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信息技术环境下,虚拟仿真成为实验教学新手段

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,能够实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。作为“互联网+”时代的一项风靡的技术,虚拟仿真实验,对于年轻学生是有天然吸引力的。而虚拟仿真实验,就是在传统实验教学基础上搭建了一个新的平台,应该是大有可为的。

信息技术环境下,虚拟仿真成为实验教学新手段

虚拟仿真(Virtual Simulation):仿真(simulation)技术,或称为模拟技术,就是用一个系统模仿另一个真实系统的技术。虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界(Virtual World)的计算机系统。此种虚拟世界由计算机生成,可以是现实世界的再现,也可以是构想中的世界,用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并通过头盔显示器(HMD)、数据手套等辅助传感设备,提供用户一个观测与该虚拟世界交互的三维界面,使用户可直接参与并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化,产生沉浸感。

虚拟仿真实验教学依托虚拟现实多媒体人机交互数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,能够实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。它具有传统实验没有的优点,是网络技术迅速发展和普遍应用的产物,虚拟实验借助虚拟现实技术,能使操作者“如实”操作各种元器件、测量仪器,搭接各种电子线路,进行“现场”实验。

图4.16(www.xing528.com)

利用虚拟实验进行实验教学已成为一种趋势,因为真实教学无法做到的它能做。通过虚拟仿真实验技术,让学生“有惊无险”地做危险实验,让学生在教室里就能“实习”,是虚拟仿真实验技术在实验教学中最直接的价值体现。另一方面,节省实验成本,提高培养效率,增加学生实操经验,也是虚拟仿真实验的优势之一,它能够实现把工厂、医院和企业“搬到”课堂。作为“互联网+”时代的一项风靡的技术,虚拟仿真实验,对于年轻学生是有天然吸引力的。现在的学生很适应互联网的东西,把实验教学基础的内容通过“互联网化”的方式让学生学习,能够保持学生对专业学习的持久兴趣。教师要培养学生的创新意识,让学生了解为什么当初的科学家能够想到各种创新的理论和技术。这个创新思维过程,在实验室和实践过程中更容易也是更应该培养的。而虚拟仿真实验,就是在传统实验教学基础上搭建了一个新的平台,应该是大有可为的。

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