“補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

艾列富, 王贈(zèng)凱，宋 靜，吳 健

(1.安慶師范大學(xué) 計(jì)算機(jī)與信息學(xué)院，安徽 安慶 246133；2.嘉興學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院，浙江 嘉興 314001)

工程教育專業(yè)認(rèn)證在國際上被眾多國家和地區(qū)接受和認(rèn)可，已成為高校教育質(zhì)量評(píng)價(jià)和保證體系的重要構(gòu)成之一。我國在2016年正式成為《華盛頓協(xié)議》簽約成員，標(biāo)志著國內(nèi)高校專業(yè)在通過工程教育認(rèn)證之后在國際上具有等效學(xué)位/學(xué)歷認(rèn)定[1]。國內(nèi)高校開展工程教育專業(yè)認(rèn)證，其已成為我國高等教育的重要組成部分，目標(biāo)是通過改革人才培養(yǎng)模式，提高工程教育質(zhì)量[2]。

工程教育的核心理念是“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”，強(qiáng)調(diào)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的4個(gè)問題：(1)要達(dá)到怎樣的目標(biāo)學(xué)習(xí)成果；(2)學(xué)生為什么要達(dá)成目標(biāo)學(xué)習(xí)成果；(3)如何幫助學(xué)生達(dá)成目標(biāo)學(xué)習(xí)成果；(4)如何評(píng)估學(xué)生是否獲得了目標(biāo)學(xué)習(xí)成果[3]。在該理念下，高校各專業(yè)，尤其是工科類專業(yè)需要持續(xù)推進(jìn)課程建設(shè)和教學(xué)改革[4]，促進(jìn)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為專業(yè)課程教學(xué)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析問題能力和解決實(shí)際問題的動(dòng)手實(shí)踐能力等方面肩負(fù)重要責(zé)任[5]。補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)組成原理課程中的綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是圍繞存儲(chǔ)器擴(kuò)展、運(yùn)算器級(jí)聯(lián)、補(bǔ)碼乘法控制等電路自主設(shè)計(jì)和綜合運(yùn)用的實(shí)踐而建設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)是推動(dòng)具備實(shí)踐創(chuàng)新和解決復(fù)雜工程問題能力的高素質(zhì)人才培養(yǎng)[6]。

為此，開發(fā)了貼近實(shí)物的補(bǔ)碼一位乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生可以使用該系統(tǒng)所虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)元器件自主設(shè)計(jì)和搭建電路，突破傳統(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的時(shí)間、空間限制、靈活度不足和綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面擴(kuò)展性不足等方面的瓶頸，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合該系統(tǒng)提出了探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。

1 “補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和特點(diǎn)

補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)組成原理課程中電路規(guī)模較大和綜合性較高的實(shí)驗(yàn)，難度較大，可以體現(xiàn)工程認(rèn)證中解決復(fù)雜問題的能力要求。該實(shí)驗(yàn)涉及到的知識(shí)點(diǎn)包括：(1)馮·諾依曼模型機(jī)的構(gòu)成；(2)存儲(chǔ)器工作原理和擴(kuò)展；(3)運(yùn)算器工作原理和級(jí)聯(lián)；(4)補(bǔ)碼乘法原理；(5)補(bǔ)碼算術(shù)移位規(guī)則；(6)組合、時(shí)序電路設(shè)計(jì)原理和方法。主要涉及的模塊電路包括：(1)存儲(chǔ)器及其容量擴(kuò)展電路；(2)運(yùn)算器級(jí)聯(lián)電路；(3)補(bǔ)碼乘法器的控制電路。

基于工程認(rèn)證理念，該實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)包括：(1)針對(duì)特定問題進(jìn)行分析，查閱資料并獲得結(jié)論；(2)針對(duì)復(fù)雜問題的具體需求，選擇合理的方法、技術(shù)和工具，構(gòu)建有效的電路；(3)根據(jù)特定目標(biāo)，完成實(shí)驗(yàn)電路的測(cè)試、完善和改進(jìn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

目前大多數(shù)高校采用硬件實(shí)驗(yàn)箱在實(shí)驗(yàn)室開展以教師為主導(dǎo)的“注入式、模仿式”[7]實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要存在以下不足：

1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到時(shí)間、空間限制。使用實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生必須在特定時(shí)間到特定地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通常一次實(shí)驗(yàn)課占2個(gè)學(xué)時(shí)，而補(bǔ)碼乘法器電路設(shè)計(jì)(電路圖如圖1所示)這種大型綜合性實(shí)驗(yàn)，電路比較復(fù)雜，需要4～6學(xué)時(shí)。學(xué)生在一次實(shí)驗(yàn)課時(shí)間內(nèi)往往不能及時(shí)完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而教室的實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備并不是供每位學(xué)生獨(dú)占使用，因此未完成任務(wù)的學(xué)生在下一次實(shí)驗(yàn)課時(shí)面臨需要重新搭建電路的問題，帶來重復(fù)工作，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。此外，使用實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)課期間才能在實(shí)驗(yàn)教室動(dòng)手實(shí)踐，無法利用課余時(shí)間及時(shí)去驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)其關(guān)于硬件電路設(shè)計(jì)的構(gòu)思和創(chuàng)意，不利于實(shí)踐能力培養(yǎng)。

2)實(shí)體實(shí)驗(yàn)箱可以支持的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有限，實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展性不足。目前實(shí)體實(shí)驗(yàn)箱通常采用模塊化設(shè)計(jì)，雖然可以很方便地支持存儲(chǔ)器、運(yùn)算器這類單模塊電路的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但不能滿足補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)這種綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)關(guān)于實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展、大規(guī)模實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)的實(shí)際教學(xué)需求。此外，實(shí)驗(yàn)箱不具備讓學(xué)生定位異常信號(hào)、調(diào)試電路的實(shí)驗(yàn)條件，并且實(shí)驗(yàn)箱中芯片、接口等易損壞，必須定期維護(hù)和更新，人力和經(jīng)濟(jì)成本消耗大。

3)目前以教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生只需按照固定的實(shí)驗(yàn)步驟搭建電路，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這種方式不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、分析和解決實(shí)際問題的能力。

因此，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，需要從實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式等方面進(jìn)行教學(xué)改革，突出以學(xué)生為中心，成果導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)的理念，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)動(dòng)力，促進(jìn)實(shí)踐能力增長(zhǎng)。

2 補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

相比實(shí)體實(shí)驗(yàn)箱，采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式變得更加靈活[8]，突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的上述瓶頸。為此，圍繞補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)所需的實(shí)驗(yàn)芯片和元器件，研發(fā)了一套模型機(jī)——補(bǔ)碼一位乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為學(xué)生提供不受時(shí)空間限制的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生可以自主、靈活地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、搭建電路、測(cè)試和驗(yàn)證電路正確性。本系統(tǒng)采用Web方式進(jìn)行訪問(網(wǎng)址：https://vstc.aqnu.edu.cn)，實(shí)驗(yàn)操作界面如圖2所示。該系統(tǒng)已部署在我校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)，學(xué)生可以在平臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)的課前視頻學(xué)習(xí)、虛擬實(shí)驗(yàn)操作、課后習(xí)題鞏固和實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交整個(gè)環(huán)節(jié)。

2.1 補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

圖3是所開發(fā)的補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)架構(gòu)，圍繞實(shí)驗(yàn)所需的芯片等元器件，虛擬仿真包括：存儲(chǔ)芯片2114和6116，運(yùn)算器相關(guān)芯片74LS181和74LS182，移位寄存器74LS395，計(jì)數(shù)器芯片74LS161和74LS193，觸發(fā)器和鎖存器74LS272和74LS373以及其他如74LS157選擇器芯片和74LS08等多個(gè)邏輯門芯片，輸入輸出和時(shí)序發(fā)生器類元器件有二極管燈、數(shù)碼管、示波器、脈沖發(fā)生器和方波信號(hào)源等。

針對(duì)電路設(shè)計(jì)中芯片、元器件之間的導(dǎo)線連接，設(shè)計(jì)了基于Dijkstra且具有規(guī)避障礙物功能的導(dǎo)線路徑自動(dòng)規(guī)劃算法。在此基礎(chǔ)上，通過獲取系統(tǒng)中所放置的實(shí)驗(yàn)芯片、元器件類型以及通過導(dǎo)線連接獲取的電路連接狀態(tài)，開發(fā)了基于SPN(similar petri net)模型的電路仿真器，計(jì)算電路輸出。在仿真過程中，Web前端同后臺(tái)電路仿真器之間通信架構(gòu)如圖4所示。仿真調(diào)度進(jìn)程通過監(jiān)聽實(shí)驗(yàn)前端的仿真活動(dòng)，為每個(gè)發(fā)送仿真命令的前端啟動(dòng)一個(gè)電路仿真器進(jìn)程。當(dāng)前端同電路仿真器進(jìn)程建立連接后，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

2.2 補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)

1)補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供貼近實(shí)物的芯片級(jí)交互式虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和運(yùn)行貼合實(shí)際情況。此外，將各種芯片的圖文資料集成在系統(tǒng)中，學(xué)生在選擇芯片的時(shí)候可以從圖片和文字上對(duì)芯片有一個(gè)直觀上的理解，同時(shí)也可以通過幫助選項(xiàng)中的說明書來了解芯片的功能和用法。

2)硬件技術(shù)的發(fā)展會(huì)帶來硬件元器件的更新?lián)Q代，為此，另外配套開發(fā)了虛擬實(shí)驗(yàn)芯片定制軟件，通過交互的方式定義芯片邏輯和時(shí)序，即可很方便地生成對(duì)應(yīng)的虛擬芯片模型，如圖5所示。本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)支持動(dòng)態(tài)添加和部署新的實(shí)驗(yàn)元器件以開發(fā)更多、更新的虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)同計(jì)算機(jī)芯片技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)保持同步。

3)該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)集成了電路診斷技術(shù)，在仿真時(shí)檢測(cè)電路完整性、實(shí)驗(yàn)元器件連接、信號(hào)是否存在沖突，并對(duì)異常信息進(jìn)行提示。在實(shí)驗(yàn)電路仿真運(yùn)行過程中，本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還監(jiān)測(cè)并實(shí)時(shí)顯示電路中任何實(shí)驗(yàn)元器件引腳的電平邏輯信號(hào)，供學(xué)生調(diào)試電路時(shí)使用，以得到目標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3 結(jié)合補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

為提高補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在時(shí)間、空間無限制和電路設(shè)計(jì)等方面開放式的特點(diǎn)，構(gòu)建一種以學(xué)生為中心，自主探究的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程如圖6所示，其中應(yīng)用嘗試與調(diào)試和實(shí)驗(yàn)探究改進(jìn)貫穿在課中和課后兩個(gè)階段。指導(dǎo)教師主要講解補(bǔ)碼乘法器相關(guān)原理、實(shí)驗(yàn)任務(wù)和預(yù)期目標(biāo)，并在整個(gè)實(shí)驗(yàn)課前、中、后全過程對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo)和引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。通過實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目標(biāo)驅(qū)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)為導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)過程中充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，挑戰(zhàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力，鼓勵(lì)學(xué)生開展合作和協(xié)作探究式學(xué)習(xí)，從而有效調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的綜合能力。

3.1 課前自主學(xué)習(xí)

教師在課前將補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)書通過校級(jí)實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)下達(dá)給學(xué)生，實(shí)驗(yàn)任務(wù)書內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)主題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)測(cè)試樣例及實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容提綱，如圖7所示。教師可以在課前錄制實(shí)驗(yàn)任務(wù)書講解視頻，以及存儲(chǔ)器工作原理及擴(kuò)展、運(yùn)算器工作原理及級(jí)聯(lián)方式、數(shù)據(jù)補(bǔ)碼表示方式和補(bǔ)碼乘法控制原理等實(shí)驗(yàn)所涉及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)視頻作為學(xué)習(xí)資料上傳至實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所在的校級(jí)實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前須在線學(xué)習(xí)教師提供的視頻以幫助理解實(shí)驗(yàn)任務(wù)、搜集補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)的相關(guān)資料、構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案、使用補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路并驗(yàn)證。

圖7 “補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)任務(wù)

3.2 課上交流研討

課上交流研討，一方面可以使教師檢查學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)和補(bǔ)碼乘法器實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的情況；另一方面，可以讓學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)心得、電路方案以及問題等方面以課堂研討的方式進(jìn)行交流討論。該過程在一次實(shí)驗(yàn)課中可以分多次進(jìn)行，一般總共控制在一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)以內(nèi)，其余時(shí)間供學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。

在這個(gè)環(huán)節(jié)里，教師由傳統(tǒng)的完全講授者轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕鸬酱鹨山饣?、觀察和協(xié)調(diào)組織者。教師從實(shí)驗(yàn)任務(wù)的要求和探究性問題出發(fā)，結(jié)合補(bǔ)碼乘法器電路從模塊設(shè)計(jì)到模塊綜合、整體電路的優(yōu)化以及從手動(dòng)控制到全自動(dòng)控制的需求，提出理論與技術(shù)要求，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)電路方案進(jìn)行討論交流。通過實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容的課上交流研討，不僅可以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)和交流能力，還可以引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案，以鍛煉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。

3.3 應(yīng)用嘗試

交流研討之后，學(xué)生需按照各自最后確定的補(bǔ)碼乘法器電路方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果有2種可能：一是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中能夠得到目標(biāo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)此，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容，引導(dǎo)這部分學(xué)生進(jìn)行更深層次問題的探究和思考，培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)的精神。二是實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確。對(duì)此，學(xué)生需自主或者在教師的幫助和引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題產(chǎn)生的原因并制定解決問題的辦法。

3.4 實(shí)驗(yàn)探究與改進(jìn)

針對(duì)前面實(shí)驗(yàn)嘗試出現(xiàn)的問題或者由實(shí)驗(yàn)嘗試帶來的深層次問題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约皩?shí)驗(yàn)任務(wù)中待探究的問題，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)思考、分析和給出解決思路。比如：結(jié)果測(cè)試、電路結(jié)構(gòu)改進(jìn)和控制方式優(yōu)化等方面。

3.3、3.4兩部分內(nèi)容可以反復(fù)進(jìn)行，即學(xué)生可以持續(xù)地對(duì)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行優(yōu)化、仿真和調(diào)試，檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否達(dá)到預(yù)期。

結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在使用上的時(shí)間、空間優(yōu)勢(shì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以采用開放式學(xué)習(xí)模式。如果課上時(shí)間不足，依靠網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的便利性，學(xué)生可在課下自主選擇時(shí)間、地點(diǎn)登錄虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，開展實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。在實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生可以自主安排課下學(xué)習(xí)計(jì)劃，從而有利于其主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。

3.5 提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)并得到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果之后，可在學(xué)校實(shí)驗(yàn)共享實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中在線撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提交。教師可以隨時(shí)在系統(tǒng)中線上評(píng)閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告，相比傳統(tǒng)方式需要等待實(shí)驗(yàn)報(bào)告線下完全收集后集中評(píng)閱，可以有效增加教師評(píng)閱工作的靈活性。

4 結(jié)語

結(jié)合補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，將“探究式+虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用于補(bǔ)碼乘法器設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用課前和課后自主學(xué)習(xí)以及課堂探究討論，可以豐富教學(xué)形式，增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S和動(dòng)手實(shí)踐能力，符合工程教育認(rèn)證對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力的要求。與此同時(shí)，開放式的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師和學(xué)生也帶來新的挑戰(zhàn)：學(xué)生需要由被動(dòng)注入式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，需要更強(qiáng)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力；教師需要更好地結(jié)合理論和實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，統(tǒng)籌安排課堂內(nèi)容和實(shí)施方式，引導(dǎo)和充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性?？傊Y(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以推動(dòng)既具有主動(dòng)學(xué)習(xí)能力又具備工程實(shí)踐能力的卓越人才培養(yǎng)。