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虚拟实验室研究的现状

作者: 发布日期: 2019-01-17 15:45:00
信息摘要:
国家教育部以教高[2006]16号文件的形式颁发了《关于全面提高高等职业教育教学质益的若干意见》,文件中,重点提到了工学结合,强调了培训学生…

国家教育部以教高[2006]16号文件的形式颁发了《关于全面提高高等职业教育教学质益的若干意见》,文件中,重点提到了工学结合, 强调了培训学生的实践动手能力,这就需要大力建设学生的实习实训场所。同样,在教育部高等教育司颁布的《高等学校工科本科基础课程教学基本要求》中明确指出:“实验是本课程重要的实践性教学环节,实验的目的不仅要帮助学生巩固和加深理解所学的理论知识,更重要的是要训练他们的实验技能, 树立工程实际观点和严谨的科学作风”。随着教学体制的改革, 实践环节成为学生深刻理解理论知识的个一重要环节,实验成为教学环中节不可缺少的重要组成部分。虚拟实验室是造就创新人才的重要平台,对培养学生的创新意识、创新能力以及实际动手能力,都有着其他环节不可替代的重要作用。


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1999年高等教育扩招以来,招生人数的逐年上升使高校的教学资源面临着严峻的挑战,尤其是各大学的实验室,原有实的习场地、实验设备等已无法满足实际需求。随着计算机和网络技术的不断发展,迅速崛起的现代教育技术把虚拟实验引入到了实验教学中,虚拟实验的应用改变了传统的教育模式,使得教与学方式发生了革命性的变化。

虚拟实验室的应用较好地解决了当前教学领域中的这一大矛盾。通过虚拟实验室, 利用计算机在网络中模拟一些实验现象,它不仅仅能够提高实验教学效果,更加重要的 是对一些缺乏实验条件的学生,通过网络同样能够身临其境地观察实验现象。而且,目前用于实验教学的计算机虚拟实验软件非常丰富,加上各高校的计算机及网络资源, 虚拟实验的开设提供了必要的基础条件。

随着高等教育改革的深入,高校教师在课程内容体系以及CAI教及学等方面进行了广泛交流和改革尝试,但有关工程制图实验教学方面的教学网站仍十分缺乏,特别是涉及实验坏节的并不多。目前,工程制图教学学时少,实习场地和教学设备不足,学生缺乏实践机会,难以快速提高空间想象能力;教师压力大,教学任务繁重,针对这些特点,充分利用校园网络资源,利用虚拟现实技术,结合工程制图课程教材中涉及的主要零部件,利用虚拟现实技术开发工程制图虚拟实验室将为学生学习工程制图课程提供一个很好的途径。


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虚拟实验节省教学资源,改变了传统的教学观念和教学模式,新的教学手段使课程教学不受时间和空间的限制,更加人性化。由于三维模型的生动性、真实性和交互性,激发了学生的学习兴趣,有利于提高学习的积极性和主动性。虚拟实验满足了学生自主性学习的需要,能提高教学效果,具有很强的应用价值。

计算机和网络技术的飞速发展深刻地改变了人们的生活。事实上,快速发展的数字技术、网络技术、多媒体技术,如:互如联网、电子邮件、视频会议等等,已经重新定义了我们的生活、学习和工作环境。

虚拟实验室的研究,国际始20于世纪80年代末,因其广阔的应用前景,各国均在力开发。目前,国内外有很多组织都已经开展了虚拟实验系统的研究和建设工作,特别是在国内外一些著名的大学,已有较多建好并投入使用的虚拟实验系统,涵盖了计算机网络、数学、人工智能、生命科学、化学、物理、生物工程、 通讯、 3DCAD、图形图像、农业科学等教学、科研领域。

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