文档介绍：高校虚拟实验室建设问题探讨
摘要:文章对目前高校虚拟实验室的建设情况进行研究讨论和剖析,确定建造虚拟实验室的原则和目的;突出建设特色,推进资源共享;理清虚拟实验室与实物实验室之间的关联;增强虚拟实验室的学术科研实力,使得虚拟实实验研究,直观认知原理、深刻理解实验背景和在工程中的应用,效果等同实物实验,有的还优于实物实验。对于学生来说,虚拟实验室培养学生主动学习钻研、自主设计创新的能力。
高等学校虚拟仿真实验室的建设原则首先是虚实结合,是在需要实的情况下实,需要虚的情况下虚,不能虚实混乱。适合虚拟实验建设的有以下几类实验:第一是危险性大,高污染、高耗能、高辐射和实验成本高的实验项目,虚拟实验时不用担心安全,可随意发挥,解决实物实验室因条件限制而无法开展的问题;第二是现实中由于条件限制难以实现或特别复杂的实验项目,比如医学和生物学方面的一些实验项目,虚拟实验可增加学生的实践机会,提高学生参与实验的积极性 ;第三是不可复制和复制难度大的实验项目,例如考古等,可以进行虚拟仿真实验;第四是经典的实验项目,虚拟实验可便于学生课前预习,模拟操作,增加他们的了解和认识,为实物实验做准备,锻炼了学生的动手能力,对实物实验项目进行了补充;第五是新技术与新成果转化成的实验项目,这类实验内容新、方法新,受设备条件限制,开设起来有难度,利用相应的实验软件,虚拟实验更及时方便。
二、突出特色,避免千篇一律
虚拟仿真实验教学项目要出“金项目”,出精品项目,避免“水项目”。在建设虚拟仿真实验室的过程中,高校要以能体现学校办学特色、学科优势和专业特点的虚拟仿真实验室为重点项目,不追求大而全,要致力于精而专。每个虚拟实验室都要有特色,每个虚拟实验室都要成为一个品牌,既要和其他高校虚拟实验室有共性的地方,更要和其他高校同类实验室有区别,这样的虚拟实验室建设才有价值。
三、推进资源共享,避免重复建设
虚拟实验室不能一窝蜂地建设,高校应从自身发展水平出发,循序渐进地进行虚拟仿真实验室建设,特色不明显的不建,无优势的不建,虚拟仿真效果不好的不建,更不能出现粗制滥造的情况。虚拟仿真实验室的建设不仅易于资源信息共享,而且还可促进院校之间的交流、深化学科专业间的合作,相互借鉴,优势互补,也能避免重复建设和开发,确保高校科研教学资源的高效利用。还可以多方联合开发,既有利于虚拟实验信息资源共享,又节约成本,这也能够实现各具特色的实验教学内容体系。虚拟实验室在优化教学资源配置,突出教学资源优势,实现教学资源共享共建方面推动了高校现代化教学的发展。
四、理清虚拟仿真实验室与实物实验室的关系
实物实验是操作者利用真实的仪器设备进行的实验,既需要设备还需要有场地作为保障;在实物实验室中无法完成或者完成有难度的实验,可以利用计算机通过虚拟实验技术完成实验,这是以虚代实的实验模式。虚拟仿真实验具有避免风险、节约成本、绿色和环保等优势,但传统的实物实验对实验者而言更有优势。对于具体实验项目,做实物实验还是虚拟实验,要根据课程要求和授课对象的特点来决定,要重实验效果,重学生能力培养。认为虚拟实验项目可以代替实物实验项目,因此不去开设实物实验项目,这个观点是不正确的。实物实验相对虚拟实验更加直观和更有利于培养学生的动手能力和解决分析问题的能力,