关于虚拟仿真实验教学信息化平台的建设与思考

关于虚拟仿真实验教学信息化平台的建设与思考

黄婧,柳景峰

山东商业职业技术学院  山东省济南市 250013

摘要：为提升院校实验教学质量，完成教学目标，可应用虚拟仿真实验教学信息化平台。因此，本文针对虚拟仿真实验教学信息化平台的建设做出了进一步分析，提出建设路径、建设建议以及资源整合措施，可为相关人员提供参考。

关键词：虚拟仿真；实验教学；信息化平台；建设

对于院校教育教学工作的改革以及优化，已经融合了虚拟现实等现代化科学技术。其中，微软发布的新虚拟现实技术Holograms和索尼Project Morpheus，对游戏的仿真实现起到了极大的推进作用，也开始产生全新的一种开放碎片化知识点的教学资源，属于寓教于乐的新概念。在新技术中，对于信息的获取途径更为丰富，能够取得的信息量极大，对之前的教学思想以及理念做出了改变，开始注重学生对自我导向学习能力的掌控，更有益于学生的学习和成长。因此，本文针对虚拟仿真实验教学信息化平台的建设与思考，给出如下分析。

1、搭建虚拟仿真实验信息化平台的路径

1.1构建平台

对于该平台的建设，先分析具体需求是必不可少的内容，才可明确需要建设哪种类别项目，应用哪些参数指标。建设人员对于学生和教师都要分析，以此分出建设平台的板块。例如：设计四大板块，（1）虚拟实验设计（2）实验模式创新（3）实验数据库建设（4）数据资源共享。第一个板块和第二个板块，可对学生的综合实验素养进行提升和培养，后两个板块，可将虚拟仿真实验信息数据提高，内部资源的应用率也会更高，这样便可使实验成本下降，实验教学效率会有更多的保障。在第一个板块环节中，工作人员可将其分为两个部分，其一为实验室网络系统，其二为远程实验系统。在实验室网络系统中，有三项内容：（1）学生实验区（2）远程实验服务区（3）安全服务器。学生试验区会与设备终端做相应的连接，这也是该平台最基础的内容。远程实验服务区，利用网络系统会连接实验室服务系统，当教师或者学生使用时，在终端便可借助网络登录，之后开展需要实施的仿真实验[1]。

构建出来的实验系统，重点内容包括：

（1）针对类别的划分是重要内容，还要将实验入口提供出来。根据虚拟实验项目的内容，对相应的实验入口进行设计，具体内容包括：专业类别、课程、实验项目等。

（2）设计虚拟实验需要应用的栏目。分类栏目过程中，可使其支持多种应用软件，以便对实验多媒体课件、下载资源或者长传网络资源等要求给予满足。

（3）管理以及评价实验教学。这一内容中主要有计划实验内容、实验整个过程、现象、数据、改进、评价、批阅以及成绩管理。

（4）打造信息中心。该信息中心是为学生打造的，设计内容包括，学生全部的实验情况，如过程、数据等，以便学生在需要时，随意查阅[2]。

2、虚拟仿真实验信息化平台建设的建设建议与思考

2.1设计管理角色和用户角色

（1）针对该平台的建设，要有相应的管理角色以及用户角色。例如：将身份认证设置在平台入口和实验入口处，这也是常用的认证手段，能够统一确认好用户身份，将其实验入口提供出来。因为身份不同，如教师和学生，所以要有不同的平台应用权限。教师方面，可以设计创建功能、发布功能、修改功能、管理功能、交流功能。学生方面，可以设计选择功能、开展功能、提交功能、保存功能、交流功能等。技术维护人员方面，可给出信息平台底层技术设计功能，修改以及保存功能等。利用身份的不同给予相应的操作权限，可对不同人群提出的使用需求给予满足。

（2）设计的平台，一定需要虚拟仿真对接现实场景，该项设计的合理性非常关键。虚拟仿真实验，可提供便利的实验场景给教师和学生、研究人员等，优势虽然很突出，但也存在不足，大部分情况下虚拟仿真场景需要交互对接现实场景，虚综合实后，才能完成理想的教学目标。建设出来的信息平台，虚和实的结合，技术人员可利用两种路径完成。其一，选择以及设计好虚拟实验使用的参数，呈现方式利用虚拟技术以及仿真形式完成，通过实化为虚的方案，减少了很多限制条件，如场地和设备等，还能收集数据，帮助学生学习实验过程和内容。其二，利用每一次实验，存储好数据，进行总结分析，通过虚化为实[3]。

（3）打造数据库，需要有更多的数据资源得到共享。因此，技术人员要将不同实验科目类别的社区引入其中，不同的学科社区，可使信息之间的互动更加高效，提升数据信息的传播率。

3、整合虚拟仿真实验教学资源

虚拟仿真实验教学中心的打造，对于资源的累积，要整合现在正在使用的资源以及潜在的资源。其中，要对现有的教学实际状态做综合分析，才能对最理想的仿真实验教学资源建设方案进行编制。

结合当前的情况来说，三大类的资源应用最为频繁。其一，院校本身已有的实验教学数据资源；其二，正在科研的资源以及已有的科研资源；其三，院校与企业合作研发的资源。这些资源的有效整合是非常困难的工作内容，要使其发挥出自己的最大价值，这对虚拟仿真实验教学信息平台的打造有重要意义。建设时，技术人员不能抛弃任何一类的资源，并将每类资源的优势突出，为他们之间的高效融合打造渠道，以便利用渠道的沟通，持续扩展各类资源的应用空间，使其能够不断提升院校虚拟仿真实验教学信息平台的打造。

4、结语：

总之，教育教学工作的改革与提升，需要更多的现代化技术提供帮助，利用虚拟仿真实验教学信息化平台的构建，可使实验成本有所下降，并保障了教学的效率以及学生学习的质量。其中，技术人员会综合实际情况后作出设计考量，利用最佳的设计方案打造平台，为院校课程的开展提供更好的条件，完善教学实验过程，帮助学生提升学习效果。

参考文献：

[1] 彭良军. 应用型本科虚拟仿真实验教学中心信息化平台建设探索[J].  2020.

[2] 李平, 文福安, 谷文忠,等. 边远地区基础教育实验教学信息化实践现状,问题与对策研究——基于滇西边境地区虚拟仿真实验教学实践[J]. 中国电化教育, 2021(12):6.

[3] 谭惠灵、郭庆、韩景倜. 虚拟仿真实验教学建设的认识论思考[J]. 中国多媒体与网络教学学报(上旬刊), 2020(12):22-24.