独立学院虚拟仿真实验室的现状及改进

　　摘要：随着虚拟实验技术的成熟，虚拟仿真实验室在高校教育中的应用价值日益凸显，它不仅可以辅助高校的科研工作，同时在模拟实验课教学方面也具有突出的作用。本文以独立学院虚拟仿真实验室为例，解析现存的不足，并在此基础上提出改进建议，为独立学院虚拟仿真实验室建设提供有益的参考。 　　G122-4；G642.4 　　一、虚拟仿真实验室的内涵和价值 　　1.虚拟仿真实验室的内涵 　　虚拟实验一般是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目，所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。主要是利用虚拟现实数据、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等工具，帮助学生判别虚拟仿真实验的主要指标。在一个虚拟的仿真实验环境之上，实现实验操作的模拟性和实验结果的仿真性。随着虚拟实验技术的成熟，虚拟仿真实验室在高校教育中的应用价值日益凸显，它不仅可以辅助高校的科研工作，同时在模拟实验课教学方面也具有突出的作用。虚拟仿真实验室教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，目前大多数高校都开设了模拟仿真实验课，在计算机系统中采用虚拟模拟现实技术实现的各种虚拟实验环境，让学生感受真实实验环境，完成各种预定的实验项目，所取得的教学效果近似于在真实环境中所取得的效果，提高实际动手能力，增强了就业竞争力。 　　2.虚拟仿真实验室的作用 　　（1）虚拟仿真实验室适度降低教学成本。虚拟仿真实验室主要采用桌面虚拟仿真实验室，这种教学能够突破传统实验对“地域、时间、空间”的限制，虚拟仿真实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体，有效减轻学校在实训经费、实训基地、实训人员等的投入成本；同时也可以辅助高校的科研工作的投入成本。 　　（2）虚拟仿真实验生动形象，提高学习效率。模拟化学实验室的教学实践可以生动形象，超越设备、环境、地域和空间限制的新的实验教学方式，可以得到良好的教学效果和投资效益，从而提高学生实际感知和动手能力。 　　（3）虚拟仿真实验室融合多样教学手段。虚拟仿真实验室融合媒体课件，人机配合、仿真环境、仿真数据、仿真案例把把理论知识更形象、客观、生动、模拟出来，增强实践教学的互动性和真实感受性，让学生深刻体会理论与知识相结合的学习手段，提高学习效率，达到理论联系实际最佳的教学效果。 　　二、独立学院虚拟仿真实验室的存在的问题分析 　　1.虚拟仿真实验室建设的经费短缺，教育经费是独立学院发展教育和提高教学质量的一个重要条件，建立一个独立学院虚拟仿真实验室是有效进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要解决的是购买和建设的用的经费。 　　2.虚拟仿真实验室建设不统一，实验室使用效率低。由于在独立学院发展的过程中，各二级学院以本学院的实验室发展为主要发展，通过本学院的专业课题的申报，建立适合本学院教学规模的实验室，所以在实验室的建设缺乏协调性，各自以自己的专业为主，存在重复建设，单独使用，实验室使用效率低 　　3.拟仿真实验室建设，没有提供全方位虚拟教学辅助功能。由于独立学院经费、教务管理和技术问题的制约，没有能力建立虚拟仿真实验室的综合管理中心，很难实现对仿真实验室的统一管理和整合教学资源，影响了实验室的使用功能。 　　4.缺乏专业的教师。虚拟仿真实验室教学中需要教师既要有丰富的理论知识又要有实际的操作经验，因为独立学院的教师大多数属于年轻的教师，所以在仿真案例教学和实际操作等方面的教学缺乏经验，可能出现严谨性不够合流于形式的问题。 　　三、独立学院虚拟仿真实验室改进的思考 　　1.加强对独立学院的高校经费投入。财政部、教育部应加强对独立学院的高校经费投入，同时应为独立学院适度提供更多的实验室项目，给独立学院的教务、科研、规划等职能部门有足够的资金从事教学改革的支出，有足够的经费进行虚拟仿真实验室的建设支出。 　　2.建设虚拟仿真实验中心，设立专门的部门管理。整合各个学院的虚拟仿真实验室的资源，由学校统一建设虚拟仿真实验中心，统一管理，实现“共建、共享、共�A”，降低投入成本，提高使用效率和使用功能。 　　3.建设仿真实验教学管理和共享平台。借鉴其他学校的经验平台建设具体包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统建设一个开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台，然后再陆续把相关虚拟实验课程的资源统一放到该平台来进行管理，从而面向各个学科的相关课程开展虚拟实验教学。 　　4.加强虚拟仿真实验室教师的培训。学校需提供各种专业理论和实训的机会和平台，帮助教师在后续的教育培训过程中不断更新教育观念，不断提高自身实作能力，不断发现和解决问题，不断变革教学方式，调整自己的教学方法，实现专业教学水平的提高。 　　参考文献： 　　[1]张红霞，杨渊，王向前. 高校经管类学科虚拟仿真实验教学中心的建设[J].《高教学刊》， 2015（18）. 　　[2]李虹. 经管类国家级虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J]. 《实验室研究与探索》， 2016， 35（6） 　　[3]周世杰，吉家成，王华. 虚拟仿真实验教学中心建设与实践[J]. 《计算机教育》， 2015（9） 　　[4]蒋林华，蔡晓. 创新型经管类实验室建设与实践[J]. 《实验室研究与探索》， 2010， 29（1） 　　作者简介：郭雪莲，女（1981.-），硕士，讲师，现为云南师范大学文理学院经济学院专职教师，财税教研室主任