爭(zhēng)力得到有效提高。

4? 計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的意義

建立計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，可以實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、人機(jī)結(jié)合的同步使用，為應(yīng)用型高校的學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)開(kāi)辟新路徑，同時(shí)提升對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)效果，得出更加精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，可以構(gòu)建更加逼真的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，從而讓學(xué)生在開(kāi)放的空間內(nèi)展開(kāi)高效的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。除此之外，相比線下實(shí)驗(yàn)操作，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)仿真中心進(jìn)實(shí)驗(yàn)，可以一定程度上提高實(shí)驗(yàn)時(shí)的安全性，而后達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)室不能夠到達(dá)的高度。同時(shí)，在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所中，帶有高危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)操作不應(yīng)允開(kāi)展，以防對(duì)人體健康產(chǎn)生傷害，帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的局面。而通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，這些都能夠有效避免，保證人生命財(cái)產(chǎn)健康安全的同時(shí)高效開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。另外，對(duì)于高消耗以及高成本的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，相比真實(shí)驗(yàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)中心具有它不可超越的優(yōu)勢(shì)?？傮w來(lái)說(shuō)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)無(wú)論在理念還是模式下都對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行了革新，并且產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。深刻來(lái)講，計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)對(duì)應(yīng)用型高校日后的發(fā)展起到一定積極作用。在校內(nèi)，學(xué)生通過(guò)運(yùn)用虛擬技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，不僅能夠提高對(duì)互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)運(yùn)用的能力，還能夠增加自身的實(shí)驗(yàn)頻次，體現(xiàn)出高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)目的。

5? 結(jié)語(yǔ)

建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，是為了學(xué)生能夠更好地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，從而能夠讓學(xué)生不斷地進(jìn)行嘗試以及重復(fù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，不僅能夠增加實(shí)驗(yàn)室的靈活性，還能在一定程度上提高它的運(yùn)用率，使得實(shí)用性得到進(jìn)一步提高。同時(shí)，應(yīng)用型高校是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，通過(guò)建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，能夠讓學(xué)生進(jìn)行更好的資源共享，然后更好地培育應(yīng)用型人才，日后為社會(huì)謀福利。

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