獨立學院虛擬仿真實驗室的現(xiàn)狀及改進

摘要：隨著虛擬實驗技術的成熟，虛擬仿真實驗室在高校教育中的應用價值日益凸顯，它不僅可以輔助高校的科研工作，同時在模擬實驗課教學方面也具有突出的作用。本文以獨立學院虛擬仿真實驗室為例，解析現(xiàn)存的不足，并在此基礎上提出改進建議，為獨立學院虛擬仿真實驗室建設提供有益的參考。

G122-4；G642.4

一、虛擬仿真實驗室的內(nèi)涵和價值

1.虛擬仿真實驗室的內(nèi)涵

虛擬實驗一般是指借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術在計算機上營造可輔助、部分替代甚至全部替代傳統(tǒng)實驗各操作環(huán)節(jié)的相關軟硬件操作環(huán)境，實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣完成各種實驗項目，所取得的實驗效果等價于甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中所取得的效果。主要是利用虛擬現(xiàn)實數(shù)據(jù)、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡通訊等工具，幫助學生判別虛擬仿真實驗的主要指標。在一個虛擬的仿真實驗環(huán)境之上，實現(xiàn)實驗操作的模擬性和實驗結果的仿真性。隨著虛擬實驗技術的成熟，虛擬仿真實驗室在高校教育中的應用價值日益凸顯，它不僅可以輔助高校的科研工作，同時在模擬實驗課教學方面也具有突出的作用。虛擬仿真實驗室教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內(nèi)容，是學科專業(yè)與信息技術深度融合的產(chǎn)物，目前大多數(shù)高校都開設了模擬仿真實驗課，在計算機系統(tǒng)中采用虛擬模擬現(xiàn)實技術實現(xiàn)的各種虛擬實驗環(huán)境，讓學生感受真實實驗環(huán)境，完成各種預定的實驗項目，所取得的教學效果近似于在真實環(huán)境中所取得的效果，提高實際動手能力，增強了就業(yè)競爭力。

2.虛擬仿真實驗室的作用

（1）虛擬仿真實驗室適度降低教學成本。虛擬仿真實驗室主要采用桌面虛擬仿真實驗室，這種教學能夠突破傳統(tǒng)實驗對“地域、時間、空間”的限制，虛擬仿真實驗室是虛擬現(xiàn)實技術應用研究就的重要載體，有效減輕學校在實訓經(jīng)費、實訓基地、實訓人員等的投入成本；同時也可以輔助高校的科研工作的投入成本。

（2）虛擬仿真實驗生動形象，提高學習效率。模擬化學實驗室的教學實踐可以生動形象，超越設備、環(huán)境、地域和空間限制的新的實驗教學方式，可以得到良好的教學效果和投資效益，從而提高學生實際感知和動手能力。

（3）虛擬仿真實驗室融合多樣教學手段。虛擬仿真實驗室融合媒體課件，人機配合、仿真環(huán)境、仿真數(shù)據(jù)、仿真案例把把理論知識更形象、客觀、生動、模擬出來，增強實踐教學的互動性和真實感受性，讓學生深刻體會理論與知識相結合的學習手段，提高學習效率，達到理論聯(lián)系實際最佳的教學效果。

二、獨立學院虛擬仿真實驗室的存在的問題分析

1.虛擬仿真實驗室建設的經(jīng)費短缺，教育經(jīng)費是獨立學院發(fā)展教育和提高教學質(zhì)量的一個重要條件，建立一個獨立學院虛擬仿真實驗室是有效進行虛擬現(xiàn)實應用的關鍵，而要建立一個完整的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，首先要解決的是購買和建設的用的經(jīng)費。

2.虛擬仿真實驗室建設不統(tǒng)一，實驗室使用效率低。由于在獨立學院發(fā)展的過程中，各二級學院以本學院的實驗室發(fā)展為主要發(fā)展，通過本學院的專業(yè)課題的申報，建立適合本學院教學規(guī)模的實驗室，所以在實驗室的建設缺乏協(xié)調(diào)性，各自以自己的專業(yè)為主，存在重復建設，單獨使用，實驗室使用效率低

3.擬仿真實驗室建設，沒有提供全方位虛擬教學輔助功能。由于獨立學院經(jīng)費、教務管理和技術問題的制約，沒有能力建立虛擬仿真實驗室的綜合管理中心，很難實現(xiàn)對仿真實驗室的統(tǒng)一管理和整合教學資源，影響了實驗室的使用功能。

4.缺乏專業(yè)的教師。虛擬仿真實驗室教學中需要教師既要有豐富的理論知識又要有實際的操作經(jīng)驗，因為獨立學院的教師大多數(shù)屬于年輕的教師，所以在仿真案例教學和實際操作等方面的教學缺乏經(jīng)驗，可能出現(xiàn)嚴謹性不夠合流于形式的問題。

三、獨立學院虛擬仿真實驗室改進的思考

1.加強對獨立學院的高校經(jīng)費投入。財政部、教育部應加強對獨立學院的高校經(jīng)費投入，同時應為獨立學院適度提供更多的實驗室項目，給獨立學院的教務、科研、規(guī)劃等職能部門有足夠的資金從事教學改革的支出，有足夠的經(jīng)費進行虛擬仿真實驗室的建設支出。

2.建設虛擬仿真實驗中心，設立專門的部門管理。整合各個學院的虛擬仿真實驗室的資源，由學校統(tǒng)一建設虛擬仿真實驗中心，統(tǒng)一管理，實現(xiàn)“共建、共享、共贏”，降低投入成本，提高使用效率和使用功能。

3.建設仿真實驗教學管理和共享平臺。借鑒其他學校的經(jīng)驗平臺建設具體包括虛擬實驗中心門戶網(wǎng)站、實驗前的理論學習、實驗的開課管理、實驗結果的自動批改、實驗成績統(tǒng)計查詢、數(shù)字化資源管理、師生互動交流和系統(tǒng)管理等子系統(tǒng)建設一個開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺，然后再陸續(xù)把相關虛擬實驗課程的資源統(tǒng)一放到該平臺來進行管理，從而面向各個學科的相關課程開展虛擬實驗教學。

4.加強虛擬仿真實驗室教師的培訓。學校需提供各種專業(yè)理論和實訓的機會和平臺，幫助教師在后續(xù)的教育培訓過程中不斷更新教育觀念，不斷提高自身實作能力，不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題，不斷變革教學方式，調(diào)整自己的教學方法，實現(xiàn)專業(yè)教學水平的提高。

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作者簡介：郭雪蓮，女（1981.-），碩士，講師，現(xiàn)為云南師范大學文理學院經(jīng)濟學院專職教師，財稅教研室主任