高校虛擬仿真實驗室建設分析

薛巖

摘要：近年來，高校大力推廣創新創業教育，在這樣的背景下，虛擬仿真實驗室建設逐漸成為各高校發展的新趨勢，也成為高校培養學生創新創業能力的主要平臺。本文就簡單分析了虛擬仿真實驗室，在此基礎上，探討了高校虛擬仿真實驗室建設的策略，僅供相關高校參考。

關鍵詞：高校;虛擬仿真實驗室;建設

前言：

隨著課程改革的深化，高校作為培養人才的主要陣地，越來越重視實踐教學，旨在培養學生的實踐操作能力，提升他們的創新創業能力。在對學生進行實踐教學時，因為種種因素，特別是時空因素的影響，導致實踐教學的效果并不是十分理想。而通過建設虛擬仿真實驗室，能突破時空因素對教學的影響和限制，從而更好的培養創新型人才和實踐型人才，滿足社會發展對于人才的需求。

一、虛擬仿真實驗室簡述

所謂的虛擬仿真實驗室，其本質就是應用虛擬現實技術的載體。一般來說，虛擬實驗室主要是由計算機生成的一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統，通過創建出一個與傳統實驗室功能相類似，且可視操作的實驗環境，并對真實實驗的過程及實驗的結果進行模擬，同時還可以對實驗的結果進行細致分析、處理，并實現共享等功能的仿真實驗室。近年來，隨著計算機技術、信號傳輸技術以及界面技術的快速發展，虛擬模擬實驗室逐漸在教育領域獲得了廣泛的應用，發展速度十分迅猛，國內外諸多知名高校、研究機構紛紛建立了自己的虛擬仿真實驗室，開發了自有的虛擬模擬系統，進行虛擬仿真實驗研究。在高校中建設虛擬仿真實驗室，能將虛擬實驗教師及實驗資源進行優化整合，不僅能為高校的科研工作提供重要的支撐，同時還能極大提升高校實驗室的利用率。但就目前而言，我國各高校的虛擬仿真實驗教學資源大多來自于當地部分企業的定向制作，在使用的過程中，需要不斷地對其進行更新，甚至還需要進一步擴展。這就對高校虛擬仿真實驗教師提出了更高的要求，促使相關教師在進行日常實踐教學的同時，還必須很好的與相關行業企業進行對接，并根據現有的資源進行深入研究，從而有效推動了高校虛擬仿真實驗教師隊伍的結構性改革，并進一步促進了高校實踐教學的發展。

二、高校虛擬仿真實驗室的建設思考

高校虛擬仿真實驗室一般是采用虛擬仿真技術、多媒體技術、網絡技術以及數學模型結合技術來創建一個相對獨立且立體的環境，以為學生構造出一個真實的實驗操作環境。一般來說，高校構建虛擬仿真實驗室主要的技術手段包括：Java技術、ActiveX控件、VRML技術、X3D技術、ASP技術、Quiek Time VR技術、Flash技術以及NET技術等。而常用的軟件則包括：Lab View、Mat Lab、EDA、PSPICE、Quartus和Protel等，通過運用這些軟件來搭建實驗平臺，以實現對相關實驗過程的虛擬仿真。高校在建設虛擬仿真實驗室時，應從如下幾個方面著手：

（一）融合多學科構建綜合性實驗室

當前，高校在建設虛擬仿真實驗室時，應加強學科的融合，整合信息技術，打造綜合性的虛擬仿真實驗室，避免該實驗室的結果過于單一、功能過于單一，從而導致利用率過低。為此，相關高校愛哦在建設虛擬仿真實驗室時，應整合本校各院系的教師資源，引導他們將人工智能技術以及大數據技術等新興技術創新性地融合到虛擬仿真實驗室當中，促使虛擬現實技術能變得更加智能，更好地為學生的實踐操作提供支持。而且，這樣跨專業整合建設的綜合性虛擬仿真實驗室，能使本校多個學科共同使用，能極大節約資源，避免重復建設現象的發生，從而提高實驗室的利用率。

（二）科學規劃實驗室的教學內容

當前，高校在建設虛擬仿真實驗室時，還應科學規劃實驗室的教學內容。虛擬仿真實驗室作為實踐教學的重要手段之一，在一些歷時較長的實驗操作中，或者是存在著較大危險系數且操作困難的實驗操作中發揮著極大的作用。為此，相關高校必須制定統一的實驗教學體系，并撰寫統一的實驗教材或者實驗指導書，逐漸形成統一的實驗要求，從而提升實踐教學的質量。在實際操作中，各院校可以根據自身的實際授課情況，對虛擬仿真實驗操作的教學內容進行修改，以保證教學的順利進行，并提高實驗教學的效果。

（三）構建完善的監督機制

當前，各高校在建設虛擬仿真實驗室時，還應構建完善的監督機制，對實驗室的使用運行進行全面的監督管理。具體來說，對虛擬仿真實驗室的監督管理工作主要包括：虛擬仿真實驗室的利用率情況、虛擬仿真實驗的開設情況、虛擬仿真實驗的內容制作以及實驗內容的更新情況等。通過加強就愛你督管理，定期對虛擬仿真實驗室進行考核，避免實驗室的閑置，從而更好地利用虛擬仿真實驗室開展實踐教學，從而為社會輸送更多更優質的實踐型人才。

（四）打造高素質教學隊伍

當前，各高校在建設虛擬仿真實驗室時，還應打造一支高素質的教學隊伍，以滿足實踐教學的需求，更好地培養高素質人才。在實際操作中，相關高校應根據本校的實際發展情況，科學制定人才激勵政策和機制，以促進教師隊伍的建設。為此，相關高校應積極設立實驗技術成果獎，以鼓勵各學科青年教師以及理論知識豐富、實踐技能過硬的教師積極參與到虛擬仿真實驗室的運行當中，并充分調動實驗室教學人員進行科技創新的積極性，鼓勵他們進行實驗技術的研究與開發，同時這樣也能促進學校實踐素材的豐盈，徹底擺脫虛擬仿真實驗內容制作依賴外購的狀況。并最終打造出一支敬業且專業的虛擬仿真教學團隊。此外，這樣也能激發學生參與的興趣，促使他們積極參與到虛擬仿真實驗當中，從而有效培養他們的創新創業能力。

結語：

綜上所述，隨著時代的發展和科技的進步，我們已經進入到信息化時代，基于信息技術的虛擬仿真技術已經在高校教學中獲得了廣泛的應用，促進了虛擬仿真實驗室的建設。相關高校為了更好地建設虛擬仿真實驗室，提升實踐教學的質量，培養學生創新創業能力，應采取有效的措施，使得虛擬仿真實驗形式的教學計劃能夠順利開展和有效實施，從而實現自身的高質量發展，并為社會培養出更多優秀的實踐型人才。

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