文档介绍：北京邮电大学网络教学系统研究中心主任
国家级电子信息虚拟仿真实验教学中心副主任
2018年12月1日
文福安教授
虚拟仿真实验教学中心建设的思考与实践
高等院校实验技术骨干与管理人员高级研修班-珠海
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虚拟仿真实验教学中心建设的思考与实践
Virtual Experiment, ing wave of educational innovation!
打造实验管理平台
虚拟仿真
实验教学
完善实验教学体系
创新实验教学理念
丰富实验教学资源
从理论学****到实验动手之间的跨越对学生来讲有一定难度
虚拟仿真实验在教学中的地位
【网络】虚拟仿真实验教学
【实验室】实验教学
【企业】实****br/>【教室】课堂教学知识获取
虚拟仿真实验有利于学生实现从知识学****到实验动手的跨越
从理论学****到实验动手之间的跨越对学生来讲有一定难度
虚拟仿真实验教学模式创新
建立“理论授课-虚拟实验-实验室教学”融合的实验教学体系
硬件
四种实验系统类型
远程实验
虚拟实验
硬件配软件
(智能仪器)
(全数字化
易于共享)
实验系统分类
北邮实验系统建设理念
1) 遵循“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则
在实验教学设计中积极探索各种类型实验的优势互补,将动画模拟、虚拟仿真、远程实验和实物实验优化组合。
原理抽象概念通过动画模拟演示即可达到教学效果;
单片机和嵌入式实验通过远程实验向学生开放;
基本型和综合型的实验通过实物现场实验提高学生动手实践能力;
设计型、创新型、不易实施的实验通过虚拟仿真实验完成。学生可以方便地修正、重组、查验和尝试,既满足了实验的灵活性和有效性的要求,又可极大地减少实验成本和资源消耗。
标志性成果:学校用最低的成本达到预期的实验教学目标。
北邮实验系统建设理念
2) 构建高度仿真的虚拟实验环境
对实验系统进行对象建模,关注实验的本质呈现,而不仅仅是外观呈现。
把实验所需的设备、元件和环境直接交给学生和教师,允许自由搭建系统;
学生可以在实验平台上开展设计型、创新型实验;
教师可以根据本校学生的实际水平和教学目标设计实验,发挥教师具有实验教学经验的优势。
标志性成果:学生的分析和设计能力有效提升。
自主
构建系统
可自主选择实验器材
自由构建实验系统。
系统
是固定的
固定实验系统
不能灵活地连接配置系统;
仿真层次越高,支撑的实验越灵活
什么样的实验才是高度仿真?
输入
是固定的
演示类(Flash/课件)
输入参数不能调整;
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现有仿真系统存在的不足
目前国内外大部分仿真系统
系统安装比较复杂,学生使用不方便
缺乏配套的实验教学管理,教师和管理人员使用不方便
缺乏配套的知识辅助学****和指导,指导教师的工作量大
3)构建虚实结合的流程化的虚拟仿真实验教学管理平台
注重操作细节,规范实验管理,基于开放式实验教学管理平台完成实验教学的全流程业务功能。
通过实验课程管理、实验教学设计、实验教学安排、实验前预****实验过程指导、实验结果批改、实验成绩分析,实现对实验教学过程的全流程跟踪。
各类教学资源建设也进行流程管理。
基于网络的流程化管理有效促进各种类型实验的统一安排、优化组合,提高实验教学工作的效率和规范,为开放共享虚拟仿真实验资源奠定良好基础。
标志性成果:学生可用最短的时间进入实验状态。
北邮实验系统建设理念