高校計(jì)算機(jī)專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的分析

摘要：本文將詳細(xì)介紹高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的整體性架構(gòu)，通過(guò)專業(yè)的研究與調(diào)查，精準(zhǔn)找出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用，其內(nèi)容包含線上線下相融合、設(shè)置虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式、增設(shè)專業(yè)板塊及實(shí)現(xiàn)虛擬語(yǔ)言的設(shè)計(jì)，從而有效增強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中的開展效果。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實(shí)驗(yàn);高校計(jì)算機(jī)專業(yè);虛實(shí)結(jié)合

引言：隨著計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的快速發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)也運(yùn)用在高校的各項(xiàng)專業(yè)中，利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)多種計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)可有效提升該項(xiàng)知識(shí)運(yùn)用的合理性，科學(xué)性，幫助高校師生打破傳統(tǒng)教學(xué)束縛，提升其學(xué)習(xí)應(yīng)用質(zhì)量。

1高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的整體性架構(gòu)

1.1搭建教學(xué)環(huán)境

在設(shè)計(jì)高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，廣大教師應(yīng)為該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置專業(yè)性平臺(tái)，并利用該教學(xué)平臺(tái)搭建合適的教學(xué)環(huán)境。一般來(lái)講，在設(shè)置虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)環(huán)境時(shí)，教師應(yīng)精準(zhǔn)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)中的合成功能，將各類實(shí)驗(yàn)科目放置到該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)，在打破空間、時(shí)間束縛的情況下增強(qiáng)操作的自由度，給更多學(xué)生帶去身臨其境的體驗(yàn)感。針對(duì)教學(xué)環(huán)境的搭建而言，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師應(yīng)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)內(nèi)的各項(xiàng)功能為該類虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境帶去更強(qiáng)的互通性。

1.2設(shè)置教學(xué)內(nèi)容

針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)而言，其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的各項(xiàng)內(nèi)容還要帶有合適的教學(xué)內(nèi)容。具體來(lái)看，在設(shè)置以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，教師需將相關(guān)實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)技能、方法與原理都放置在該類平臺(tái)內(nèi)，利用教學(xué)內(nèi)容的不斷更新來(lái)增強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用水平，強(qiáng)化仿真仿真的使用效果。

1.3強(qiáng)化資源共享

在搭建計(jì)算機(jī)專業(yè)內(nèi)容的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，高校教師還需適時(shí)完善教學(xué)內(nèi)容、虛擬資源的共享性。通常來(lái)講，在建設(shè)與維護(hù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)期間，擁有適宜的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)較為重要，高校管理層應(yīng)依托該項(xiàng)技術(shù)適時(shí)設(shè)置與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)中心，即成立虛擬實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)部、虛擬實(shí)驗(yàn)的技術(shù)研發(fā)部與虛擬實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行保障部等，針對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的課程建設(shè)部搭建計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程、程序設(shè)計(jì)課程與應(yīng)用技術(shù)類課程等;對(duì)于虛擬實(shí)驗(yàn)的技術(shù)研發(fā)部來(lái)說(shuō)，可合理設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全虛擬仿真、硬件結(jié)構(gòu)虛擬仿真與信息演化虛擬仿真;在探究虛擬實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行保障部時(shí)，可及時(shí)組件平臺(tái)技術(shù)組與管理維護(hù)組，在完成該類虛擬仿真教學(xué)中心的建設(shè)后，切實(shí)提升高校計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的虛擬仿真應(yīng)用水準(zhǔn)[1]。

2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在高校計(jì)算機(jī)專業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1線上線下相融合

高校計(jì)算機(jī)專業(yè)在應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)，教師可采用線上線下相融合的方式來(lái)開展對(duì)應(yīng)的教學(xué)工作。具體來(lái)說(shuō)，基于計(jì)算機(jī)專業(yè)中含有較多的程序語(yǔ)言，程序語(yǔ)言的學(xué)習(xí)需放置在實(shí)驗(yàn)機(jī)房?jī)?nèi)，比如，拿C語(yǔ)言程序的綜合設(shè)計(jì)舉例，在實(shí)行此項(xiàng)教學(xué)前，教師應(yīng)向?qū)W生明確該類課程內(nèi)容的重要性，并根據(jù)該實(shí)驗(yàn)環(huán)境創(chuàng)設(shè)出適宜的教學(xué)實(shí)驗(yàn)氛圍，依照具體的教學(xué)內(nèi)容在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)安裝VC+6.0的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，該專業(yè)的學(xué)生需在該環(huán)境中完成合適程序設(shè)計(jì)，再通過(guò)程序的適宜運(yùn)行來(lái)獲取想要的結(jié)果。針對(duì)線下線上混合模式教學(xué)方案來(lái)說(shuō)，教師設(shè)計(jì)該類程序的主要目的為搭建適宜的語(yǔ)言發(fā)展環(huán)境，利用想程序設(shè)計(jì)環(huán)境可有效縮減語(yǔ)言程序?qū)W習(xí)的難度，通過(guò)線上來(lái)完成相關(guān)語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)與使用，線下則可適時(shí)運(yùn)行該項(xiàng)程序并及時(shí)檢查該項(xiàng)程序運(yùn)行中的問(wèn)題，根據(jù)該問(wèn)題形成的原因來(lái)制定出對(duì)應(yīng)的解決方案。基于計(jì)算機(jī)專業(yè)內(nèi)的課程內(nèi)容多以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主，高校教師應(yīng)利用該項(xiàng)程序設(shè)計(jì)來(lái)融合多項(xiàng)教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，改善該專業(yè)教學(xué)效果。

2.2設(shè)置虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式

高校計(jì)算機(jī)專業(yè)的內(nèi)部知識(shí)不但帶有一定的實(shí)驗(yàn)性特征，還存在多項(xiàng)虛擬內(nèi)容，仿真虛實(shí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)可有效滿足教材中的虛擬內(nèi)容教學(xué)。一般來(lái)講，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師可設(shè)置虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方式，比如，在教學(xué)過(guò)程中將計(jì)算機(jī)內(nèi)部的硬件語(yǔ)言程序與該課程內(nèi)的實(shí)踐內(nèi)容相融合，如HDL課程與數(shù)字系統(tǒng)等，在本課題中高校教師將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與HDL課程相結(jié)合，利用二者的有機(jī)融合來(lái)探尋出虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方案。在開展HDL實(shí)驗(yàn)課程期間，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師可使用虛實(shí)結(jié)合的方式，其虛擬仿真的內(nèi)容為透過(guò)軟件來(lái)完成對(duì)應(yīng)的虛擬實(shí)驗(yàn)，在該類實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，更多學(xué)生需利用仿真軟件來(lái)實(shí)行HDL語(yǔ)言的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，借助該類軟件創(chuàng)建出虛實(shí)融合的學(xué)習(xí)環(huán)境[2]。針對(duì)虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式而言，在完成虛擬語(yǔ)言程序的整體設(shè)計(jì)后，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師要利用合適的虛擬仿真軟件來(lái)改善該程序中的結(jié)果與內(nèi)容，提升該專業(yè)教學(xué)的合理性，促進(jìn)計(jì)算機(jī)專業(yè)內(nèi)容教授效果。

2.3增設(shè)專業(yè)板塊

在搭建高校計(jì)算機(jī)專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)期間，教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時(shí)增設(shè)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)板塊，如登錄模塊、教學(xué)模塊與在線檢測(cè)模塊等。一般來(lái)講，針對(duì)登錄模塊的設(shè)計(jì)而言，該模塊主要帶有注冊(cè)與登錄兩項(xiàng)功能，管理員要將班級(jí)設(shè)為管理單位，將學(xué)生的個(gè)人信息錄入到該注冊(cè)系統(tǒng)內(nèi)，并設(shè)置適宜的登錄密碼，該專業(yè)學(xué)生可利用密碼完成同步登錄;對(duì)于在線檢測(cè)模塊來(lái)說(shuō)，在該項(xiàng)模塊中可為學(xué)生設(shè)置實(shí)驗(yàn)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)練習(xí)兩項(xiàng)功能，在實(shí)驗(yàn)練習(xí)模塊中可設(shè)置多項(xiàng)與虛擬仿真設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)練習(xí)題目，而實(shí)驗(yàn)測(cè)試則要將實(shí)驗(yàn)練習(xí)的題目適時(shí)包含，利用該功能可及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)相關(guān)虛擬仿真知識(shí)的掌握度;從教學(xué)模塊上看，其帶有資源上傳、報(bào)告下載、進(jìn)度查閱與名次查詢等功能，比如，教師要將教學(xué)資源放置到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)，學(xué)生在完成題目練習(xí)與測(cè)試后要上交該試卷，系統(tǒng)會(huì)依照學(xué)生的回答結(jié)果產(chǎn)生測(cè)試報(bào)告，再將該報(bào)告下載后可精準(zhǔn)查閱不同學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并根據(jù)其具體的學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)O(shè)置對(duì)應(yīng)的排名，學(xué)生在觀看到該項(xiàng)排名后會(huì)了解自身在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，對(duì)于相關(guān)問(wèn)題的解決也更有針對(duì)性。

2.4實(shí)現(xiàn)虛擬語(yǔ)言的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)專業(yè)中的虛擬語(yǔ)言時(shí)，高校教師可適時(shí)搭建出三層結(jié)構(gòu)。具體來(lái)看，在首層結(jié)構(gòu)內(nèi)，該類層級(jí)代表著平臺(tái)與用戶接口，該類層級(jí)的主要功能為利用瀏覽器平臺(tái)將更多的教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)在學(xué)生面前，因而學(xué)生會(huì)直接觸碰到首層結(jié)構(gòu)。針對(duì)第二層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其多代表著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的業(yè)務(wù)邏輯處理層，該項(xiàng)層級(jí)的功能為適時(shí)分析數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)相關(guān)用戶的各項(xiàng)信息，再根據(jù)該信息給用戶搭設(shè)出合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，基于該環(huán)境的虛擬性特征，其數(shù)據(jù)信息在某段時(shí)間下會(huì)參數(shù)較大變化，而用戶具體的實(shí)驗(yàn)程序與對(duì)應(yīng)性結(jié)果也會(huì)流入到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。從第三層級(jí)的角度上看，該類層級(jí)內(nèi)帶有多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，受其內(nèi)部?jī)?chǔ)存功能的影響，首次與第二層級(jí)內(nèi)的信息數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在該類層級(jí)中，其能為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供理想性數(shù)據(jù)，高校計(jì)算機(jī)專業(yè)教師可根據(jù)該項(xiàng)數(shù)據(jù)可分析不同學(xué)生計(jì)算機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)水平，適時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。

總結(jié)：綜上所述，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)運(yùn)用在計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)中，可適時(shí)提升課程教授的有效性、針對(duì)性，高校教師應(yīng)利用適宜的計(jì)算機(jī)技術(shù)搭建出適宜的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法放置到該教學(xué)平臺(tái)內(nèi)，有效改善計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)效果與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張衛(wèi)強(qiáng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)探討[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2021，17（26）：38-39+44.

作者簡(jiǎn)介：姓名：倪天予，1981.6，男，民族：漢族，籍貫：遼寧省沈陽(yáng)市和平區(qū)，職稱：工程師，學(xué)歷：碩士研究生，工作單位：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，研究方向：虛擬仿真、計(jì)算機(jī)軟件。