關鍵詞：虛擬現實；網絡教學；應用
一、概述
利用虛擬現實技術實現機械類學科的網絡教學，大大提升了機械類學科教學的效率和質量。通過虛擬現實技術，將機械相關的理論知識、各種設計圖、裝配圖、零件、機械動作設計等內容通過虛擬現實技術展現出來，突破了傳統口述和二維圖畫展示的教學方式，突出了現代教學理念中對機械理論知識的分析及對創新能力的培養，從而完成機械結構的設計與分析、機械運動方案的設計等內容，真正提升了學生的學習能力。虛擬現實技術在機械類網絡教學中的應用研究，對整合機械類學科教學資源，提升教學效果和質量具有非常重要的現實意義。
二、機械類網絡教學中的虛擬現實技術
擬現實技術是一個非常廣泛的概念，一般指採用穿戴式數碼設備來實現的虛擬場景技術，即能夠通過虛擬現實，讓人們體驗真實場景的相關技術和方法。
在機械類網絡教學中使用的關鍵虛擬現實技術包括桌面式、沉浸式、疊加式、分佈式。桌面式虛擬現實技術是以計算機為基礎，通過顯示器，採用虛擬現實技術展示物體模型，通過輸入設備對物體模型進行360°的操作和瀏覽，從而實現虛擬世界與現實世界交互和體驗的一種技術。沉浸式虛擬現實技術是通過穿戴式設備，為體驗者從視覺、聽覺、觸覺等多感官角度創造一個全新的虛擬環境，從而使其融入虛擬環境中體驗逼真的模擬效果。疊加式虛擬現實技術是在沉浸式虛擬現實系統的基礎上，通過將顯示實際環境的相關數據輸入到計算機中，而後以穿透型的頭盔顯示器為基礎，疊加計算機在實際環境的數據基礎上虛擬的圖像，從而帶給體驗者虛擬環境的逼真感受。疊加式虛擬顯示技術增強了體驗者的虛擬感受，其可以真實地按照實際工作需求對虛擬環境中的虛擬物體進行操作，從而完成相關的虛擬體驗。在疊加虛擬現實技術上，增強實際的數據傳輸，將體驗者的動作真實地同步到生產環境中，可以藉助虛擬現實技術實現生產環境的操作。分佈式虛擬現實技術是在其他虛擬現實技術的基礎上，藉助互聯網打造一個豐富、共享的虛擬空間，從而突破上述虛擬現實技術的空間限制，實現世界各地體驗者的零距離體驗，進行機械類學科的學習與交流。分佈式虛擬現實技術將計算機處理、數據存儲藉助雲計算、大數據技術實現分佈處理，通過不同地理位置的分佈計算機共同協調，從而實現遠程協作的教學目的。
三、虛擬現實技術在機械類網絡教學中的應用
1.構建機械類網絡教學平台的虛擬資源
通過虛擬現實技術，教師可以構建完善、可視化、形象直觀的機械類網絡虛擬平台資源。學生在課前預習或課後複習時，能夠通過該虛擬平台中直觀形象的網絡虛擬模型，實現對相關機械類理論知識的學習和思考，進而提升自己的空間思考意識和創新能力。首先，通過虛擬現實技術，能夠為機械類學科構建虛擬網絡教學平台。結合微課的形式，學生在教師的講解下，對教學模型進行全方位的學習，對機械結構和動作原理進行分析和理解。其次，通過虛擬網絡教學平台，可以豐富學習環境。通過各種全新、直觀的教學模型，教師可以讓學生對新型教學方式產生好奇心，進而對機械類學科的學習呈現濃厚的興趣，從而在教學平台上與教師和其他學生進行溝通和交流，最終提升教學質量。最後，基於虛擬現實技術的教學平台增強了機械類學科教學的交互性和可視性。學生學習機械理論知識、分析機械結構和動作原理將更加輕鬆，真正掌握機械類學習的理論知識和內容。
2.構建虛擬現實化的實訓網站
基於虛擬現實技術，可以輕鬆實現DW可視化的網頁編輯器，從而讓學生輕鬆地對網絡預訂的教學模型進行查看、編輯、增強等操作。學生登錄到該教學網站，通過自己掌握的理論知識，可以對機械類教學模型進行設計、同步設置、還原等操作，將理論知識應用在虛擬現實中，從而提高學生的交互性學習和實際應用技能。
四、總結
基於虛擬現實技術實現的機械類網絡教學平台，利用現代網絡技術對傳統教學方法進行改進，可以彌補傳統教學過程中的不足，提升學生的實際分析能力和動手實踐能力，真正提升學生對機械類知識的理解和應用。
闡明瞭虛擬實驗發展的狀況以及它的重要意義所在，提出了遠程教育中開展虛擬實驗的可行性以及必要性，更深層次的研究虛擬實驗的構建過程以及方法，為相關人員提供資料。
關鍵詞：
虛擬實驗教學系統；遠程教育；應用評價
在當今遠程教育不斷髮展進步的現狀之下，如何依據良好的網絡信息構建的環境創建一個完善的實驗教學環境，這就是現在我們所面臨的巨大的問題，也是當今人們關注的焦點所在。
1虛擬實驗教學系統簡介
1.1虛擬實驗發展概況。虛擬體驗技術原始於20世紀，是基於虛擬現實技術和實驗模型而產生和發展的。當時，一些國內外的遠程教育機構都曾經採用了各種各樣的方法來解決遠距離實驗教學的方法。在進行實驗的過程中，有的僅僅只有少數情況符合要求，而大多數由於與理論教學的銜接不是很密切，產生的效果不是很好。直到1990年，虛擬體驗才在遠程教學中崛起，為虛擬實驗教學的發展帶來了希望。它可以讓遠程實驗教學實現完整性，解決了實驗教學模式和遠程教育地位不相容的問題。在短短十幾年的時間裏，虛擬實驗室概念的提出，由於其廣闊的應用前景，並且在各國大力發展的前提下，已取得了非常大的進展。目前，虛擬實驗室的建設在發達國家已經非常流行了，越來越多的大學和研究機構正在從事着虛擬網絡實驗的工作。與西方發達國家相比，國內對於虛擬實驗方面的工作還仍然缺乏，但在最近幾年其獲得的重要性逐步增強，一些大學和研究機構還專門開發了許多更先進的虛擬實驗室。
1.2遠程教育中虛擬實驗的可行性與必要性。一個好的開發工具是虛擬實驗發展的前提。虛擬實驗的開發應當符合人類的使用習慣，應該逐步向着智能化、簡單化、多功能化的方向發展着。遠程教育技術的發展為虛擬實驗創造了另一種可能性。同時，計算機網絡技術和硬件的發展為虛擬現實技術為虛擬體驗提供了可靠的保證，確保了虛擬體驗豐富的想象力，提供了身臨其境的互動，結合Java、HTML、CSS等Web技術，使虛擬實驗具有了非常雄厚的技術支持。數據庫技術的發展提供了完整的虛擬實驗教學所需的數據，成熟的理論知識體系更是為虛擬實驗的發展提供了理論支持。現代遠程教育為虛擬教育的進一步發展提供了必要條件。現代遠程教育是以教育、宣傳為中心，以開發個人個性化自主學習為目的的一種遠程教育。遠程學習教育是虛擬體驗的關鍵環節，讓學生對自己進行自主管理，與現代遠程教育的發展的實驗室環境進行交互融合。學生依靠網絡，可以節省下大量的時間去學習。
1.3虛擬實驗在教育中的意義。通過網絡以及計算機，學生就可以在任何時刻做實驗，充分的帶動學生學習的熱情、提升學習效率。虛擬實驗教學主要的作用就是為異地的學習者提供一個可以自主的、自由的、可互動的實驗氛圍以及範圍廣闊的學習參考材料。學生是學習的主體部分，異地學習者可以任意時刻通過網絡開始實驗，帶動學習者的自主學習性以及良好的學習興趣，將理論教學以及實踐教學充分的結合在一起，最大程度上提高了學生的學習效率。當前我國的現代遠程教育依舊處於初步發展時段。即使在遠程教育的過程之中通過持續的實踐獲得了不小的成果，但是依舊存在很多阻礙。存在很多因素的限制，導致遠程實驗教學不能順利的發展，出現了重重的阻礙。沒有任何疑問的就是，發展遠程教學那麼實現網上實驗教學就是畢竟之路，虛擬實驗教學是支撐遠程實驗教學的系統，它可以通過不同的科學技術構建一個虛擬的網絡實驗氛圍以及器材，為學生營造一種較為真實的、可相互交流的的實驗平台，這有效的提升學生的學習興趣以及熱情，提升學生的學習效率。
2虛擬實驗系統的構建分析
2.1實驗系統的構建原則。在遠程教育當中構建一個虛擬實驗系統的過程中要遵守幾種重要原則：首先是保證界面內容良好。該系統在保證具備相關實用之外還要保證界面能給使用者帶來一個温馨舒適、快樂以及清晰的實驗氛圍，激發學生的學習興趣以及好奇心；其次是起到良好的引導作用。如果試用者在進行虛擬實驗過程當中，不能明確自己的操作方向，就很容易產生一種牴觸心理，進而失去了學習的興趣，所以具備一個良好的嚮導作用是非常必要的；再是要能夠及時的獲取使用者的反饋信息。只有及時的獲取使用者的反饋信息才能更好的完善這個系統，做到真正的為使用者服務，滿足使用者的合理需求。虛擬實驗教學的效果其實是因人而異的，想要取得最好的實驗效果，就要深入到使用者當中，那麼及時的獲取反饋信息就是最為直接的方法之一。
2.2平台構建的主要方法。使用者可以利用網絡進入Web服務器，不同地區的試用者通過本地的電腦對虛擬世界進行參觀以及完成相互協作或者是多地實驗，獲取有關的實驗結論。試用者利用瀏覽器對實現的狀況以及實驗的參數做出及時的觀察以及更改，以此為根本來完成整體的實驗過程。實驗設備、試用者的信息以及虛擬實驗的有關數據都將存儲與數據庫當中，本地平台所供應的插件和瀏覽器以及硬件平台之間都不具備相關性。
2.3構建平台的功能模塊。虛擬實驗中包含最為重要的四個功能模塊：首先是管理模塊。主要包含虛擬實驗室軟硬件系統資料的管理、系統管理、用户信息管理、用户身份分類管理、用户權限管理、實驗課題的增加和刪減管理、添或是更新虛擬實驗室的儀器設備以及實驗設備的管理；其次是實驗模塊，主要包含知識數據庫、實現課題列表、實驗過程和結果展示以及實驗過程的引導等相應模塊，其中的知識數據庫主要是為使用的師生提供相應的專著、資料以及人物等相關知識的拓展，而實驗課題列表主要是根據實驗內容的種類進行列表，實驗過程和結果展示主要包括動畫展示、視頻展示等方面；再是實驗結果評定模塊。主要包含實驗結果的上交以及評定，這一模塊的主要作用是讓任課教師通過實驗結果的評定進行相應的指導並且安排出下一次的實驗內容；師生交流探討模塊。主要是提供了一個可供師生之間進行實驗心得交流討論的一個平台，提高了學習的效率，並且給了老師一個近距離了解學生的機會，為以後實驗的開展提供更好的服務。
3結論
成為一個支撐遠程實驗順利進行的系統，虛擬實驗技術的出現確保了遠程教育理念的完整性，同時也開啟了一個教育理念的新方向。隨着當今網絡信息技術以及虛擬實驗技術等多種科學技術的持續發展以及相應硬件設施價格的不斷下降，新型的遠程教育媒體將以一個全新的形態、無限的潛力以及不可比擬的優勢出現在遠程教育領域之中，它的發展前景是非常可觀的，有一個廣泛的應用領域。
作者：薛航 單位：北華大學
參考文獻
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關鍵詞：移動通信；虛擬仿真實驗；QPSK調製
1移動通信實驗教學現狀
移動通信課程的教學內容比較複雜，除了要求學生要學會相關的專業知識，比如通信系統的組成原理、應用原理之外，還要求學生要有實踐操作能力，也就是能將掌握的原理應用到通信課程實驗中[1]。在我國移動通信技術不斷髮展的大背景下，職業院校的學生更要提高學習的積極主動性，主動學習並掌握新的知識，並將知識可以應用到實踐中。高等教育的核心是培養學生的綜合能力，而實驗教學就是重要的方式。實驗教學不僅可以培養學生的專業技術能力，而且可以拓展學生的綜合分析和創新能力，培養出符合社會需要的具有創新思維和高技術水平的專業移動通信人才[2]。傳統的移動通信技術教學存在很多不足之處，主要體現在以下4個方面：首先，課程的教學重點多集中在理論知識的教學上，忽視了實驗教學的作用。實驗教學作為檢驗學生是否充分理解並掌握理論知識的方式，應該與理論教學相輔相成；其次，有些職業院校缺乏新型的實驗設備以及最新的移動通信器件和裝置，這導致不能滿足學生開展實驗的需要；再次，學校開展的實驗教學採取的多數是驗證性實驗，學生只需要根據已有的實驗步驟進行模仿訓練即可，無法激發學生學習的熱情和拓展學生的創新思維[3]。
2移動通信虛擬仿真實驗引入教學的效果
2.1方便學生理解課堂知識。在以前的移動通信課程理論教學中，教師一般會將教學重點放在對通信課程中某種技術或者算法原理進行講解，讓學生逐步瞭解並能夠掌握調制解調器的相關原理以及無線電波是通過何種方式進行變換[4]。學生在瞭解這些知識點之後，再學習後面課程中的信源編碼、無線電波發射等知識點時會更加容易接受。教師在以往的實驗課上，一般會選擇按部就班、循規蹈矩的方式對實驗原理進行説明，多數情況下會採用傳統板書的形式，這樣的教學方法雖然有利於教師方便快捷地完成知識點的講解，但卻不容易讓學生直觀清楚地理解教學內容。而且實驗課的內容中會有很多波形分析的知識點，教師僅僅憑藉板書的形式，很難達到理想的教學效果[5]。而將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之後，有利於學生對枯燥的技術、信號原理有更為直觀的認識，也更容易讓學生牢牢把握相關的知識點。教師在移動通信實驗課程的教學準備過程中，應該從高職學生的理解能力、分析能力出發，為學生構建更便於理解教學內容的情境，這樣有利於達到比較好的教學效果。在進行移動通信虛擬仿真實驗的過程中，通過使用SystemView軟件，可以為學生創設清晰明確、一目瞭然的可視化平台，並根據實驗需求構造相應系統，然後讓學生積極主動地參與到實驗過程中，通過調整不同的參數，觀察波形、功率譜的變化，並由此得出相應結果。在這個實驗過程中，學生就切實體驗到真實電路工作的流程，更有助於學生理解課堂知識，並將課堂上掌握的理論知識運用到實踐中去[6]。2.2引導學生主動探索知識。以往職業院校組織學生進行的多數是驗證性實驗，這種實驗方式會讓學生根據固定的實驗設備和步驟來完成實驗過程，學生在實驗過程中，只能按照既定的實驗思路進行實驗，不能將自己的一些想法運用到實驗中去，這樣不但使學生對參與實驗的興趣不高，而且在電路調試過程中也非常容易損壞元器件及實驗設備，實驗效果必然不理想。所以，將移動通信虛擬仿真實驗引入教學是非常必要和及時的。虛擬仿真實驗軟件具有非常強大的功能，如數據的收集、分析及傳輸等。學生通過進行虛擬仿真實驗，可以更多參與到實驗過程中，比如可以通過改變實驗參數來觀察電路的不同，並通過總結分析實驗過程中存在的問題，經過推理、論證，最後設計出較好的電路；或者學生可通過觀測輸出電路的波形變化，通過記錄分析，對如何進行真實電路調試有更為直觀的認識。同時，通過虛擬仿真實驗，可以實現以往一些課堂上無法實現的創新性實驗，大大增加了實驗教學的廣度[7]。由此可見，通過將移動通信虛擬仿真實驗引入教學，不僅能夠擴展學生對原理知識的理解程度，而且可以通過實驗讓學生對實際電路的運行情況有更清晰的認識，有利於學生將理論知識運用到實踐中去。同時，將移動通信領域的新技術引入到課堂中來，可以大大提高學生的學習熱情，推動學生更積極地探索新知識，培養學生的創新思維，為學生以後更加靈活地調試電路奠定良好基礎。
3虛擬仿真實驗教學實例分析
本文以正交相移鍵控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）調製為例，展開移動通信虛擬仿真教學實驗。QPSK的特點是頻譜利用率較高，而且有不錯的抗干擾性能。3.1理論分析。QPSK通過分別對2個相互正交的同頻載波進行PSK調製，並將調製完成後所得到的兩路信號進行疊加，生成QPSK信號。在這個過程中，至關重要的一步就是要將需要進行傳輸的二進制序列，進行串/並轉化，並獲得兩路並行的雙極性碼元數據。然後，在依據相應要求，細化電路。3.2繪製仿真模型。利用SystemView進行仿真實驗。在QPSK調製仿真電路圖中的各個圖符模塊都被設定了編號，這樣做的目的是方便在進行實驗教學時，方便學生更好的理解並進行操作[8]。原始輸入的信號屬於低頻數字信號（500Hz），首先需要對數字信號進行取樣，然後在取樣結束後要對信號保持一定時間，最後對數字信號做延遲處理，通過這3個步驟之後，可以獲得兩路並行數據，然後分別與兩個相正交的高頻載波（1000Hz）作QSK調製，最後經過相加器疊加輸出QPSK信號。3.3結果觀測。在通過QPSK調製之後，將仿真電路運行之後，我們可以在不同的觀察窗口對電路的不同情況進行分析，比傳統的實驗更具有可視性和多角度觀察。通過實驗發現，當二位碼元隨機產生不同狀態時，電路輸出也會隨之改變，QPSK信號也會出現相位跳變點，這符合仿真實驗的定義。而電路輸出信號的功率在1000Hz左右。由此可見，本次實驗中的大部分電路功率主要可以應用於信號傳輸。在實驗完成後，可以讓學生思考：如果對移動通信虛擬仿真實驗的系統參數進行一定的改動，那會取得何種結果？通過提問的方式，讓學生在課後可以繼續通過實驗來探索電路的頻率範圍。引導學生的發散性思維，激發學生課後自主學習的熱情。有條件的情況下可以把仿真軟件安裝到學生的電腦中，打破學習的空間時間限制，提高學習的靈活性。
4結語
本文從傳統移動通信實驗教學中存在的限制因素出發，分析了將虛擬仿真軟件引入課程的必要之處，並將虛擬仿真實驗引入到移動通信課程的實驗教學之中，使得此課程的實驗方式突破了傳統的驗證試驗，而且使學生進行綜合創新性實驗，將課程理論知識與實踐操作相結合，以着重培養學生的創新性思維及動手操作能力。將移動通信虛擬仿真實驗引入教學之中，使枯燥的通信原理知識更加形象，既利於教師進行課堂內容展示，也便於激發學生的學習熱情，拓展學生的創新思維，進而提高移動通信課程的教學效果。
作者：周曉紅 單位：貴州電子信息職業技術學院
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一、網絡虛擬實驗室的建立
1.虛擬現實技術
虛擬現實VR(VirtualReality)是近幾年來信息技術迅速發展的產物，畢業論文是一門在計算機圖形學、計算機仿真技術、人機接口技術、多媒體技術和傳感技術的基礎上發展起來的交叉學科。其基本方法和目標是集成並利用高性能的計算機軟硬件及各類傳感器創建一個使參與者處於身臨其境的、具有完善的交互能力、能幫助和啟發構思的信息環境，即讓用户在人工合成的環境裏獲得角色的體驗。
虛擬現實具有三個基本特徵。沉浸性，是指觀察者對虛擬世界的情感反映，這種感覺能使用户全方位地投入這個虛擬世界，這是虛擬現實的首要特徵。交互性，是指虛擬現實是一個開放的環境，能對用户的輸入作出響應，並能通過監控裝置來影響用户和被用户影響。想象性，是指虛擬現實不僅是一個媒體、一個高級用户界面，還是一個應用系統，它以生動形象的形式反映設計者的思想。虛擬現實的三個基本特徵強調了人在這個系統中的主導作用。虛擬現實系統按其功能不同，可以分為三種類型：沉浸式虛擬現實系統、桌面式虛擬現實系統和分佈式虛擬現實系統。其中，桌面式虛擬現實系統是運用軟件編程方法在顯示器上顯示三維場景，用户通過鍵盤、鼠標等設備與虛擬場景交互，它的特點是結構簡單、成本較低，易於推廣。
2.網絡虛擬實驗室
所謂網絡虛擬實驗室，是指利用區域網或互聯網，由虛擬現實技術生成的一類適於進行虛擬實驗的實驗系統，包括相應的實驗室環境、有關的實驗儀器設備、實驗對象及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現實實驗室的真實實現，也可以是虛擬構想的實驗室，虛擬實驗通過虛擬實驗室進行。在虛擬實驗中，實驗者有逼真的感覺，有身臨其境的感受，好像是真正在現實實驗室裏近距離進行現場操作。在虛擬實驗中，沒有一個有形的實驗室，也沒有以實物形態存在的實驗工具與實驗對象，實驗過程主要是對虛擬物的操作。
3.計算機專業虛擬實驗室的創建
構建專業虛擬實驗室，其實就是搭建一個網絡平台系統，包括硬件、軟件及管理三個方面。在硬件上，
目前各校都建立了校園網絡並接入了互聯網，這些基礎設施基本可以滿足需求，不需要太多的投入。在軟件方面，一個是實驗室平台軟件系統的開發，它與網站建設相聯繫；另一個是網站的內容(實驗內容)建設，這是實驗室建設的關鍵。虛擬實驗室應有可以做的實驗來支撐，不然軟件平台就是一個空架子，形同虛設。同時，該平台上還應有實驗管理的支持，對實驗儀器、實驗報告、實驗指導、實驗成績及網上答疑等進行有效管理，並對虛擬實驗室進行監控，計算機網絡虛擬實驗室系統各模塊的主要功能如下。
(1)實驗管理模塊，由學生管理、教師管理、儀器管理和學生成績管理等組成。碩士論文在學生管理方面，學生通過瀏覽器進行註冊登錄，登陸成功後可瀏覽實驗項目，查看實驗的詳細資料，預約實驗項目及做實驗的時間，在線發送和接受消息，進行問題討論，進行實驗登記，實驗完成後可通過網絡寫實驗報告並提交報告。教師管理方面，可對實驗內容添加、修改、整理、刪除，對學生提交的實驗報告列表，批改實驗報告，填寫評語和成績，提交批改結果，與學生進行討論。儀器管理方面，對新設計開發的虛擬儀器上傳並進行分類整理，以便實驗使用。成績管理方面對學生的實驗情況(實驗次數、實驗報告及完成情況)給出成績，並進行統計分析及提供查詢等。
(2)儀器展示模塊，對虛擬實驗室可用虛擬元器件、虛擬儀器設備分門別類地進行管理，以圖形的方式直觀呈現出來，供學生在實驗時進行選擇。
(3)實驗指導模塊，包括實驗介紹、實驗方法、實驗項目的重點及難點、實驗目的、實驗原理、實驗準備、實驗任務、實驗過程、實驗報告的要求及實驗應注意的事項等。
(4)實驗報告模塊，主要對學生完成實驗後，提供相關的實驗報告模板，供學生下載，由學生填寫相關內容以及實驗的結果，完成後上傳電子版實驗報告，由教師進行批閲，並進行記載。
(5)實驗答疑模塊，由專業教師對學生實驗中出現的疑難問題進行及時解答，幫助學生順利通過實驗。同時瞭解學生對實驗的掌握程度，並及時反饋、調整教學。
(6)論壇交流模塊，教師和學生可以通過論壇進行充分的交流，學生可以將實驗中的收穫、經驗和體會及問題到論壇上，教師可以將一些典型的問題提出來，供大家探討。學生在這樣寬鬆的環境下發表自己的見解，教師從中可以得到及時的實驗教學反饋信息，以便整改7)虛擬實驗模塊，是虛擬實驗室建設的重要部分。學生通過該模塊進行虛擬實驗，醫學論文以達到鞏固強化知識的目的。該模塊內容根據專業學習的具體情況及實驗建設條件，可不斷增加。計算機專業網絡虛擬實驗室系統的建設，可以引入其他學校的虛擬實驗室中。這種方式比較簡單，容易實現，見效較快。但需要投入較多的軟件購置費用，同時也需要結合本校的實際情況進行一些調整，有一個磨合期。另一種是因地制宜，自主開發。根據本校的實際教學和實驗情況，結合學生的實際水平，由任課教師或聘請部分專家組成開發小組，進行一系列的虛擬實驗項目的開發研究，並將研究的成果連接到虛擬實驗室中，逐漸擴充直至完善。這種方式比較靈活，能充分發揮教師的積極性，能有針對性地進行設計開發，適合學生的實際情況，學生容易接受，並且經費投入較少。缺點是開發週期較長，系統性不夠，水平有限。也可以將上述兩種方式結合起來，一是引入、購置部分自己不宜開發的實驗項目，二是結合自身的優勢和長處開發一些實驗項目，如非交互性的、演示性的虛擬實驗項目等。
二、加強網絡虛擬實驗室的管理
1.加強用户管理，為每個學生分配賬號。對學生進入虛擬實驗室，使用實驗室做虛擬實驗等進行登記保存。鼓勵學生經常訪問虛擬實驗室，在上面提出問題、發表見解，做好實驗，努力提高虛擬實驗室的人氣。
2.全天候開放虛擬實驗室。學生可以隨時進入虛擬實驗實自己動手組織實驗，自己設計實驗方案，動手完成實驗，整理和總結實驗數據，職稱論文提交實驗報告，培養學生的分析能力和創新能力，逐步向以“學生為中心”的自主個性發展模式轉變。
3.組織專業教師網上指導與答疑，參與論壇討論交流，及時批改實驗報告，為學生順利完成實驗提供服務。在虛擬實驗室中，教師應對學生提出的疑問儘快給出幫助和解答，並進行必要的指導。在實驗室論壇上發表觀點，提出問題讓學生思考，使師生在虛擬實驗室中有較強的互動性，教師應充當好學生實驗的合作者和知識的建構者的角色。
4.對學生在虛擬實驗室的表現及實驗效果進行
評價。針對學生每一門課程的虛擬實驗完成情況、實驗報告、網上提問、論壇發帖的情況，給學生一個成績和評價，反饋給學生，英語論文並與該課程的正常實物實驗一起記入實驗總分。教師也要在對學生評價的同時，徵求學生對虛擬實驗室的意見，對學生反饋的信息進行整改。
計算機網絡虛擬實驗室的建立，可以很好地解決目前硬件設備跟不上實驗的要求、學生實驗時間不夠用等問題，對於提高學生的動手能力、分析問題和解決實際問題的能力具有非常重要的意義。但在具體應用中還要注意處理好“虛擬實驗”和“實物實驗”的關係，不能一味地強調虛擬實驗，要“虛實”結合，既相互補充，又各有側重，這樣才能取得很好的實驗教學效果。同時，在虛擬實驗中要注意培養學生嚴謹的、一絲不苟的科學實驗作風。
參考文獻
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關鍵詞：多科性大學；虛擬仿真實驗教學；教學體系；開放共享
虛擬仿真實驗教學是“虛擬現實（VirtualReality）+教育”深度融合的產物，其推廣順應了教育信息化的發展趨勢和現實需要，推動了高校實驗教學改革和創新。教育部自2013年提出建設部級虛擬仿真實驗教學中心以來，連續三年虛擬仿真實驗教學中心建設原則的通知，教育部對虛擬仿真實驗教學的重視程度和建設虛擬仿真實驗教學中心的迫切需求有目共睹。2017年7月教育部的開展示範性虛擬仿真實驗教學項目建設的通知中，提出經濟管理類示範性虛擬仿真實驗教學項目建設規劃要在2019年和2020年共達到80項之多。由此可見，教育部對推進經濟管理類虛擬仿真實驗教學的力度之大。目前來看，全國經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心的建設處於起步探索階段，少數財經院校已建立，並初步建立其適用的較為完整的教學體系和教學模式，大部分院校特別是多科性大學還沒有啟動建設，更沒有對其實驗教學進行系統的實踐和研究。經濟管理類虛擬仿真實驗教學，並不僅僅是將虛擬仿真技術引入到經濟管理類實驗教學中，更強調的是將虛擬仿真思想融入其中，搭建虛擬真實場景、開發虛擬真實企業實踐平台及後台數據庫、模擬社會經濟管理的現實問題作為實驗項目，注重讓學生在學習過程中能親身經歷，樂於實踐，獲得知識，提高技能，有效地彌補了實驗過程不可逆和實驗項目不可及的缺陷。由於各高校學生的特點、課程體系、傳統實驗開設的情況等等不盡相同，結合西北政法大學經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心的建設實踐，對多科性大學經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心建設的目標、實驗教學體系和實驗中心建設和使用進行系統研究。
一、多科性大學經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心建設的目標
多科性大學不同於財經類大學和綜合性大學，它是以一個或兩個學科為支撐、其他多個學科協調發展的學科格局。西北政法大學就是一所以法學為主，經濟學、管理學、文學、哲學等學科協調發展的多科性大學。通過對山西財經大學、貴州財經大學、南京財經大學、南京審計大學四所財經類大學和西安交通大學、西北大學兩所綜合性大學的實地考察、調研，發現如西北政法大學這樣的地方多科性大學經濟管理類實驗教學相對落後，實踐教學體系不完整、不繫統，實驗室建設滯後等問題。為適應當下對應用型經管類本科人才的迫切要求，經過一年多的考察、調研、可行性報告和建設方案的撰寫、施工建設、後期調試，西北政法大學經濟管理虛擬仿真實驗教學中心（以下簡稱“仿真實驗中心”）落成運行。
1.仿真實驗中心基本情況仿真實驗中心總面積約1000平方米、含三個全封閉實驗室、五個半開放仿真實驗室（跨專業綜合虛擬仿真實驗項目可跨實驗室進行），其中，全封閉實驗室有經濟＆管理基礎實驗室-A型實驗室、統計調查與數據分析實驗室-B型、審計財務管理專業實驗室。五個半開放的實驗區分別是金融保險仿真區、企業模擬仿真區，跨境全流程仿真區、跨境分銷實戰區和綜合模擬仿真實驗區。綜合模擬仿真實驗區模擬銀行、税務、工商、社保公積金實際工作場景，可組合其他四個半開放實驗區根據課程需要進行授課。企業模擬仿真區、跨境全流程仿真區和跨境分銷實戰區可組合為跨境綜合實驗室。跨境全流程仿真區、金融、保險仿真區、企業模擬仿真區可組合為企業綜合模擬仿真實驗室。金融保險仿真區、企業模擬仿真區、綜合模擬仿真實驗區、跨境全流程仿真區可組合為虛擬商業社會環境跨專業綜合模擬仿真區。組合後的實驗室可作為學生創新創業實踐項目、跨專業綜合實驗項目、學年論文項目和畢業論文項目的實踐基地。仿真實驗中心採用雲桌面管理，安裝軟件總計36個，包括基礎審計、金融類實驗軟件；跨專業綜合實踐軟件；財會與審計專業綜合教學實踐軟件；電子商務基礎實驗軟件；國際貿易和跨境電商綜合仿真實訓軟件；人力資源管理實訓軟件；社會保障學相關實訓軟件。仿真實驗中心可用於西北政法大學經濟管理相關學科十三個本科專業的課程實驗、專業實驗和跨專業綜合虛擬仿真實驗教學。
2.仿真實驗中心建設的主要目標（1）面向新時期實驗教學的最新趨勢和要求，達到或引領多科性大學經管類實驗教學的最新探索水平，牢牢把握當下經濟社會發展趨勢和企業對高水平、高層次人才的能力要求，注重大學生綜合實踐能力的提升。（2）面向經濟管理類專業和課程，將學生置於虛擬仿真環境中，模擬現實操作過程，實現全流程實踐和核心業務的實踐，切實提高實驗教學效果，提高學生專業知識的應用能力。（3）實驗教學中心可達到各專業課程實驗和跨專業綜合實驗的緊密銜接、資源共享的目的，進一步促進多科性大學各學科的協調發展。實驗中心的建設無疑為經管類實驗教學改革和研究實踐提供了充分的條件，但虛擬仿真實驗在經管類實驗教學的應用還處於起步階段，應系統地對實驗教學體系和將來的發展方向進行研究。
二、構建多科性大學經管類虛擬仿真實驗教學新體系
圍繞經濟管理類人才培養體系，突出大學生創新能力和應用能力的培養原則，完善教學實驗模式，創新實驗方法，擴展實驗層次，構建能力培養為導向、跨專業、虛實結合的多層次實驗教學新體系。
1.教學模式由以課程或專業設置實驗室的傳統實驗教學組織模式，逐漸轉變為由學科羣組建基礎實驗以及項目為主導的跨專業綜合虛擬仿真實驗模式。開發以問題為導向、以自身專業為主的跨專業綜合虛擬仿真實驗課程體系。比如，將大三第一學期的學年論文的撰寫改革為兩個星期的綜合虛擬仿真實驗實習加論文的形式，這是學生由專業基礎提升到跨專業綜合的一次重要節點，為大三和大四學年的專業學習、畢業實習以及畢業論文的設計和撰寫打下堅實的基礎。
2.實驗教學方法實驗教學方法由教師演示、學生自主學習的傳統方式，逐漸轉變為任務驅動、團隊作戰、仿真模擬、崗位實戰的方式，提高學生分析、解決問題能力，增強創新意識、團隊意識和管理意識，促進自主性學習和個性化學習，培養學生綜合素養和應用能力協調發展。
3.實驗層次實驗教學新體系由基礎課程的驗證性實驗、專業課程的熟練性實驗、專業綜合課程的跨專業綜合虛擬仿真實驗、就業前的綜合素養提升實驗構成，達到實驗教學內容銜接、教學要求匹配、教學效果階梯化形成的目的，最終實現訓練基本技能、培養創新意識、訓練專業技能、訓練綜合能力、培養社會適應能力等三個層次的目標。通過以上三個方面的創新，構建“能力培養為導向、跨專業、虛實結合、多層次”的實驗教學新體系。具體內容如下圖所示。第一個層次適用於大學一、二年級的學生，這個階段的課程以基礎課程為主，包括專業基礎課程，創新創業課程以及各類專業競賽，實踐課程是以配合課程為主的驗證性實驗和體驗感知性實驗，通過融合創新創業教育和專業競賽，增加對項目的認知。這個階段由傳統教師演示、學生自主的教學方法和任務驅動、團隊合作、小組討論的教學方法相結合，以訓練基本技能和培養創新意識為主要目標。第二個層次適用於大學二、三年級的學生，這個階段的課程以專業課程為主，主要的專業課程都已經接觸到，學生對其專業有了一定程度的認識，實踐課程也應由驗證性實驗和體驗感知性實驗轉變為專業課程的熟練性實驗和設計性實驗。開設一些從業資格考試相關的實踐課程，學年論文的綜合虛擬仿真實踐課程，這個階段主要採用任務驅動、團隊作戰、仿真模擬、崗位實戰的方法，訓練學生的專業技能、培養專業應用能力。第三個層次適用於大學三、四年級的學生，這個階段所有課程的講授基本結束，學生對其專業進行了全面的認識，也有了一定的專業技能，進行畢業前實習，馬上走上工作崗位，實踐課程也應隨之變化。校內的實踐課程主要是跨專業綜合虛擬仿真實驗，彌補在校外實習單位接觸不到的核心業務和全流程業務，這個階段主要採用項目驅動、團隊作戰、仿真模擬、崗位實戰的方法，訓練學生的綜合技能、培養社會適應和創新能力。構建的“能力培養為導向、跨專業、虛實結合、多層次”的實驗教學新體系遵從了學生每個階段的特點和學科基礎，循序漸進，逐步提升學生的實踐能力。
三、多科性大學經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心建設和使用思考
鑑於對西北政法大學經濟管理虛擬仿真實驗教學中心的建設實踐和研究，對多科性大學經濟管理類虛擬仿真實驗教學中心進一步完善軟硬件建設和管理機制進行了如下幾個方面的思考。
1.仿真實驗中心教師隊伍建設高效、專業的實驗室教師團隊是開展虛擬仿真實驗教學必不可少的。將整個實驗室隊伍分為下面三個組成部分建設完善，以提高實驗室教師團隊的整體水平，組建一支實踐能力強、善於合作、多學科融合的實驗室專業教師團隊。（1）專職實驗教師。引進計算機相關專業的教師作為專職實驗教師，薪酬待遇、職稱評定與專業教師同等對待。負責系統維護、技術支持和通用性實驗課程的建設教學，負責與各軟件廠商協同合作來保證設備和系統安全、穩定的運行，並定期組織專業教師進行平台使用培訓。（2）專業教師。採取課時激勵的方法鼓勵專業教師承擔實驗課程（課程實驗環節）。實驗室專業教師隊伍的建設可以在相對具備專業技能及實踐教學經驗的經管專業教師的帶動下，引導各學科的專業教師加入到實驗室教師團隊中來，促進教學改革，調整教學方法和考核方法。（3）實驗室管理人員。鼓勵學生助教從事於實驗室管理工作，通過短期培訓即可對雲桌面綜合管理集成平台進行熟練操作。鼓勵專職實驗教師和專業教師將實驗教學與科研協同發展，相互促進。校企協同開發實驗平台和實驗項目，申報各級虛擬仿真實驗教學項目促進教學改革，出版相關實踐實驗教材，逐步建立完善的實踐教學課程體系。不管是專職實驗教師還是專業教師都可以在實驗室教學過程中獲得科研成果，使教學科研能力、職稱評審、薪酬待遇均可得到很大程度的提升。
2.仿真實驗中心管理制度的完善仿真實驗中心採用開放式管理。學生可以預約時間使用仿真實驗中心，也可以在任意的終端設備上隨時隨地訪問虛擬仿真實驗教學中心的實驗教學資源及個人的實驗數據進行查看和練習，促進學生自主性學習和個性化學習，同時為教師進行虛擬仿真實驗教學方法改革提供更充分的條件。
3.跨專業虛擬仿真實驗教學課程體系的開發建設虛擬仿真實驗課程體系構建是虛擬仿真實驗教學建設的重要內容。建設相對完善的跨專業虛擬仿真實驗教學課程體系需要根據學生的反饋在實踐過程中反覆研究、反覆實踐、反覆改革，這是一個持續不斷的過程。因此，在之後的實驗教學研究和實踐中，應鼓勵相關教師協同合作開設以提高綜合實踐能力為目標的跨專業虛擬仿真實驗教學課程。學年論文和畢業論文也可以依託跨專業綜合虛擬仿真實驗成果撰寫，將很大程度上提高學年論文和畢業論文的質量。
4.實驗教學資源開放共享機制探索優質實驗資源的開放共享是虛擬仿真實驗教學中心建設的重中之重，從對各個高校實驗中心的調研情況來看，資源的開放共享仍處於起步和探索階段，包括技術方面和運行機制方面。仿真實驗中心的開放共享主要是以實現校內實驗項目和授課內容打通、校內畢業論文和校內創新項目打通、校內課程實驗數據與跨專業綜合虛擬仿真實驗數據打通、校間虛擬仿真實驗教學協同創新、校間虛擬仿真實驗教學資源開放共享為目標展開。無論是校內資源還是校間資源的開放共享，都需要與企業、高校之間協同合作，共同研發核心技術，建立開放共享的協同機制，比如激勵機制、利益分配機制等，防範開放共享產生的風險。
5.與創新創業教育、校企協同育人深度融合仿真實驗中心為創新創業教育、校企協同育人項目提供校內實踐基地，為這兩個項目的順利開展奠定了基礎。仿真實驗中心將促進校內創新創業教育的教學模式、教學方法和課程體系的研究和探索。2015年，西北政法大學被認定為陝西省省屬大學生創業培訓基地，實驗中心無疑為開展大學生創新創業教育奠定了基礎，搭建了平台，為校內所開設的創新創業課程與實踐活動提供了充分的硬、軟件環境。探索虛擬仿真實驗與創新創業教育的深度融合的教學模式和教學體系，更好地開展雙創教育。將仿真實驗中心作為學校、企業共同參與的合作辦學的校內實驗實訓實習基地，實驗中心的綜合虛擬仿真實驗區構建真實場景的實習環境。擁有優質的實驗教學資源的跨專業綜合虛擬仿真實驗中心對校企協同具有重要的深化作用。
6.與技能競賽教學模式協同發展近年來，高校各專業技能競賽日益增多，“以賽促學、以賽促教”的實踐教學模式成為提高大學生綜合實踐能力的重要組成部分。在仿真實驗中心創建以競賽為目標的面向參賽學生全天候開放的創新實踐基地，教師可根據學生參賽情況進行必要的賽前輔導和模擬演練，在跨專業虛擬仿真區進行項目的仿真演練，開發競賽作品資源庫，形成“教、賽、學”一體化實驗教學體系，提高競賽水平，培育出優秀競賽作品，提高學生的創新實踐能力。
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