淺析基于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)

　　 摘 要：借助虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)，能有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)與管理模式中的突出問(wèn)題，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。本文主要論述了什么是虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)，傳統(tǒng)教學(xué)方式和管理模式面臨的問(wèn)題，虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)的組成和功能等，以便為虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)的建設(shè)提供理論支持。
　　 關(guān)鍵詞：虛擬仿真;實(shí)踐教學(xué);管理平臺(tái)
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)是專業(yè)課程教學(xué)管理與虛擬教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)相融合的實(shí)踐教學(xué)方式。該平臺(tái)采用多媒體技術(shù)手段，充分利用Proteus、LabVIEW、Multisim、MATLAB、GMDSS及汽車仿真教學(xué)等虛擬仿真軟件，構(gòu)筑一個(gè)集在線設(shè)計(jì)、仿真虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬考試、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等功能為一體的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和管理系統(tǒng)。
　　一、傳統(tǒng)教學(xué)方式和管理模式面臨的問(wèn)題
　　教師教學(xué)任務(wù)繁重，涉及教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備（教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、預(yù)習(xí)作業(yè)、板書、章節(jié)教學(xué)總結(jié)、全書教學(xué)總結(jié)、布置作業(yè)、考核試題等）、學(xué)生過(guò)程化考核（預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)、考核環(huán)節(jié)等）、成績(jī)提交等諸多內(nèi)容，因此，對(duì)于學(xué)生的教學(xué)管理力度不夠，也不可能對(duì)所有學(xué)生進(jìn)行硬性管理。
　　教務(wù)人員管理任務(wù)繁重，涉及課程安排、教師安排、實(shí)驗(yàn)題庫(kù)、教師教學(xué)的全過(guò)程（教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備、學(xué)生過(guò)程化考核、成績(jī)提交）、學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程（預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)、復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)、作業(yè)環(huán)節(jié)、考試環(huán)節(jié)等）等，在管理中特別容易出差錯(cuò)。
　　現(xiàn)行的教學(xué)管理模式對(duì)于教師的過(guò)程化教學(xué)管理缺乏行之有效的監(jiān)督機(jī)制。部分學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、自覺(jué)性較差，不能很好地管理自己的學(xué)習(xí)過(guò)程。
　　實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入成本大，使用維護(hù)費(fèi)用高，傳統(tǒng)硬件設(shè)備容易損壞，維護(hù)難，壽命短。
　　學(xué)生數(shù)量眾多，教師指導(dǎo)難以面面俱到，設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)難以開(kāi)展，教學(xué)目標(biāo)落實(shí)難，實(shí)驗(yàn)教學(xué)容易走過(guò)場(chǎng)。培養(yǎng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練不足，動(dòng)手能力差，設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力不足。
　　針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的這些問(wèn)題，一種全新的教學(xué)方式，一個(gè)融現(xiàn)代電子技術(shù)、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)應(yīng)時(shí)而生。
　　二、虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)的組成及功能
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)由虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、教學(xué)管理子系統(tǒng)、視頻教學(xué)子系統(tǒng)、題庫(kù)管理子系統(tǒng)、在線實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)和考試管理子系統(tǒng)等六個(gè)系統(tǒng)組成，可以實(shí)現(xiàn)如下功能。
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)絕大部分課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的虛擬仿真，部分因?qū)嶒?yàn)設(shè)備陳舊而完成不了的項(xiàng)目或難度較大的項(xiàng)目，可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況分成“虛擬仿真”和“實(shí)際操作”兩個(gè)層次指導(dǎo)，大大減輕實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作強(qiáng)度，并提高實(shí)驗(yàn)室的利用率和學(xué)生實(shí)際操作的成功率，且大大減少教學(xué)成本。
　　教學(xué)管理子系統(tǒng)是對(duì)實(shí)踐教學(xué)全面管理的平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)課程安排、教師安排、實(shí)驗(yàn)題庫(kù)、教師教學(xué)全過(guò)程、學(xué)生學(xué)習(xí)全過(guò)程的管理。教師通過(guò)該平臺(tái)可以全面了解學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)，可以監(jiān)督學(xué)生及時(shí)完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)（包括網(wǎng)上提交預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和考試）并進(jìn)行評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生全過(guò)程化的監(jiān)督和考核。
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)可以將教師過(guò)程化教學(xué)管理的內(nèi)容與執(zhí)行情況記錄下來(lái)，對(duì)教師進(jìn)行全過(guò)程化監(jiān)督和考核，增加評(píng)判教學(xué)管理的依據(jù)，真正實(shí)現(xiàn)教師坐班制的要求。
　　在線實(shí)驗(yàn)室子系統(tǒng)為虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生在該系統(tǒng)中可以調(diào)用視頻教學(xué)系統(tǒng)、題庫(kù)管理系統(tǒng)及考試管理系統(tǒng)等資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。教學(xué)資源的更新利用也對(duì)教師提出了較高的要求，相關(guān)教師需要準(zhǔn)備大量教學(xué)文檔、教學(xué)視頻、試題庫(kù)等教學(xué)資源，鼓勵(lì)教師引入MOOC資源，或自行開(kāi)發(fā)“微課”資源。
　　為“小班上課”改革提供平臺(tái)，虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)及學(xué)習(xí)進(jìn)程來(lái)劃分層次，根據(jù)層次來(lái)預(yù)約小班輔導(dǎo)的時(shí)間，同時(shí)，小班輔導(dǎo)形式也可從課堂轉(zhuǎn)移到虛擬的網(wǎng)絡(luò)中。
　　為課程論文（項(xiàng)目）改革提供平臺(tái)，從課程論文（項(xiàng)目）的選題、實(shí)施過(guò)程中教師對(duì)學(xué)生的管理、學(xué)生與教師的交流等都可在該平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)。
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化教學(xué)和管理，教師所有教學(xué)資源、學(xué)生產(chǎn)生的所有教學(xué)文檔及教務(wù)管理相關(guān)文檔全部以電子文檔的形式存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，極大改善了各種教學(xué)資料管理和存儲(chǔ)的問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化。
　　該平臺(tái)可以為教師教學(xué)改革與科學(xué)研究提供必要的虛擬仿真環(huán)境，也為學(xué)校申報(bào)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或教學(xué)示范中心以及教育部國(guó)家級(jí)“虛擬仿真教學(xué)示范中心”提供必備的管理軟件。
　　虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)管理平臺(tái)，既可充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)、傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)有設(shè)備，減少硬件設(shè)備的再次投入和維護(hù)工作，又可以幫助學(xué)生更好、更快地掌握實(shí)踐理論教學(xué)內(nèi)容，加深對(duì)概念、原理的理解，提高綜合設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力。在實(shí)踐教學(xué)中引入虛擬仿真，有利于促成課程教學(xué)改革，更有利于培養(yǎng)實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。
　　參考文獻(xiàn)：
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