计算机虚拟仿真实验教学中心的建设研究与教学实践
虚拟仿真教学项目实践(3篇)
第1篇摘要：随着信息技术的飞速发展，虚拟仿真技术在教育领域的应用越来越广泛。
本文以某高校虚拟仿真教学项目为例，探讨虚拟仿真教学项目的实践过程，分析其优势与不足，并提出改进措施，以期为我国虚拟仿真教学的发展提供参考。
一、引言虚拟仿真教学作为一种新型的教学模式，通过计算机技术模拟真实场景，为学生提供一种身临其境的学习体验。
与传统教学模式相比，虚拟仿真教学具有诸多优势，如提高学生的学习兴趣、增强学生的实践能力、降低教学成本等。
本文以某高校虚拟仿真教学项目为例，分析其实践过程，探讨其应用效果。
二、虚拟仿真教学项目实践过程1. 项目背景某高校为提高学生的实践能力，引进了一套虚拟仿真教学系统。
该系统涵盖多个专业领域，包括机械、电子、建筑等。
通过虚拟仿真技术，学生可以在计算机上完成各种实验、设计和分析任务。
2. 项目实施（1）需求分析项目组对学校各专业的教学需求进行调研，了解教师在教学过程中遇到的难题和学生的实际需求。
根据调研结果，确定虚拟仿真教学系统的功能模块和关键技术。
（2）系统设计项目组根据需求分析，设计虚拟仿真教学系统的架构和功能模块。
系统主要包括以下模块：①实验仿真模块：模拟真实实验环境，实现实验数据的采集、处理和分析。
②设计仿真模块：提供各种设计工具，支持学生进行产品设计、分析和优化。
③分析仿真模块：通过模拟真实场景，分析各种参数对系统性能的影响。
（3）系统开发项目组采用C++、Java等编程语言，结合OpenGL、Unity3D等图形渲染技术，开发虚拟仿真教学系统。
同时，与相关企业合作，引入先进的仿真算法和模型。
（4）系统测试与优化项目组对虚拟仿真教学系统进行多次测试，确保系统稳定、可靠。
在测试过程中，根据教师和学生的反馈，对系统进行优化和改进。
3. 项目推广与应用（1）教师培训项目组对教师进行虚拟仿真教学培训，使其掌握系统操作方法和教学技巧。
（2）课程改革将虚拟仿真教学系统应用于相关课程的教学过程中，实现理论与实践相结合。
虚拟仿真实验教学中心平台建设方案
虚拟仿真实验教学中心平台建设方案一、背景介绍虚拟仿真实验教学中心平台是一种基于虚拟现实技术的教学模式，它通过模拟真实场景、创建虚拟环境，使学生能够在虚拟世界中进行实验操作和学习。
该平台能够提供高质量、低成本的实验教学环境，为学生提供更多的机会与真实实验的接触，并能够在一定程度上弥补实验设备不足的问题。
二、建设目标1.提高实验教学的效果：虚拟仿真实验教学中心平台能够模拟真实实验的场景，提供更多的操作机会和实验环境的变化，从而提高学生的实验技能和学习效果。
2.降低实验教学的成本：虚拟仿真实验教学中心平台可以减少实验设备的购置和维护成本，提高实验室的利用率。
3.提高实验教学的安全性：通过虚拟仿真实验教学中心平台，可以避免一些危险性较高的实验操作，降低学生和教师的安全风险。
三、建设内容1.虚拟仿真实验室建设：建设多个虚拟实验室，涵盖各个学科的实验内容，每个实验室包括多个虚拟实验工作站和相关设备模型。
2.虚拟教学环境建设：在虚拟实验室中，搭建相应的教学环境，包括课程内容、教学资源、实验操作指南等，以方便学生进行学习和实验操作。
3.虚拟实验操作系统建设：建设虚拟实验操作系统，用于模拟真实实验操作、调节实验条件、记录实验数据等功能。
该操作系统应具备友好的用户界面和操作体验，便于学生使用。
4.虚拟实验数据分析与评价系统建设：建设虚拟实验数据分析与评价系统，用于对学生的实验数据进行分析和评价，提供学生的实验报告和评分等功能。
5.虚拟实验教师培训与支持：为教师提供虚拟实验教学的培训和支持，包括操作系统的使用、实验指导方案的制定以及实验教学技能的培养等。
四、建设流程1.确定需求：通过与教师和学生的讨论，确定虚拟仿真实验教学中心平台的功能需求和技术要求。
2.设计平台架构：设计虚拟仿真实验教学中心平台的系统架构和模块划分，确定各个功能模块的开发和集成方式。
3.开发平台功能：根据需求和架构设计，分别进行虚拟实验室、虚拟教学环境、虚拟实验操作系统、虚拟实验数据分析与评价系统的开发。
虚拟仿真实训基地建设与应用规划
虚拟仿真实训基地建设与应用规划虚拟仿真实训基地是为了满足高校教学、科研需求而建设的一种虚拟仿真技术应用系统的教学实验和科研训练设施。
随着信息技术的迅速发展，虚拟仿真实训基地在高校教学中的应用越来越广泛，对提高教学质量和学生素质具有重要意义。
本文将介绍虚拟仿真实训基地的建设与应用规划，探讨如何有效地利用虚拟仿真技术，提高教学效果和学生能力，为读者提供有益的信息和知识。
一、虚拟仿真实训基地建设虚拟仿真实训基地是利用计算机技术和虚拟现实技术，设计并构建出一个与真实环境相仿的虚拟环境，用以进行教学实验和科研训练。
建设虚拟仿真实训基地需要考虑以下几个方面：1.确定建设目标和需求：首先要明确虚拟仿真实训基地的建设目标和需求，确定建设的方向和重点，为后续的建设工作提供指导。
2.选址和空间规划：选择合适的场地进行建设，根据实训基地的规模和功能需求，进行空间规划和布局设计，确保教学设施的有效利用。
3.技术设备采购与建设：选择合适的硬件设备和软件平台，进行技术设备采购与建设，搭建起一个完善的虚拟仿真实训系统。
4.教学资源整合：整合各类教学资源，包括课件、实验方案、模拟软件等，为教学实验和科研训练提供支持。
二、虚拟仿真实训基地应用规划虚拟仿真实训基地的应用规划是指如何有效地利用虚拟仿真技术，提高教学效果和学生能力。
以下是一些应用规划的建议：1.教学实验与科研训练：利用虚拟仿真实训基地进行教学实验和科研训练，提高学生的实践能力和解决问题的能力。
2.虚拟仿真仿真课程设计：设计虚拟仿真实训课程，结合实际案例进行模拟教学，激发学生学习的兴趣和主动性。
3.实训实施和评估：组织实训活动，对学生进行实时监控和评估，及时发现问题并加以解决。
4.教学资源共享和交流：通过虚拟仿真实训基地，推动教学资源的共享和交流，促进教师间的合作与交流。
虚拟仿真实训基地的建设与应用规划，不仅可以提高高校教学质量和科研水平，还可以促进学生的综合素质和创新能力的培养。
虚拟仿真实验教学中心建设方案
虚拟仿真实验教学中心建设方案
一、背景
虚拟仿真技术正在迅猛发展，日趋先进，受到广大科研和实践活动的
重视和应用。
作为一种模拟实际现实的新型技术工具，仿真技术的应用越
来越广泛，它可以为大量复杂的、高投入的、高风险的科技项目和教学实
践活动提供一种安全、可靠、有效的模拟和操作平台。
为了更好地应用仿
真技术，促进大学重视应用教学技能和研究项目，使用虚拟仿真技术，提
高学生的应用能力，为大学的教学实践和学习提供一个可靠的技术支持，
建立虚拟仿真实验教学中心就显得尤为重要。
二、建设目标
虚拟仿真实验教学中心的建设目标是，在统一管理下，通过建立计算
机仿真实验教学实验室，使用仿真技术辅助教学，提高教学质量和教学效果，扩大教学范围，提高学生的实践技能，为学生在科技研究项目中提供
技术支持，推动学校学科发展，发挥技术支持作用，引领科研及实践活动，以促进高水平应用类人才培养。
三、建设措施
（一）强化建设管理。
建立完善的仿真实验教学中心管理体系，指定
专职管理人员负责日常管理。
定期对系统设备进行维护和检修，保证良好
的运行状态。
经管类国家级虚拟仿真实验教学中心建设与实践
总结
经管类专业虚拟仿真实验教学通过模拟真实场景和实验环境，为学生提供了 宝贵的实践机会，帮助他们更好地理解和掌握专业知识，提高实践能力和创新思 维。然而，虚拟仿真实验教学也存在一些不足之处，例如实验结果的真实性和有 效性等问题，需要进一步完善和改进。
未来，随着科技的进步和教育的不断发展，虚拟仿真实验教学在经管类专业 中的应用将会更加广泛。为了提高实验教学的质量，我们需要继续探索和研究更 为先进的虚拟仿真技术、实验教学理论和方法，以不断提升学生的实践能力和创 新精神。我们也需要密切市场动态和行业发展，将最新的经管理念和实践经验融 入虚拟仿真实验教学中，以培养出更多具有社会责任感、实践能力和创新精神的 优秀人才。
2、数字化转型虚拟仿真实验
数字化转型是企业适应新时代发展的必然趋势，它可以帮助企业提高效率、 降低成本并提升竞争力。在经管类专业中，可以开展数字化转型虚拟仿真实验， 让学生了解数字化转型的内涵、方法和应用。学生可以模拟企业数字化转型的过 程，通过数据分析、数据挖掘等技术，优化企业运营流程、提升企业效率。这样 的实验可以帮助学生更好地理解数字化转型的重要性和实施方法，提升他们的实 践能力和创新思维。
总之，经管类国家级虚拟仿真实验教学中心建设与实践对于培养高素质人才 具有重要意义。通过分析关键词，我们可以看到虚拟仿真实验教学中心的必要性、 现状和发展趋势，以及未来的发展方向。未来，我们期待虚拟仿真实验教学中心 能够为培养更多具有创新能力和实践能力的人才发挥更大的作用。
参考内容
随着经济的发展和科技的进步，高等教育中对于实践能力和创新精神的培养 越来越受到重视。特别是在经管类专业中，由于其涉猎领域广泛、应用性强的特 点，虚拟仿真实验教学成为了越来越受欢迎的教学方式。本次演示将探讨经管类 专业虚拟仿真实验教学的实践与探索。
虚拟仿真实验教学中心建设与实践 ppt课件
C8
三、仿真中心的平台设计 2）如何实现实验资源远程访问？
远程用户通过互联网访问到实验资源是需要解决的重要问题 远程访问实验资源的方法：
通用访问法：利用通用软件（如浏览器）来访问远程实验资源 专用访问法：利用专门的实验客户端软件来访问远程实验资源 其他方法：通过某种方式提交实验预约资源
C9
报告等应用。 • 后台处理系统：则提供了统一整合实验资源、保存实验档案、台设计
以“信息与网络安全虚拟实验室”为例，我们自主研发的实 验教学管理平台主要有三个子系统：
1）实验报告防抄袭“防火墙”系统
C5
三、仿真中心的平台设计 2）开放式实验教学网络信息化服务系统
程的组课、排课、学生实验进程监控、学生实验报告处理以及实验资 源整合和实验数据处理等内容。
C3
三、仿真中心的平台设计
3.根据使用对象划分
分为教师端、学生端以及后台处理系统。 • 教师端：提供给教师上传下载实验资料、评阅实验报告、监控学生
实验进程等应用。 • 学生端：提供了学生下载实验资料、自由选择实验项目、提交实验
约人力物力资源
C1
三、仿真中心的平台设计 1.仿真中心平台应该具备哪些功能？
整合管理实验资源、实验项目和文档
实验项目管理子系统
教师开课申请与审核
实验教学计划管理子系统
管理教师和学生账号
实验帐号管理子系统
教学管 实验管 理平台 理平台
管理本校学生及校外学生选 课
学生选课子系统
实验课程指导资料管理， 下载及评阅实验报告
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
2015年-
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
/教授/ EMAIL：
TEL：
如何让别人重视（实践）教学？
计算机虚拟仿真实验平台建设与实践
2.2 网络实用技术虚拟仿真实验模块
网络实用技术虚拟仿真实验模块主要完成网络实用技术、 路由与交换等课程的实验。该模块中，学生可以在模拟的真实 网络环境中进行网络拓扑的建立，模拟软件的图形用户界面非 常灵活方便。
收稿日期：2021-01-12 作者简介：王战伟（1971—），男，陕西武功人，实验师，硕士，研究方向为计算机网络、无线传感器网络和大数据等。
本栏目责任编辑：王 力
计算机教学与教育信息化
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Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术
第 17 卷第 17 期 (2021 年 6 月)
图 1 计算机虚拟仿真实验平台教学资源
2.3 网络安全虚拟仿真实验模块 网络安全虚拟仿真实验模块则完成网络安全基本原理、密
信息交互包括交互管理、网络硬盘和网站控制。终端管理 子模块包括刷卡端、门禁布控、门禁授权、电源设备、视频监控、 仪器授权。管理整个实验中心所有实验室门禁系统和视频监 控，师生注册绑定校园卡，经过授权后使用校园卡刷卡进入实 验室或者进行实验考勤。
3.4 实验教学模块
实验教学部分包括了教学相关的管理过程。 1）教学安排 教学安排的主要内容有提前准备教学任务、给实验课程提 前排课、预约实验管理和实验进程课表。 实验教务管理是按照各部门提前制定的教学计划，将课程 库和学生培养计划、学期信息还有排课信息提前录入系统，方 便老师和学生使用网络网进行实验教学，给老师和学生查找丰 富多彩的实验教学活动信息提供了便利。 2）教学过程 教学过程包括实验预习、实验考勤、实验过程、实验报告和 实验成绩子模块。 教师根据每学期教务处提前安排的开课计划进行以下相 关工作，包括：维护典型实验库、安排实验、提前查看学生的实 验进展情况、及时查看学生的实验结果和批改实验报告、统计 和发布学生的实验成绩。 3）教学考核 教学考核包括题库管理、试卷管理、考试管理和成绩管理。 通过题库管理可以创建、录入、导入题库，试卷管理预习试卷和 考试试卷，考试管理可以安排考试、批阅试卷，成绩管理可以查 询考试成绩。 4）教学体系 教学体系包括实验课程库、试验项目库、教学大纲、实验教 材、行政班级和选修班级。实验课程库和试验项目库可以通过 系统导入、导出和创建。教学大纲模块可以制定、审核和查询 教学大纲。录入实验教材，创建和导出行政班级，创建、导入和 导出选修班级。 5）教学质量 教学质量包括信息查询和教学整体情况。信息查询可以 查询教学工作量、教学人时数、教师工作日志和实验室运行记 录。教学整体情况有评价标准管理、评价规则管理、我的评价 列表、评价记录查询、在线听课和实时监控。 6）教学资源 教学资源包括教学视频、教学课件和实验指导书。教师可
虚拟仿真实验教学及实验中心建设
虚拟仿真实验教学及实验中心建设
包含：
概述
虚拟仿真实验教学及实验中心建设是指在实验室设备配备有限的情况下，利用现代数字技术，实现实验教学和实验中心建设的一种新形式。
其主要目的是为了将虚拟仿真实验教学及实验中心的技术应用于实验教学和实验中心的建设，以满足学校多种教学需求。
一、虚拟仿真实验教学设备介绍
1、基于计算机的仿真实验系统
基于计算机的仿真实验系统是一种新型仿真实验系统，运用计算机技术，利用多种信息技术，模拟实验装置的工作，从而达到虚拟仿真实验教学的目的，是实现仿真实验教学的重要手段。
它包括虚拟现实技术、图形技术、多媒体技术以及人机交互技术等多种技术。
它可以利用计算机模拟实验仪器、实验装置的工作，从而达到虚拟实验教学的目的，可以有效满足实验教学中的多种需求。
2、现代仪器系统
现代仪器系统是一种现代仪器技术，它可以实现实验室仪器的精准测量，它使用了先进的计算机技术，可以实现实验室仪器的多种功能，满足实验教学的要求。
可以帮助实验室实现快速、精确、可靠的实验测量。
它具有高速、可靠、精度高等优点，对实验教学和实验中心建设起到重要作用。
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计算机虚拟仿真实验教学中心的建设研究与教学实践
作者：赵婧李思嘉
来源：《计算机应用文摘》2022年第04期
关键词资源共享虚拟仿真实验教学
1引言
2018年，教育部决定开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作，以适应信息化条件下知识获取和传授方式等要求。
近年来，计算机虚拟仿真技术在计算机专业类[1] 、医学类[2] 和土木工程类[3] 等诸多领域得到广泛应用。
尤其在大中专高校中，计算机虚拟仿真技术被应用于实验教学领域[4⁃6] ，在原有实验教学的模式下，开创了新的教學模式，满足了学生学习的需求，扩充了大中专高校的教学资源，有效提高了大中专高校实验教学质量。
在大中专高校的计算机专业类课程中，除了理论教学外，大多数都需要进行实验教学。
计算机基础类和程序开发类等计算机课程只需要配置计算机实验室，但是网络工程、物联网工程以及通信工程等专业需要配置专门的实验室，这些实验室的很多实验器材较为昂贵，因大中专高校经费不足，很多课程无法开设。
自本校建设计算机虚拟仿真实验教学以来，不仅满足了学生实验的需求，还节省了高昂的器材费用。
2开放式虚拟仿真实验平台的研究
大中专高校普遍存在办学资金紧张现象。
由于本校计算机实验教学示范中心经费和设备不足，因此目前多门计算机类专业课程无法进行实验教学，甚至多门课程无法正常开设。
为增加实验教学资源，满足实验教学需求，本校引进了开放式虚拟仿真实验教学平台。
该平台的各个模块相对独立，可扩展性好，方便集成多种实验教学系统。
目前，该平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括中心门户网站、实验教务管理、实验教学管理、实验前理论知识学习、实验过程智能指导、实验结果自动批改、实验报告提交、实验室开放预约管理、互动交流通知系统、系统管理等功能。
如图1 所示。
2.1系统登录
在使用开放式虚拟仿真实验平台时登录对应的网址，其首页页面正中间提供了登录功能，供用户使用自己的用户名及密码登录系统。
当前，该系统有六类角色，分别是教务、实验室管理员、学生、老师、内容管理员及系统管理员。
2.2教务管理
教务负责人根据本学期教学任务书，对计划开设虚拟仿真实验的课程进行教务管理。
教务管理主要包括学期配置管理、课程管理、培养计划管理、开课管理和课表管理。
2.3实验教学管理
教师用户登录系统可见教师向导图，按教学课程分类，选择课程后继续进行下一步操作。
教师用户可以设置实验库、布置实验，并进行考勤管理、实验批改和成绩到处等。
2.4学生选课及实验
学生用户进入系统可见一张向导图，学生可以进行选课、理论测试、虚拟实验和实物实验等。
2.5实验室开放预约管理
实验室管理指的是实验室负责人高效地管理和分配实验室资源，包含添加实验室、实验仪器管理、考勤管理、预约工位和预约实验室审核、设备借出与收回等功能。
该平台采用模块化设计，易于扩展，可集成多种计算机类专业课程实验教学系统，从而满足多课程的教学实验，方便计算机虚拟仿真实验教学中心负责人对所有计算机类虚拟实验教学系统的统一管理，提高了计算机虚拟仿真实验中心负责人的工作效率。
3开放式虚拟仿真实验平台的教学实践
目前，该平台集成了计算机组成原理、通信原理、单片机应用技术系统、高频电子电路和模拟电路等14门计算机类专业课程的实验教学软件，这在很大程度上扩充了本校实验教学资源，促进了大中专高校实验教学的深入发展。
这里以计算机组成原理课程为例，简单描述该课程的实验教学软件。
计算机组成原理虚拟实验系统是针对大中专院校开设的“计算机组成原理”实验课程配套开发的虚拟实验环境，系统提供了与计算机组成原理实验教学实验箱中同等功能的元件、芯片和导线等，模拟真实实验环境，并提供了在线实验教学管理模块。
实验操作平台界面包括实验平台、器材库、实验库、菜单栏和工具栏等部分。
其中，器材库主要由芯片库、平台器件、导线连接等组成，学生根据教师布置的实验任务在实验平台添加平台器件等，然后进行布线，最后验证方案。
这里以经典的组间串行进位16位运算器实验为例，展示最终的实验结果。
如图2所示。
学生在完成实验的过程中，需要按照教师布置的实验要求记录几组运算数据，并将实验数据以及实验结果截图写入实验报告中，通过学生端提交实验报告到教师端。
截止时间一到，任课教师可以通过教师端批改实验报告并给出实验成绩。
实验室实物实验与虚拟仿真平台虚拟实验的这种虚实结合的教学模式，拓宽了课程的实验范围，增加了学生对专业知识的理解能力，提高了学生的学习兴趣。
4结束语
本校建设的计算机虚拟仿真实验教学中心，打破了原有实验室在空间、时间、地点上的局限性，节省了实验室设备开支，扩充了大中专高校实验教学资源，创设了“线上+线下”虚实相结合的实验教学模式，实现了多课程和多地区的实验资源共享，为大中专高校培养人才提供了参考。
但是，该虚拟仿真实验教学平台也有不足：第一，平台集成的很多实验教学软件在正常运行之前需要下载各种插件，并且插件还需要更新升级，给师生使用该软件带来了很大的障碍;第二，非校内网用户登录该平台需要登录VPN 账号，因为本校VPN 账号容量有限，这在一定程度上限制了实验教学资源的共享。
今后，我们需要改善平台使用环境，进一步提高师生的学习效率。