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虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文第1篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真；齒輪傳動裝置；機械設(shè)計；實驗教學(xué)

齒輪傳動作為各種工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的核心裝置被企業(yè)大量應(yīng)用。齒輪的與密封性能，對于延長傳動裝置使用壽命、節(jié)能減排、保護環(huán)境都有重要意義。由于實驗成本較高、安全性難以保障等問題的限制，當前高校的機械設(shè)計課程中并未開展有關(guān)齒輪傳動裝置與密封的實驗教學(xué)，難以滿足當前機械工業(yè)發(fā)展趨勢對人才培養(yǎng)的多樣化需求。因此，結(jié)合中國制造業(yè)、鋼鐵冶金業(yè)的綠色化發(fā)展方向與新工科發(fā)展要求，建設(shè)機械設(shè)計課程“齒輪傳動裝置的與密封設(shè)計虛擬仿真實驗”，對于提升機械類專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力和實踐能力具有重要意義。探索促進機械類專業(yè)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新方法，開發(fā)教學(xué)新模式是新工科背景下高校教學(xué)改革的發(fā)展方向[1]。虛擬仿真實驗教學(xué)已成為專業(yè)教學(xué)體系的重要組成部分[2]。將虛擬仿真、虛擬樣機等先進技術(shù)應(yīng)用于機械類實驗教學(xué)中，向?qū)W生直觀展示機械結(jié)構(gòu)和工作原理，允許學(xué)生進行創(chuàng)新性自主實驗，實質(zhì)性推進知識與能力并重的復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)進程[3-6]。因此，掌握齒輪傳動裝置常用的與密封方式及其結(jié)構(gòu)特點，能熟練掌握其運用原則和方法并通過虛擬仿真實驗進行強化，是培養(yǎng)“大國工匠”必備的基本技能之一[7-9]。綜上所述，我校以單級直齒圓柱齒輪減速器為載體，將齒輪傳動裝置的與密封基本知識與虛擬仿真技術(shù)深度結(jié)合，構(gòu)建交互式、立體式、可視化的三維沉浸式虛擬實驗教學(xué)系統(tǒng)。教學(xué)過程中對給定工況的傳動裝置進行和密封裝置的全流程設(shè)計，并通過虛擬仿真呈現(xiàn)其設(shè)計結(jié)果，使學(xué)生能夠?qū)⒅R運用到實驗設(shè)計中，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和工程創(chuàng)新能力。

1齒輪傳動裝置與密封原理

齒輪傳動是目前傳動效率最高的一種傳動裝置。當前技術(shù)條件下，由于齒面間的相對滑動及其他原因，摩擦、磨損及功率損失仍不可避免。為更好地發(fā)揮齒輪的傳動性能、提高工作壽命、降低振動和噪音、保護環(huán)境等，必須對齒輪傳動裝置的進行合理的設(shè)計，包括齒輪的和軸承的。同時還需要防止灰塵、水分等進入軸承，并阻止劑的流失，影響或破壞環(huán)境等，必須要進行密封設(shè)計。齒輪傳動的包括方式的選擇和劑的選擇。常用的方式有油池、循環(huán)噴油、油霧、離心、脂、固體等，通常依據(jù)齒輪節(jié)圓圓周速度進行選擇。齒輪劑的選擇可根據(jù)齒輪材料、屈服強度及節(jié)圓圓周速度確定油的黏度推薦值，再根據(jù)黏度及工作工況選擇相應(yīng)的油牌號。軸承密封方法的選擇與的種類、工作環(huán)境、溫度、密封表面的圓周速度有關(guān)，通常有接觸式和非接觸式密封兩大類，若無法適應(yīng)使用場合或密封不當，可能導(dǎo)致密封失效。

2實驗教學(xué)設(shè)計

2.1教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

我校以單級直齒圓柱齒輪減速器為載體，實驗教學(xué)的主要設(shè)計思路如圖1所示。給定已知數(shù)據(jù)，學(xué)生根據(jù)所學(xué)機械設(shè)計理論課程知識在線下進行相關(guān)計算，得到計算數(shù)據(jù)并輸入虛擬系統(tǒng)作為與密封設(shè)計的依據(jù)。以此確定油的種類、和密封的方式及其結(jié)構(gòu)，并在虛擬系統(tǒng)中進行可視化、交互式的虛擬操作，完成和密封的虛擬設(shè)計。最后，通過啟動傳動裝置對設(shè)計結(jié)果進行自動評判。虛擬實驗任務(wù)由系統(tǒng)隨機給出，學(xué)生根據(jù)給定的實驗任務(wù)，在線下進行計算。通過對話框界面讓學(xué)生輸入計算結(jié)果，如計算錯誤，系統(tǒng)會給出相應(yīng)的提示。根據(jù)計算結(jié)果，進一步確定相應(yīng)的方式和密封方式。

2.2實驗步驟設(shè)計

根據(jù)實驗教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計，本虛擬實驗設(shè)計任務(wù)的步驟與流程如圖2所示，被分解為9個子任務(wù)，各子任務(wù)又被分解為2～4個子步驟，相互之間為串聯(lián)式關(guān)系，只有上一子任務(wù)完成且正確后，方可進入下一實驗環(huán)節(jié)。第1個子任務(wù)是齒輪傳動裝置與密封的基本知識認識，這是整個實驗的理論基礎(chǔ)，此處通過一定數(shù)量的選擇題進行測試。第3個子任務(wù)是線下計算。后續(xù)6個子任務(wù)全部是交互式虛擬實踐操作環(huán)節(jié)，每一個子步驟均給出了相應(yīng)的提示和正確與否的評價。整個虛擬仿真實驗操作被限定在90分鐘以內(nèi)，學(xué)生可以進行多次反復(fù)實驗，直至完全掌握為止，而且每次實驗的任務(wù)均是隨機給定，不會出現(xiàn)重復(fù)，實驗成績以最后提交的為準。在認知過程中，全部以動畫的形式展示齒輪與軸承的原理，學(xué)生可以非常直觀準確地看到齒輪傳動過程中油的流動及的全過程。

2.3實驗教學(xué)考核評價

本實驗教學(xué)考核評價由虛擬實驗系統(tǒng)自動評價和實驗報告教師主觀評價兩部分組成，其具體的組成如表1所示。其中，虛擬系統(tǒng)客觀評價占75%，由虛擬仿真實驗系統(tǒng)自動給出成績，學(xué)生在系統(tǒng)進行實驗預(yù)習(xí)并進行測試。整個實驗過程均為有記錄的交互式操作并由系統(tǒng)給出操作得分。線上實驗操作完成后，學(xué)生需在線下完成實驗報告，由實驗指導(dǎo)教師進行主觀評價，該部分占考核評價的25%3虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)本實驗基于Unity3D工具進行開發(fā)[10]。圖3所示為我校開發(fā)的實驗教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)虛擬了實驗室環(huán)境，將減速器放置在實驗臺上。系統(tǒng)窗口的上方為工具欄，包括基本認知、設(shè)計任務(wù)和實驗過程等按鈕，單擊可以彈出相應(yīng)的菜單欄，依次單擊可進入相應(yīng)的實驗環(huán)節(jié)或步驟。窗口的下方為實驗關(guān)鍵步驟的進度條，系統(tǒng)會高亮顯示當前的進度。該系統(tǒng)具有交互式、可視化、沉浸式、立體式和多層次的顯著特點。實現(xiàn)虛擬仿真實驗的有效開放與共享，提高使用率和使用效益，是教學(xué)資源建設(shè)急需解決的重要課題[11]。因此，我校將本虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)加入“高等學(xué)校機械工程學(xué)科虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺”，將其作為機械設(shè)計課程實驗，在全國各高校的機械類和近機械類專業(yè)學(xué)生中進行應(yīng)用推廣，如圖4所示。該平臺包括了該實驗的教學(xué)視頻，可為實驗操作提供指導(dǎo)。同時，學(xué)生完成實驗后，可以直接在該平臺提交實驗報告。

4虛擬仿真實驗教學(xué)實例

4.1完成基本知識學(xué)習(xí)和認知測試

獲取實驗任務(wù)下面以系統(tǒng)給出的隨機實驗任務(wù)的設(shè)計實例進行展示。學(xué)生進入該虛擬實驗系統(tǒng)，完成基本知識的學(xué)習(xí)和認知測試后，單擊菜單欄的“設(shè)計任務(wù)”彈出本次實驗的設(shè)計任務(wù)參數(shù)，見表2。4.2根據(jù)表2所示的參數(shù)進行線下計算學(xué)生根據(jù)實驗設(shè)計任務(wù)參數(shù)進行線下計算，將得到的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)的輸入框中，如圖5所示，單擊確定即可進入下一實驗步驟。如果數(shù)據(jù)不正確，系統(tǒng)會提示錯誤原因，且不能進入下一步。4.3確定與密封方式根據(jù)圓周速度確定軸承和齒輪方式為油。根據(jù)傳動裝置的使用場合，確定油的類型為CKD系列。由此確定輸入軸上的軸承為“毛氈密封”，輸出軸上的軸承為“擋油環(huán)+毛氈密封”，如圖6所示。

4.4倒入油至箱體中

在窗口右側(cè)的工具箱中選擇CKD系列油，按住鼠標左鍵，油就會自動倒入箱體中，注意觀察油面的高度動態(tài)顯示標尺，油面高度應(yīng)在計算范圍內(nèi)，當油面接觸輪齒后，應(yīng)緩慢倒油，如圖7所示。

4.5設(shè)計箱蓋坡口和箱體安裝面油槽

軸承的方式為飛濺，齒輪飛濺的油濺到箱蓋內(nèi)壁上，然后順著箱蓋的內(nèi)壁流入箱座的油槽中，油槽與軸承之間相連，軸承端蓋處的缺口方便油進入軸承中進行。如圖8(a)所示，通過鼠標點擊箱蓋內(nèi)壁拐角設(shè)計坡口；如圖8(b)所示，通過鼠標點擊箱體法蘭安裝面處設(shè)計油槽。

4.6安裝密封結(jié)構(gòu)零件

如圖9所示，從右邊選擇欄中點擊擋油環(huán)，并拖到圖9(a)中所標注的位置，單擊鼠標完成安裝。點擊毛氈，同樣拖到圖9(a)中標注的位置。最后，從右邊選擇欄中選擇軸承端蓋，拖到圖9(b)中標注的位置。

4.7啟動傳動裝置

查看結(jié)果并提交實驗報告依次完成上述操作后，單擊啟動按鈕，電機開始啟動，傳動裝置開始工作。若和密封設(shè)計合理，則提示實驗設(shè)計和操作成功。若設(shè)計不正確，則提示相關(guān)的失效結(jié)果。最后，單擊菜單欄的實驗報告，查看實驗得分情況，并提交實報告。

5結(jié)語

齒輪傳動是機械設(shè)計中必不可少的傳動部件?；诓僮鞯目尚行院捅憬菪?，學(xué)生通過該虛擬仿真實驗，可以有效地了解傳動裝置的和密封方式及工作原理，避免在實際操作中因失誤而造成損失，有效解決了實體實驗教學(xué)成本高、周期長、過程煩瑣等問題，完善了虛實結(jié)合的實踐教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。本虛擬仿真教學(xué)平臺可應(yīng)用于選修機械設(shè)計課程的機械類及近機類專業(yè)學(xué)生的實驗操作訓(xùn)練，有助于夯實學(xué)生對傳動零件與密封知識的運用能力、設(shè)計能力和實踐能力。截至目前，本實驗系統(tǒng)已在本校的兩屆學(xué)生試用，覆蓋學(xué)生約1000人。尤其是在病毒肺炎疫情期間，為學(xué)生提供虛擬實驗資源，受到了學(xué)生的好評，中國教育報以《“空中實驗室”破解實踐教學(xué)難題》為題目進行了專門報道。本實驗系統(tǒng)集趣味性和學(xué)習(xí)性于一體，除本校以外，已有全國48所院校的5000余名學(xué)生在共享平臺使用本虛擬仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)。

參考文獻

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虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文第2篇

計算機虛擬仿真技術(shù)、高職院校、強電、實訓(xùn)教學(xué)

【中圖分類號】G434文獻標識碼：B文章編號：1673-8005（2013）02-0289-02

隨著我國社會主義市場經(jīng)濟和自動化行業(yè)的迅速發(fā)展，社會及企業(yè)對技能人才的知識與技能結(jié)構(gòu)提出了更高的需求，要求高等職業(yè)院校學(xué)生既要有一定的理論知識又要有很強的實際操作能力。為了完成這一任務(wù)，高職院校將計算機虛擬仿真技術(shù)引入到實訓(xùn)教學(xué)中來。以強電方面教學(xué)為例，它的教學(xué)內(nèi)容大部分都涉及到動手，而對電本身來說它是具有一定危險性的，因此在學(xué)校的教學(xué)過程中，學(xué)生不會真正接觸到強電，那么在真正的工作中勢必要遇到一些問題。

1傳統(tǒng)強電實訓(xùn)教學(xué)方式的弊端

傳統(tǒng)的強電實訓(xùn)課程過程中我們會發(fā)現(xiàn)一些問題。首先，強電的操作臺實習(xí)設(shè)備昂貴，設(shè)備數(shù)量是永遠無法滿足學(xué)生實際需要的，即使是進行了分組合作的方式。其次，教材所涉及的設(shè)備系統(tǒng)和型號是多元與廣泛的，而實驗實習(xí)設(shè)備的系統(tǒng)無法配齊。再次，真實設(shè)備的作用給初次接觸實驗和實訓(xùn)的學(xué)生操作帶來很大的壓力和人身安全隱患，特別是在通電的情況下這樣的問題就更明顯了。

2計算機虛擬仿真技術(shù)的特點與在強電實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

計算機虛擬仿真技術(shù)是借助于計算機技術(shù)及硬件設(shè)備，實現(xiàn)一種人可以通過一定感知方式所感受到的虛擬環(huán)境，提供給人們通過計算機對復(fù)雜數(shù)據(jù)進行可視化操作與交互的一種全新方式。改變了過去人類除了親身經(jīng)歷，就只能間接了解環(huán)境的模式，從而有效地擴展了人類的認知手段和領(lǐng)域。在通過多個階段的強電虛擬仿真軟件教學(xué)應(yīng)用實踐和思考后。我認為其對現(xiàn)實教學(xué)可以產(chǎn)生以下幾個方面的積極影響。

2.1 計算機虛擬仿真技術(shù)建立了全新的學(xué)習(xí)情景--徹底打破了空間、時間的限制。任何強電實驗設(shè)備的原理和結(jié)構(gòu)，學(xué)生開始基本都不具備相應(yīng)知識基礎(chǔ)，在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)后，不但可以將設(shè)備外部信息直觀地展示給學(xué)生，甚至可以進入設(shè)備的內(nèi)部進行觀察，生動直觀的感受與學(xué)習(xí)。

2.2 計算機虛擬仿真技術(shù)節(jié)約了教育成本--實現(xiàn)低耗、高效與環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，強電方面的教學(xué)都是在盡可能的利用真實的設(shè)備。這些設(shè)備種類型號繁多，價格也比較貴，因此不可能準備太多。計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入后，從現(xiàn)實意義上節(jié)約了成本，從長遠看更是有利于整個行業(yè)的環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展，意義重大深遠。

2.3 計算機虛擬仿真技術(shù)建立絕對安全環(huán)境--實現(xiàn)文明、安全操作。計算機虛擬仿真系統(tǒng)引入后，不會因為學(xué)生的錯誤操作而損壞操作臺，更不會造成人身傷害，學(xué)生可以大膽地獨立進行學(xué)習(xí)。這樣使學(xué)生可以進行自主學(xué)習(xí)，具有一定的學(xué)習(xí)趣味性，也相應(yīng)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，降低了教師的工作強度。

2.4 計算機虛擬仿真技術(shù)便于教學(xué)--合理組織教學(xué)與標準化考核。虛擬仿真技術(shù)使得教師可以以廣播的方式在每個學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容，使所有學(xué)生均能看清楚每個動作細節(jié)并進行模仿。

3計算機虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用中的注意事項

3.1 要結(jié)合學(xué)校條件與教材實際，選擇合理、系統(tǒng)、功能完善的仿真軟件，明確虛擬與現(xiàn)實的差異，特別是對系統(tǒng)欠缺和不完善功能的了解，教學(xué)中做到避免系統(tǒng)、型號與功能混亂。

3.2 應(yīng)該合理安排虛擬仿真學(xué)習(xí)階段，一般情況安排在強電學(xué)習(xí)的初學(xué)階段，學(xué)習(xí)完線路焊接后為好。

3.3 要在仿真系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中按實際操作的規(guī)范要求嚴格進行，且不可因為虛擬而不負責(zé)任地進行野蠻隨意操作，養(yǎng)成不良習(xí)慣。

總之，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，必將推動著虛擬仿真技術(shù)的不斷完善，計算機虛擬仿真技術(shù)正向著開放、集成、智能和標準化的方向發(fā)展，并且與互聯(lián)網(wǎng)的有機結(jié)合將是必然趨勢。計算機虛擬仿真技術(shù)作為一種新型的教學(xué)媒體，它的性能更通用，功能更齊全，成本更低廉，更加逼真的逼真的還原了強電實踐應(yīng)用中場景，這種新的教學(xué)媒體必將廣泛應(yīng)用于強電和相關(guān)專業(yè)的教育教學(xué)中來，最終在現(xiàn)代化技術(shù)教育領(lǐng)域中發(fā)揮其重要作用。

參考文獻

[1]賀雪晨等. 《虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用教程 》 清華大學(xué)出版社，2012-06-01

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文第3篇

目前，我國很多高校大學(xué)生畢業(yè)后都很難找到工作，根本原因不是人才過剩，是供需失衡造成的。畢業(yè)生無法滿足市場對人才的需求，這是由于高校對人才的培養(yǎng)已經(jīng)無法跟上時展的腳步。面對這一現(xiàn)狀，我國教育部調(diào)整了教育策略，提出要加快現(xiàn)代化教育體系的建立，加強普通高校向?qū)嵱眯愿咝５霓D(zhuǎn)變。要想使學(xué)生成為技術(shù)型人才，實踐教學(xué)是不可或缺的重要環(huán)節(jié)。地方院校，特別是民辦高等院校，通過對我國傳統(tǒng)教育的反思和教育新模式的不斷摸索，逐步形成了注重學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的實踐教學(xué)模式。文章根據(jù)我國地方高校的市場營銷專業(yè)教學(xué)實踐中存在的各種問題進行逐一分析，并提出將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到市場營銷教學(xué)中的策略。

1虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真（Virtual Reality）又被稱之為“模擬技術(shù)”，通過虛擬系統(tǒng)模仿真實系統(tǒng)的一項技術(shù)，也就是說，虛擬仿真技術(shù)可以通過計算機等媒介感受虛擬世界。隨著科學(xué)技術(shù)的日益成熟，人們逐漸意識到虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用價值，虛擬仿真實訓(xùn)就是在科學(xué)研究和實踐創(chuàng)新中采用分布式信息通信技術(shù)實現(xiàn)遠程協(xié)作的一種電子實訓(xùn)平臺，在實際教學(xué)中，通過多媒體輔助器材，使用仿真軟件，建立真實的教學(xué)平臺。通過虛擬仿真軟件模擬真實操作，不僅能夠有效提高教研工作效率，還能提高教學(xué)效率。目前，我國大部分高校根據(jù)自身教學(xué)需求，建立虛擬仿真訓(xùn)練室，通過情景教學(xué)、人機互動等虛擬體驗，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使教學(xué)質(zhì)量得以提升。

2虛擬仿真技術(shù)在市場營銷實訓(xùn)中的有效性

21有助于理論和實踐的結(jié)合

在市場營銷實際訓(xùn)練中，使用虛擬仿真技術(shù)，具有很強的實踐應(yīng)用價值，學(xué)生可以在自由、逼真、專業(yè)的環(huán)境下感受教學(xué)氛圍，從而更加形象、直觀地理解市場營銷理論知識，通過對抽象理論知識的加深理解，能夠更好地將所學(xué)知識運用到實際操作中，這樣能夠使自己的專業(yè)技能得到有效增強。

22有助于學(xué)生參與市場營銷的全過程

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到市場營銷實際練習(xí)中，可以?學(xué)生充分體驗市場營銷的全過程，包括產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品改革、市場調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、市場測試、產(chǎn)品定價、促銷策略、廣告投入、售后服務(wù)、資金管理、市場推廣等各個流程。虛擬仿真技術(shù)可以將市場營銷中的營銷方式顯現(xiàn)出來，讓學(xué)生在參與演練過程中體會到銷售本質(zhì)。教師在使用虛擬仿真技術(shù)過程中，應(yīng)鼓勵學(xué)生多次嘗試，讓學(xué)生根據(jù)自身情況，有針對性地練習(xí)自己的薄弱環(huán)節(jié)，這樣可以幫助學(xué)生從錯誤的思維模式中解放出來，從而找到最合理的解決方針。

23有助于節(jié)省實訓(xùn)的時間和成本

在市場營銷虛擬案例中巧妙設(shè)置現(xiàn)實操作技術(shù)，可以打破時間與空間對實際訓(xùn)練的限制，從而將一個企業(yè)需要長時間總結(jié)的經(jīng)驗在短時間內(nèi)呈現(xiàn)在學(xué)生面前。相較于傳統(tǒng)的實際情境教學(xué)而言，在虛擬環(huán)境下，學(xué)生的訓(xùn)練空間得到有效提高，而且訓(xùn)練時間變得更加自由，學(xué)生根據(jù)自己的時間安排進行實際演練。并且，在虛擬仿真軟件中，教師可以安排多名學(xué)生同時操作，或是安排學(xué)生單獨多次操作，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加自由主動。通過虛擬練習(xí)，可以有效完成對市場營銷技術(shù)型人才的培養(yǎng)。

24有助于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方式而言，通過虛擬仿真技術(shù)進行實際演練所獲得的優(yōu)勢是前所未有的。在市場營銷實際活動演練中，參加實際訓(xùn)練的學(xué)生可以通過虛擬任務(wù)，同時參與市場競爭，并探索能否與其他業(yè)務(wù)互相合作的可能性，從而形成新的競爭與合作關(guān)系。很多新鮮元素通過與市場營銷相結(jié)合的方式，變得更加智能，交互性也更加突出，從而營造出一種更為人性化的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生能夠在更自由、更開放的氛圍中實際演練市場營銷環(huán)節(jié)。

3虛擬仿真技術(shù)在市場營銷實訓(xùn)中的應(yīng)用策略

31虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)課件的開發(fā)

在市場營銷虛擬仿真實訓(xùn)課程開發(fā)過程中應(yīng)遵循課程整體協(xié)同原則，實訓(xùn)課程體系建設(shè)要與目前課程教學(xué)內(nèi)容相互結(jié)合，課程之間形成關(guān)聯(lián)，倡導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容多維化、教學(xué)方式多樣化、教學(xué)主體多元化，使學(xué)生的理論知識、實踐技能以及素質(zhì)培養(yǎng)等多方面協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)綜合型、設(shè)計型、體驗型課程開發(fā)的整體建設(shè)格局。

32虛擬仿真實訓(xùn)師資隊伍的培養(yǎng)

市場營銷虛擬仿真實訓(xùn)旨在讓學(xué)生真實體驗企業(yè)市場營銷的環(huán)境，教師作用的發(fā)揮對實訓(xùn)的順利開展至關(guān)重要。因此必須整合現(xiàn)有師資，構(gòu)建一支獨立的、相對穩(wěn)定的實訓(xùn)師資隊伍，保證實訓(xùn)教學(xué)工作的運行，同時要求教師團隊成員中的教師不僅要具備豐富的教學(xué)經(jīng)驗，同時也要具有豐富的實踐經(jīng)驗。

33虛擬仿真實訓(xùn)教育教學(xué)理念的創(chuàng)新

市場營銷的實際訓(xùn)練教學(xué)觀念應(yīng)注重建立“以學(xué)為本，教師輔助”教學(xué)理念，將學(xué)生設(shè)置為“職業(yè)人”，讓學(xué)生占據(jù)教學(xué)主導(dǎo)地位，教師通過市場規(guī)則、經(jīng)營理念引導(dǎo)學(xué)生逐步參與到實際訓(xùn)練中來，并讓學(xué)生學(xué)會承擔崗位相應(yīng)的風(fēng)險與責(zé)任。在不同的實際訓(xùn)練環(huán)節(jié)，教學(xué)理念可以按照模擬崗位的不同做出相應(yīng)調(diào)整，使角色定位變得更加具有多樣性。在實際演練過程中，教師作為仿真訓(xùn)練的引導(dǎo)者，應(yīng)重點提高學(xué)生的演練積極性，努力激起學(xué)生的參與熱情。在實際訓(xùn)練的示范環(huán)節(jié)中，教師具有一定的權(quán)威性，目的是為了讓學(xué)生的業(yè)務(wù)操作變得更加規(guī)范。在實際演練中，教師是監(jiān)督者而不是指揮者，應(yīng)倡導(dǎo)學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，引導(dǎo)學(xué)生主動解決遇到的問題，從而形成學(xué)習(xí)理念。在考評階段，老師是發(fā)現(xiàn)者而不是評判者，倡導(dǎo)考評指標的多元化，積極發(fā)現(xiàn)和激發(fā)學(xué)生潛能，啟發(fā)學(xué)生個性化成長。

34虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文第4篇

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；實踐教學(xué)；森林培育

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0283-02

森林培育學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科，包括林木種苗繁育、森林營造、森林撫育、主伐更新等技術(shù)內(nèi)容[1，2]。實踐教學(xué)作為理論教學(xué)延伸和驗證，更具有直觀性，在提高學(xué)生吸收理論知識、掌握基本技能、增強操作能力方面起著重要作用[3]。如何將新的教學(xué)手段與這門傳統(tǒng)課程結(jié)合、更好地服務(wù)于教學(xué)活動、提高森林培育學(xué)實踐教學(xué)效果是當務(wù)之急。虛擬仿真實驗將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體教學(xué)、數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，實現(xiàn)人機交互，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式不能達到或難以實現(xiàn)的教學(xué)效果。隨著虛擬仿真實驗教學(xué)在各種教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，必將對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)的教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等產(chǎn)生深刻的影響[4]。

一、森林培育虛擬仿真實踐教學(xué)建設(shè)提出的背景

森林培育是從林木種子、苗木、造林到林木成林、成熟的整個培育過程中按既定培育目標和客觀自然規(guī)律所進行的綜合培育活動，是森林經(jīng)營活動的主要組成部分和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。森林培育學(xué)包括良種壯苗培育、造林、林分撫育、主伐更新等內(nèi)容，具有明顯的技術(shù)性、實踐性、區(qū)域性和學(xué)科前沿性，是林學(xué)專業(yè)的主干課程和重點課程。由于森林培育過程周期長、工序復(fù)雜，有些實驗因存在危險性而難以在現(xiàn)實場景中實施，理論教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實踐需求不同步，使得學(xué)生不能全程參與和體驗生產(chǎn)實踐技術(shù)與效果，而靜態(tài)的多媒體課堂教學(xué)和片斷化的實驗實習(xí)容易導(dǎo)致學(xué)生形成惰性，造成思維能力下降。現(xiàn)代林業(yè)的整體發(fā)展，森林培育規(guī)模和質(zhì)量的提高，科技成果在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，生產(chǎn)基地的布局和項目管理的運行等所提供的經(jīng)驗沒有完全充實到森林培育的教學(xué)去，也限制了學(xué)生生產(chǎn)實踐能力的提高。通過虛擬仿真實驗，將森林營造與培育過程置于直觀、生動、形象的生產(chǎn)實踐場景中，課程教學(xué)與實踐教學(xué)相吻合，實現(xiàn)教與學(xué)的互動性，使學(xué)生的想象力、思維能力得以充分發(fā)揮，在此過程中思考如何利用森林培育技術(shù)提高森林生產(chǎn)力，從而進一步完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和技能培養(yǎng)、提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

二、森林培育虛擬仿真實踐教學(xué)設(shè)計

1.森林培育虛擬仿真實踐教學(xué)模塊設(shè)計。森林培育是一門綜合性的實踐性強的課程，涉及與林木生長相關(guān)的基礎(chǔ)理論及林分經(jīng)營的專業(yè)課程，同時又需要應(yīng)用3S技術(shù)以解決營林設(shè)計的問題，因此在進行森林培育虛擬仿真實踐教學(xué)設(shè)計時，根據(jù)林木的生長發(fā)育階段及相應(yīng)的技術(shù)要點，設(shè)置了三個模塊的仿真實驗，見表1。

2.林木工廠化育苗技術(shù)虛擬仿真實驗。隨著林業(yè)科技的發(fā)展，在林木良種化和無性系化的基礎(chǔ)上，林木育苗已實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，包括組培育苗和輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)。該部分對于學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代化育苗生產(chǎn)作業(yè)方式、掌握規(guī)?；M織苗木生產(chǎn)和經(jīng)營具有重要的指導(dǎo)作用。由于育苗技術(shù)繁鎖、培育時間長，學(xué)生難以完成整個苗木培育過程的實驗，往往不能理解或掌握育苗關(guān)鍵技術(shù)。通過模擬林木組織培養(yǎng)以及容器育苗等過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課的同時，通過直觀演示與操作，系統(tǒng)地掌握工廠化育苗的全過程。

3.人工林造林技術(shù)虛擬仿真實驗。人工林造林技術(shù)包括造林規(guī)劃設(shè)計、林地清理、整地、種植點配置、施基肥、密度設(shè)置、栽植等環(huán)節(jié)，這是人工林高產(chǎn)栽培的首要部分。在課程授課中講解了造林技術(shù)，并進行了部分環(huán)節(jié)的操作，但由于造林技術(shù)環(huán)節(jié)跨越冬季、春季以至夏季三個季節(jié)，生產(chǎn)時間長，個別工序與理論教學(xué)時間不能匹配，且涉及范圍廣、技術(shù)內(nèi)容多、實習(xí)成本高等因素，使學(xué)生不能深刻理解和感知工程造林的環(huán)境與技術(shù)要求，不能將基礎(chǔ)理論與實踐相結(jié)合。選擇南方種植面積最大的桉樹、杉木、馬尾松作為培育對象，采用虛擬仿真技術(shù)對人工林造林各個環(huán)節(jié)進行模擬，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)習(xí)效果。

4.人工林撫育技術(shù)虛擬仿真實驗。加強人工林的撫育管理，創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，及時調(diào)控林木的生長發(fā)育，是保證桉樹成活、成材的關(guān)鍵。一般在造林后的三年內(nèi)需要進行林分撫育，主要包括除草、施肥、修枝、間伐等技術(shù)。各技術(shù)環(huán)節(jié)所實施的季節(jié)不同，而且林木資源消耗大、技術(shù)復(fù)雜、成本高，在有限的學(xué)習(xí)周期內(nèi)，無法全程參與、跟蹤和感知林分撫育的實施及效果，并且除草劑的使用涉及用藥危險性和林分安全性的問題，這些因素學(xué)生實訓(xùn)實驗受到限制。采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，通過人機互動、場景重現(xiàn)的方式，綜合運用相關(guān)的理論知識，體驗和掌握人工林撫育各個環(huán)節(jié)過程。

三、森林培育虛擬仿真實踐教學(xué)的功能與效果

虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)，是豐富森林培育實踐教學(xué)資源，推動信息化條件下傳統(tǒng)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，強化對學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，同時也提高了教師的教學(xué)能力，增強服務(wù)社會和校企協(xié)同創(chuàng)新能力。

1.改善以教師講授為中心的教學(xué)模式。通過人機交互進行實驗操作與數(shù)據(jù)處理，真實體驗實驗過程，將枯燥的學(xué)習(xí)過程游戲化，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真實驗系統(tǒng)的師生互動平臺可以不受時間和地點的限制，學(xué)生和教師可以通過互動平臺進行交流，在節(jié)約教學(xué)資源與教學(xué)師資的情況下，很好地完成教學(xué)目的，提高教學(xué)的質(zhì)量。

2.預(yù)習(xí)實驗和復(fù)習(xí)實驗的功能。傳統(tǒng)實驗實踐教學(xué)中，學(xué)生跟著設(shè)定好的實驗步驟做，缺乏主觀能動性，而純文字的預(yù)習(xí)理解加大了預(yù)習(xí)的難度。森林培育學(xué)中的林木工廠化育苗技術(shù)部分，雖然在課堂上教師系統(tǒng)地介紹了工廠化育苗的流程，但沒有實際場景的情況下，學(xué)生仍不能掌握好育苗技術(shù)。如果學(xué)生預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容文字的同時，在電腦上操作虛擬仿真實驗，對林木組織培養(yǎng)以及容器育苗技術(shù)環(huán)節(jié)進行模擬操作，再通過虛實結(jié)合，學(xué)生可以在理論授課及實踐活動之前或之后，較系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代林木育苗技術(shù)，加深對相關(guān)知識的理解程度，提高動手能力。虛擬仿真實驗對于學(xué)生理解實驗原理、明確實驗?zāi)康?、理清實驗步驟、理解實驗知識起到很好的作用。

3.可進行周期長、危險性高、成本高的實驗。把抽象的概念形象化透過現(xiàn)象看本質(zhì)，能直觀地進行無法全程參與的實驗或?qū)嵺`活動，例如人工林造林和人工林撫育技術(shù)仿真實驗，通過模擬操作造林技術(shù)工序、林分撫育措施，并可進行演示和重復(fù)操作，對林分撫育后林木生長的動態(tài)監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，達到身臨其境的模擬效果。此實驗解決了因撫育周期長、成本高而無法開設(shè)相關(guān)實驗實習(xí)課的問題，提高學(xué)生的動手能力，更加深刻理解理論教學(xué)內(nèi)容。同時也節(jié)約了實踐教學(xué)的成本。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020年）》對高等教育信息化建設(shè)提出了明確的要求[5]。將信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)、自主管理和自主服務(wù)的潛能，是現(xiàn)代教育模式和現(xiàn)代教育技術(shù)的要求。在教學(xué)中，將虛擬仿真實驗系統(tǒng)與學(xué)生動手操作的真實實驗相結(jié)合，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合實現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)化運行，促進優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，更好地服務(wù)于卓越農(nóng)林工程師的培養(yǎng)目標。

參考文獻：

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[2]劉勇，李國雷，呂瑞恒，等.關(guān)于加強森林培育學(xué)理論研究的探討[J].世界林業(yè)研究，2010，23（3）：64-68.

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虛擬仿真技術(shù)教學(xué)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；電子技術(shù)課程；技術(shù)應(yīng)用

伴隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展從而形成的虛擬仿真技術(shù)是一種作用于實驗研究的新的科學(xué)技術(shù)，在20世紀40年底被發(fā)現(xiàn)。在幾十年的革新、改進、發(fā)展中慢慢走向成熟，被應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)生活的各個方面。同時教育部門發(fā)掘到虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢，作為一種新的教學(xué)方法用用于教學(xué)中。這一技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用滿足學(xué)生對教學(xué)的需要，對學(xué)生邏輯思維和動手能力有很大的幫助，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

1.虛擬仿真技術(shù)概念

虛擬仿真技術(shù)又被稱為虛擬現(xiàn)實技術(shù)和模擬技術(shù)，其技術(shù)核心就是利用一個虛擬系統(tǒng)去模仿一個相應(yīng)的真實系統(tǒng)。它是一種實驗研究的新技術(shù)，而它也是一直存在于自然客觀規(guī)律中一直被使用，在計算機技術(shù)發(fā)展過程中被發(fā)現(xiàn)提煉出的新技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，虛擬仿真技術(shù)也在不斷地進行技術(shù)改革和發(fā)展，并不斷地成為必不可少的技術(shù)。

2.虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，使得電子課程原有的教學(xué)模式不適應(yīng)社會的發(fā)展進程，學(xué)生對電子技術(shù)知識的需求量也在不斷增加。虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程的應(yīng)用給教學(xué)帶來了新的教學(xué)手段，滿足學(xué)生對電子技術(shù)知識的強烈需求，適應(yīng)社會對技術(shù)人才的高要求。

2.1 虛擬仿真技術(shù)融入課堂

電子技術(shù)課程在之前的教學(xué)模式是重理論輕實踐，大部分的課堂時間放在理論知識的講授中，課堂氛圍死板顯得枯燥無味，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性被打消，產(chǎn)生排斥心理。而且理論知識沒有實踐進行補充和認證，增加學(xué)生學(xué)習(xí)難度，對電子技術(shù)停留在一知半解的階段。傳統(tǒng)的電子技術(shù)儀器比較笨重，每次上課搬來搬去很麻煩有浪費課堂時間，課堂效率也不高。虛擬仿真技術(shù)英語與課堂解決了電子技術(shù)課堂實驗難的窘境，教師在講解理論知識的同時利用多媒體進行實驗演示，把抽象的理論概念通過演示變得很容易理解，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，愿意主動去思考問題以及動手實驗鞏固知識點。虛擬仿真技術(shù)融入課堂提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量，更能提供學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

2.2 革新實驗教學(xué)方法

電子技術(shù)顧名思義是技術(shù)性很強的課程，技術(shù)能力是需要持續(xù)不斷的實踐進行積累。所以電子技術(shù)課程是一門對實踐要求很高的學(xué)科，理論只是對技術(shù)實踐的知識補充。兩者要充分結(jié)合向應(yīng)用。傳統(tǒng)的教學(xué)手段就是對理論知識的死記硬背，只要能通過考試就可以，在實踐方面的經(jīng)驗是少之又少。所以在電子技術(shù)的教學(xué)中要讓學(xué)生了解虛擬仿真軟件并學(xué)會在實驗中使用，學(xué)生在進行電子技術(shù)實驗中可以對理論知識進行強化，而且虛擬仿真技術(shù)在實驗中應(yīng)用然學(xué)生對實驗的興趣提高，在實驗的過程中學(xué)生與學(xué)生之間可以進行跟好的交流，主動地尋找知識支撐，制定更好的實驗方案，鍛煉了學(xué)生主動尋找問題和解決問題的能力。

2.3 增多課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)

原有的電子技術(shù)課程的實踐課程設(shè)計都比較單一，學(xué)生的實踐結(jié)果達不到預(yù)期好的效果。所以在虛擬仿真技術(shù)進入電子技術(shù)教學(xué)中要逐漸增多實踐環(huán)節(jié)，對模擬電子技術(shù)內(nèi)容進行多個單元的劃分，最初由老師帶領(lǐng)進行模擬電子技術(shù)的實驗，然后在接下來的額試驗中把主動權(quán)教給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會獨立思考，然后對自己的實驗結(jié)論進行陳述，在陳述過程中會讓學(xué)生再次進行思考，這樣對知識的記憶更牢固。

2.4 虛擬仿真技術(shù)運用注意問題

電子技術(shù)課程教學(xué)中引用虛擬仿真技術(shù)雖然在很大程度上改善了傳統(tǒng)的教學(xué)弊端，對教學(xué)內(nèi)容有了豐富的補充，讓學(xué)生對抽象的理論知識得到更好的理解，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)積極性。但是不能讓模擬仿真技術(shù)完全取代實際的技術(shù)機器進行試驗，這樣會讓學(xué)生依賴于計算機中的仿真技術(shù)應(yīng)用，在實際操作儀器過程中操作能力下降，不能滿足崗位的技術(shù)需求，不僅不能達到人才培養(yǎng)的目的，反而會起到教育的反作用。因此，在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)教學(xué)的過程中也要加入傳統(tǒng)教育中積極的方面，做到虛擬技術(shù)的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)也能保證實物應(yīng)用 的操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和高技術(shù)素養(yǎng)。

3.虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于電子技術(shù)課程的意義

虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)應(yīng)試教育弊端，讓死板的電子技術(shù)課堂教學(xué)變得更加活躍，真正實現(xiàn)電子技術(shù)課程教育理論聯(lián)系實際；該技術(shù)的應(yīng)用對教師的教學(xué)素質(zhì)也是一種考驗，虛擬仿真技術(shù)是不斷發(fā)展更新的最新技術(shù)，教師要走在技術(shù)的最前沿，這樣才能在教學(xué)中更好的教授給學(xué)生，提高自身的教學(xué)能力；培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，讓學(xué)生學(xué)會獨立思考，主動提出問題并主動尋找解決方案，在實踐中鍛煉自己的動手能力和思考能力，讓自己的綜合能力得到提高；適應(yīng)社會技術(shù)人才的高標準要求，學(xué)校跟注重學(xué)生在技術(shù)方面的實踐動手能力，才能保證在激烈的競爭中保持較高的競爭率，為企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才。

4.結(jié)束語

虛擬仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，成為必不可少的技術(shù)。作為實驗研究的一門新技術(shù)，近年來被不斷應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域，幫助學(xué)校培養(yǎng)專業(yè)綜合性技術(shù)人才。電子技術(shù)課程是理論與實踐綜合運用的一門學(xué)科，在計算機上利用仿真軟件在課堂上進行教學(xué)，把抽象的理論知識在演示的過程中簡單化、直白化，讓學(xué)生對很難理解的知識點得到直觀的理解和學(xué)習(xí)。在實踐中使用虛擬技術(shù)軟件讓學(xué)生會更好把理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力，同時對理論教學(xué)中漏掉的知識點通過技術(shù)實驗進行補充，減少不必要的時間浪費。這樣的新的教學(xué)方法讓學(xué)生更積極主動的去學(xué)習(xí)，提高了對電子技術(shù)課程的學(xué)興趣，對學(xué)生的思維訓(xùn)練和動手能力提高有很大的促進作用；課堂氛圍得到改善，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。適應(yīng)社會對人才需求，讓學(xué)生在強大的競爭中也能憑借自身的技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)脫穎而出，實現(xiàn)自己的價值。但是教學(xué)中運用虛擬仿真技術(shù)時也要注意他可能帶來的教學(xué)局限性，不能因為是好的技術(shù)就無限制的偏重使用，這也會導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降，對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)帶來弊端，所以要做到虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的合理應(yīng)用。

參考文獻

[1]李松湘.虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].湖南師范大學(xué)，2012.