高校虚拟仿真实验室建设分析

薛岩

摘要：近年来，高校大力推广创新创业教育，在这样的背景下，虚拟仿真实验室建设逐渐成为各高校发展的新趋势，也成为高校培养学生创新创业能力的主要平台。本文就简单分析了虚拟仿真实验室，在此基础上，探讨了高校虚拟仿真实验室建设的策略，仅供相关高校参考。

关键词：高校;虚拟仿真实验室;建设

前言：

随着课程改革的深化，高校作为培养人才的主要阵地，越来越重视实践教学，旨在培养学生的实践操作能力，提升他们的创新创业能力。在对学生进行实践教学时，因为种种因素，特别是时空因素的影响，导致实践教学的效果并不是十分理想。而通过建设虚拟仿真实验室，能突破时空因素对教学的影响和限制，从而更好的培养创新型人才和实践型人才，满足社会发展对于人才的需求。

一、虚拟仿真实验室简述

所谓的虚拟仿真实验室，其本质就是应用虚拟现实技术的载体。一般来说，虚拟实验室主要是由计算机生成的一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统，通过创建出一个与传统实验室功能相类似，且可视操作的实验环境，并对真实实验的过程及实验的结果进行模拟，同时还可以对实验的结果进行细致分析、处理，并实现共享等功能的仿真实验室。近年来，随着计算机技术、信号传输技术以及界面技术的快速发展，虚拟模拟实验室逐渐在教育领域获得了广泛的应用，发展速度十分迅猛，国内外诸多知名高校、研究机构纷纷建立了自己的虚拟仿真实验室，开发了自有的虚拟模拟系统，进行虚拟仿真实验研究。在高校中建设虚拟仿真实验室，能将虚拟实验教师及实验资源进行优化整合，不仅能为高校的科研工作提供重要的支撑，同时还能极大提升高校实验室的利用率。但就目前而言，我国各高校的虚拟仿真实验教学资源大多来自于当地部分企业的定向制作，在使用的过程中，需要不断地对其进行更新，甚至还需要进一步扩展。这就对高校虚拟仿真实验教师提出了更高的要求，促使相关教师在进行日常实践教学的同时，还必须很好的与相关行业企业进行对接，并根据现有的资源进行深入研究，从而有效推动了高校虚拟仿真实验教师队伍的结构性改革，并进一步促进了高校实践教学的发展。

二、高校虚拟仿真实验室的建设思考

高校虚拟仿真实验室一般是采用虚拟仿真技术、多媒体技术、网络技术以及数学模型结合技术来创建一个相对独立且立体的环境，以为学生构造出一个真实的实验操作环境。一般来说，高校构建虚拟仿真实验室主要的技术手段包括：Java技术、ActiveX控件、VRML技术、X3D技术、ASP技术、Quiek Time VR技术、Flash技术以及NET技术等。而常用的软件则包括：Lab View、Mat Lab、EDA、PSPICE、Quartus和Protel等，通过运用这些软件来搭建实验平台，以实现对相关实验过程的虚拟仿真。高校在建设虚拟仿真实验室时，应从如下几个方面着手：

（一）融合多学科构建综合性实验室

当前，高校在建设虚拟仿真实验室时，应加强学科的融合，整合信息技术，打造综合性的虚拟仿真实验室，避免该实验室的结果过于单一、功能过于单一，从而导致利用率过低。为此，相关高校爱哦在建设虚拟仿真实验室时，应整合本校各院系的教师资源，引导他们将人工智能技术以及大数据技术等新兴技术创新性地融合到虚拟仿真实验室当中，促使虚拟现实技术能变得更加智能，更好地为学生的實践操作提供支持。而且，这样跨专业整合建设的综合性虚拟仿真实验室，能使本校多个学科共同使用，能极大节约资源，避免重复建设现象的发生，从而提高实验室的利用率。

（二）科学规划实验室的教学内容

当前，高校在建设虚拟仿真实验室时，还应科学规划实验室的教学内容。虚拟仿真实验室作为实践教学的重要手段之一，在一些历时较长的实验操作中，或者是存在着较大危险系数且操作困难的实验操作中发挥着极大的作用。为此，相关高校必须制定统一的实验教学体系，并撰写统一的实验教材或者实验指导书，逐渐形成统一的实验要求，从而提升实践教学的质量。在实际操作中，各院校可以根据自身的实际授课情况，对虚拟仿真实验操作的教学内容进行修改，以保证教学的顺利进行，并提高实验教学的效果。

（三）构建完善的监督机制

当前，各高校在建设虚拟仿真实验室时，还应构建完善的监督机制，对实验室的使用运行进行全面的监督管理。具体来说，对虚拟仿真实验室的监督管理工作主要包括：虚拟仿真实验室的利用率情况、虚拟仿真实验的开设情况、虚拟仿真实验的内容制作以及实验内容的更新情况等。通过加强就爱你督管理，定期对虚拟仿真实验室进行考核，避免实验室的闲置，从而更好地利用虚拟仿真实验室开展实践教学，从而为社会输送更多更优质的实践型人才。

（四）打造高素质教学队伍

当前，各高校在建设虚拟仿真实验室时，还应打造一支高素质的教学队伍，以满足实践教学的需求，更好地培养高素质人才。在实际操作中，相关高校应根据本校的实际发展情况，科学制定人才激励政策和机制，以促进教师队伍的建设。为此，相关高校应积极设立实验技术成果奖，以鼓励各学科青年教师以及理论知识丰富、实践技能过硬的教师积极参与到虚拟仿真实验室的运行当中，并充分调动实验室教学人员进行科技创新的积极性，鼓励他们进行实验技术的研究与开发，同时这样也能促进学校实践素材的丰盈，彻底摆脱虚拟仿真实验内容制作依赖外购的状况。并最终打造出一支敬业且专业的虚拟仿真教学团队。此外，这样也能激发学生参与的兴趣，促使他们积极参与到虚拟仿真实验当中，从而有效培养他们的创新创业能力。

结语：

综上所述，随着时代的发展和科技的进步，我们已经进入到信息化时代，基于信息技术的虚拟仿真技术已经在高校教学中获得了广泛的应用，促进了虚拟仿真实验室的建设。相关高校为了更好地建设虚拟仿真实验室，提升实践教学的质量，培养学生创新创业能力，应采取有效的措施，使得虚拟仿真实验形式的教学计划能够顺利开展和有效实施，从而实现自身的高质量发展，并为社会培养出更多优秀的实践型人才。

参考文献：

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