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虛擬教學精選(九篇)

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虛擬教學

第1篇:虛擬教學范文

一、 通過體驗,在語境中感知虛擬語氣

牛津高中英語模塊六Unit 3和Unit 4兩個單元的語法教學內(nèi)容是虛擬語氣,教師在進行新課學習時,首先讓學生欣賞一段對話(教師最好根據(jù)身邊的生活進行原創(chuàng)設計),之后分角色進行體驗(互換角色),再自由組合進行分組演練。學生通過實際交際行為,感知、領悟虛擬語氣的含義。例如:

Tom: Hello, Mary. I’ve heard that you’ll go abroad to China to study the Chinese language.

Mary: Yes, I’m desperate to. How I wish I were a bird so that I could fly there.

Tom: Well, It’s said that China is a beautiful country with a long history. If I were there, I would visit its great places of interest. You know I am too busy.

Mary: Yes, I want to visit the Great Wall first. I’ve been told that it’s one of the world wonders. Strangely, it seems to me as if I had been there before.

Tom: If only I went together with you.

Mary: I hope so. Anyway, my dream will come true next month.

Tom: Have a good trip.

Mary: Thank you.

通過模仿這段對話中的角色,學生可以感受到人物的美好愿望,但這些愿望卻不是客觀存在的事實或者是不可能發(fā)生的事情,虛擬語氣的含義盡在言語之中。另外,在對話中的黑體部分體現(xiàn)了虛擬語氣不同的表達方法,學生在感知虛擬語氣概念、意義的同時還可以了解虛擬語氣的表達形式,為后來的語言知識教學打下基礎。

二、 多方位呈現(xiàn)虛擬語氣的表達方式,領悟英語豐富多彩的語言魅力

虛擬語氣是通過謂語動詞的特殊形式來表示的。在不同的結(jié)構(gòu)中有不同的表達方式。學生在理解虛擬語氣之后,教師對虛擬語氣的結(jié)構(gòu)進行語言知識教學。教師呈現(xiàn)語言知識時要具有總結(jié)性、概括性,要清晰明確,以便學生記憶,為語言技能的培養(yǎng)打下基礎。在中學階段,具體強調(diào)以下形式:

1. If條件句中的虛擬語氣

If條件句中的虛擬語氣強調(diào)時間的概念。首先,搞清楚句子中虛擬語氣是針對哪個時間段內(nèi)的某項事實的假設,是現(xiàn)在、過去還是將來,因為時間不同,表達形式不同。

2. 名詞性從句中的虛擬語氣

名詞性從句包括主語從句、賓語從句、表語從句和同位語從句。這些從句中虛擬語氣形式可分為以下幾種:

1) 在表示建議、命令和要求的動詞或名詞所引導的名詞性從句中,虛擬語氣謂語動詞的形式:should + do,其中should 可以省略。常見的這類動詞有:suggest, suggestion, advise, advice, propose, proposal, recommend, recommendation, insist,order, require, requirement, demand, desire等,學生記住這些詞語是掌握這類虛擬語氣表達形式的關鍵。

2) It is important / necessary / natural / vital等形容詞之后that引導的主語從句中, 虛擬語氣謂語動詞形式: should +do, 其中should 可以省略。

3) It is time (that) 從句中,虛擬語氣謂語動詞形式: did或 should + do,其中 should 不可以省略。 轉(zhuǎn)貼于

4) wish之后賓語從句中,虛擬語氣謂語動詞形式。

3. 特殊句型中的虛擬語氣

虛擬語氣在下列句型中:1) would rather + sb.(代詞為主格);2) as if/ as though引導的狀語從句;3) if only...謂語動詞有相同的表達形式。

虛擬語氣表達形式多樣,因此在教學中,教師不僅要強調(diào)虛擬語氣是用謂語動詞的形式來表示的,而且還要強調(diào)在一些句型中,謂語動詞的形式和時間的關系。這樣,學生在運用當中就能少犯錯誤。

三、 通過語言輸入、輸出,感受語法的語意功能

語言學習的目標是能夠運用所學習的語言進行交流,因此,學生在使用英語進行信息提取、語言表達時要注意虛擬語氣所表示的語意功能。例如:

W: Tony, have you finished your essay yet?

M: No, I still have some problems.

W: You may ask Professor White. This morning he came to give us a speech.

M:If I had met him, I would have talked to him about them.

Question: Why can’t Tony solve his problems?

A: He has too many problems.

B: He has no time.

C: He didn’t meet Professor White.

第2篇:虛擬教學范文

大學化學實驗室應用虛擬仿真軟件,學生可以利用軟件進行實驗課程的自主個性學習,最終逐步達到在真實實驗室中熟練操作,這樣加強了學生對化學實驗的興趣與實踐能力的培養(yǎng),從而使基礎化學實驗教學工作更加有序安全地進行。

【關鍵詞】

虛擬化學實驗室;實際教學;探索

隨著高校教育的規(guī)模擴大,教育結(jié)構(gòu)發(fā)生調(diào)整,高等教育趨向大眾化教育,應用技術型高等學校的構(gòu)建,要求在人才培養(yǎng)定位上重視應用性教育,著重培養(yǎng)具有較強社會適應能力與競爭能力的高素質(zhì)人才,教學核心轉(zhuǎn)向?qū)嵺`教學。為了更好地進行安全管理,學院曾多次進行了校內(nèi)安全教育,通過課堂教學、舉辦講座、進行消防演習等多種形式進行安全知識的宣傳與講解,從思想上讓師生高度重視,從行動上提高防范的主動性,實驗室中安全性及環(huán)保性建設要求日益加強。為了能更好地讓學生在實驗室里主動、自主的學習,學院還構(gòu)建了虛擬仿真實驗室,使用各種便利快捷現(xiàn)代教學工具,利用虛擬實驗軟件,讓學生分層學習,從而使學生達到培養(yǎng)與提高興趣、能力及創(chuàng)新意識的目的。

一、傳統(tǒng)教學課堂化學實驗中的問題

1.教學難度加大。進入高校后,化學課程存在延續(xù)高中課程的現(xiàn)象,但內(nèi)容與難易程度明顯加大,要求學生達到更高的技能型,而上課學時的限制,學院實驗設備、條件以及實踐實習基地的限制,均制約著學生能力的培養(yǎng),造成了教學效果、學生學習質(zhì)量、以及人才培養(yǎng)成果之間的矛盾重重。

2.實驗操作規(guī)范與熟練度訓練要求加大。實際學習中,在校學生動手能力的訓練受到實驗室、儀器設備等教學條件的限制,很難達到儀器設備人手一套,并且有些化學實驗過程的變化與反應瞬間即逝,學生很難能真正觀察、了解實驗原理與現(xiàn)象,造成實驗教學效果無法達到預期目標,學生實驗基礎不扎實,實驗中無法調(diào)動學生學習動力、興趣與參與意識,學生應用能力與實際動手能力無法有效地進行培養(yǎng)與鍛煉。

3.學生能力參差不齊。由于生源不同,基礎、學習態(tài)度以及學習能力上存在著很大的差異,而傳統(tǒng)課堂大班管理面授教學也越來越不能吸引學生的學習興趣,教學效果相對有限,學生的積極性與主動性無法得到充分調(diào)動。

二、虛擬仿真實驗室的優(yōu)勢

面對上述傳統(tǒng)教學中存在的問題,如何使用現(xiàn)代科技工具與手段,培養(yǎng)學生的學習興趣及創(chuàng)新精神,虛擬仿真實驗室應運而生,填補了這方面的缺撼。虛擬仿真實驗室是利用虛擬實驗室軟件系統(tǒng),在虛擬空間中模擬實驗過程與結(jié)果,讓學生通過聲音、文字及畫面等直觀展示實驗的過程。

1.直觀地教學展示。近年來,國內(nèi)虛擬實驗室軟件系統(tǒng)一直在加大力度地研發(fā),軟件大多為桌面型,與多媒體教學設備構(gòu)成教學平臺,實現(xiàn)直觀展示教學實驗,軟件畫面清晰逼真,操作簡便,易于在教學中展示。

2.實現(xiàn)微觀世界宏觀化?;瘜W實驗中大量涉及微觀世界的分子形態(tài)、原子形態(tài)及物質(zhì)結(jié)構(gòu),學生理解能力的強弱直接影響著學習結(jié)果,虛擬實驗室中能將微觀世界擴大化,讓學生直觀地了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)與形態(tài),展示3D結(jié)構(gòu)模型演示圖、模擬真實實驗場景、仿真平臺器材庫等等,能讓學生從視覺、聽覺、觸覺等方面多方位感知實驗與事物的化學變化過程。

3.有效避免傳統(tǒng)實驗操作帶來的各種危險。傳統(tǒng)化學實驗室進行實驗要提前進行準備,實驗過程中也要消耗大量地實驗試劑及藥品、材料,實驗儀器、設備也會有損耗,還會生成大量的廢液、廢物及廢氣,污染環(huán)境,又因操作人員實際操作能力的高低,影響實驗效果。另外,大多數(shù)實驗試劑及物品也具有易燃、強腐蝕性等特點,存在潛在的危險源,這就造成實際管理過程中實驗室對學生在實際操作過程中要求嚴格,制約動手能力的鍛煉。

4.有助于個性化練習。使用虛擬實驗室軟件在具體實驗中能避免直接接觸危險及有毒的化學藥品,杜絕危險源,且實驗過程沒有廢棄物的排放,這樣既能有效避免因操作不規(guī)范帶來的危險因素,又可以進一步培養(yǎng)學生獨立學習的主動性。學生可以通過各種感官來感知微觀世界,符合現(xiàn)代學生的思維習慣,通過模擬技術,教師能夠放心學生大膽地操作一些難度較大、有一定危險性與危害性的實驗,為學生探索與主動學習提供有利條件,這種啟發(fā)式教學方式相比傳統(tǒng)面授教學方式能讓學生主動學習,更好地培養(yǎng)了創(chuàng)新意識。虛擬實驗室還能通過在線輔導等多種方式理解化學實驗中的實驗過程、儀器使用方法等理論,讓差生跟上進度,彌補學習不足?;A好的可以進行拓展學習,實現(xiàn)學習個性化。經(jīng)過系統(tǒng)學習和練習后,再讓學生進行真實實驗室操作,能夠確保實驗效果,大大提高成功率。總之,虛擬實驗室突破傳統(tǒng)實驗室的限制,擴大實驗過程的細節(jié)化,降低危險性至零,還可以降低成本,重復操作,提高演示化學實驗的效果,減少等待實驗結(jié)果的時間,從而達到實驗過程全程綠色環(huán)保,高效率。它為學生提供虛擬操作平臺,即時是實驗過程中的錯誤操作,也可以通過軟件直觀地展示錯誤操作的后果,生動形象給學習者留下深刻的印象,避免再范錯誤,從而降低事故的發(fā)生,更好地防范發(fā)生事故。

結(jié)束語

虛擬化學實驗室的出現(xiàn)使教學內(nèi)容與過程直觀、高效地展示在學生面前,微觀世界的探索與研究進行轉(zhuǎn)化為宏觀模擬,將瞬間反應時間定格,將抽象的實驗現(xiàn)象具體化,通過虛擬實驗室的演示與練習,為學生實踐能力訓練打下基礎。21世紀后的學生是信息化的一代,網(wǎng)絡環(huán)境與信息化撲面而來,學生們注重個性張顯,喜愛信息化式的學習方式,虛擬化學實驗室為他們提供了豐富的學習資源,降低了實驗成本,雖然它也有真實感不強的瑕疵,軟件系統(tǒng)也需要不斷的升級,從而不能完全替代了真實實驗,只有在實踐中不斷摸索,將兩者有機的結(jié)合起來,各自發(fā)揮各自的優(yōu)勢,教學中精心組織實驗,才能收到最佳效果。

作者:郭瑩 單位:西安科技大學高新學院

參考文獻:

[1]王小蓉.虛擬化學實驗室環(huán)境下的化學實驗教學.中國教育技術協(xié)會,2004.

第3篇:虛擬教學范文

【關鍵詞】汽車教學 虛擬動畫 仿真系統(tǒng) 教學研究

在我國,汽車行業(yè)在最近幾年取得飛速地發(fā)展,在制造汽車的時候,不僅要對汽車的數(shù)量提出具體的要求,對汽車的質(zhì)量更是有嚴格的要求,這就要求汽車技術人員具有更精湛的技術。作為汽車技術人員,只具有扎實的理論知識是遠遠不足的,還需要具備非常強的操作技能,只有把兩者完美地結(jié)合在一起,才能夠制造出一輛質(zhì)量達標的汽車。因此,作為汽車專業(yè)的學生,只接受理論知識是不夠的,還要把學到的理論知識與實際的實踐緊密結(jié)合在一起?,F(xiàn)在,在汽車的教學過程中應用了虛擬動畫與仿真技術,這門技術可以通過呈現(xiàn)動畫模型的方式向同學們展示汽車的結(jié)構(gòu),這樣學生通過視覺刺激,會對汽車的結(jié)構(gòu)有更加深刻的了解,從而提高教學的實效性,保證教學的質(zhì)量。

一、實現(xiàn)教學改革的重要途徑

隨著新課改的不斷推進,教學改革也在風起云涌地開展,這就要求教學具有更高的質(zhì)量和效率,為社會培養(yǎng)出更多的具有專業(yè)技能的人才,這些人才能夠滿足社會對人才的需求,為社會貢獻出自己的一份力。但是,在傳統(tǒng)的汽車教學過程中,教師只是一味地填鴨式教學,為學生灌輸大量的理論知識,完全不重視學生的實踐操作能力的培養(yǎng),造成學生在課堂上所學到的理論知識不能與實際的操作結(jié)合在一起。但是,如果在汽車教學中應用虛擬動畫與仿真技術,就可以在很大程度上彌補不足,使學生把理論知識和實踐操作緊密結(jié)合在一起,從而提高學生的綜合能力。虛擬動畫與仿真技術的應用,不僅為教師的教學帶來了很多方便,也有助于學生對所學的理論知識有更加深刻的理解。

二、有利于提高教W質(zhì)量與效率

通過虛擬動畫與仿真技術向?qū)W生們展示汽車結(jié)構(gòu),有助于學生們加強對所學的理論知識的理解,能夠?qū)ζ嚨慕Y(jié)構(gòu)有更加深刻的認識,把理論與實踐完美地結(jié)合在一起,有助于學生能力的提高。而且,這種教學方法能為學生夠營造一種輕松愉快的課堂氣氛,激發(fā)學生學習的積極性,調(diào)動學生學習的熱情。通過運用虛擬動畫與仿真技術,把教師所要講授的理論知識呈現(xiàn)出來,給學生們造成一定的視覺沖擊,有助于學生們加強對知識的理解。還可以利用這個技術為學生創(chuàng)設相應的情境,把理論知識與現(xiàn)實生活有機地結(jié)合成為一個整體,能夠讓學生們對所學到的理論知識活學活用。教師可以利用軟件,對汽車進行重新組裝,這樣不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,還能夠加深學生的理解,通過圖像把抽象的知識展示出來,可以提高教學效率和教學質(zhì)量。這門技術的應用,使汽車教學更加輕松,教學內(nèi)容更加豐富,在很大程度上提高了教學的實效性。

三、有利于將理論與實踐結(jié)合起來

這門技術把抽象的理論知識具象化,學生在學習的時候,不會感到枯燥乏味,而是有更加明確的目標,更加具有學習的動力,從而使學習效率進一步提高,這樣學習效率也會有顯著的提高。教師可以利用這門技術把抽象的知識具體化,靈活運用,把理論知識與實踐操作有機地結(jié)合在一起。在教學的過程中,教師可以結(jié)合軟件有更加合理的教學設計,通過向?qū)W生們展示軟件,幫助學生們理解知識。這門技術是教師教學過程中的輔助手段,可以利用這個軟件重點分析教學的重點和難點,如果遇到學生不容易理解的非常抽象的知識,教師可以利用這個軟件為學生一步步地分析。軟件可以把汽車的結(jié)構(gòu)通過視頻的方式呈現(xiàn)出來,對學生形成直接的視覺沖擊,學生通過對圖像的理解,能夠進一步理解知識,同時還能夠增強學生的動手操作能力,提高學生的綜合素質(zhì)。

四、汽車教學中的虛擬動畫與仿真設計

在教學中應用虛擬動畫與仿真技術,對為汽車教學帶來非常大的影響。因此,在汽車教學過程中,應該重視這門技術的應用,要了解社會對汽車專業(yè)人才的需求,再結(jié)合學生的發(fā)展特點,設計合理的教學內(nèi)容,這樣可以把這門技術的作用最大化。在汽車教學過程中,主要是讓學生了解汽車的整體結(jié)構(gòu)以及各部分零件,學會處理汽車遇到的各種問題等。這門技術可以把汽車的結(jié)構(gòu)進行拆卸和重新組裝,有利于學生的掌握。

五、結(jié)束語

隨著科學技術的不斷進步,汽車教學技術也會取得新的發(fā)展。最近幾年來。在汽車教學中應用了虛擬動畫與仿真技術,通過這門技術,讓學生對相關的理論知識有更加深刻的理解,為教師的教學工作提供了很多方便,對于教學效率的提高有更加重要的意義。這篇文章立足于汽車教學的視角,對虛擬動畫與仿真技術作出了詳細的介紹,希望能夠為汽車教學提供一定的借鑒和幫助。

參考文獻:

[1]高云,吉武俊.汽車教學中虛擬動畫與仿真的教學研究 [J].品牌.2015(05)

第4篇:虛擬教學范文

首先,讓我們來學習規(guī)則的虛擬條件句,即主從句虛擬的時間一致。請看下表:

記下這張表,就為我們學習虛擬語氣奠定了基礎。怎樣才能快速地記下它呢?我們先從主句的謂語動詞形式開始,虛擬將來和現(xiàn)在的形式都是would/should/might/could do,虛擬過去的形式是would/should/might/could have done.我們再來看從句的謂語的動詞形式,其實質(zhì)就是在陳述語氣下所使用的謂語動詞形式相應的過去,即一般變過去、過去變過去完成。當我們虛擬的時間是將來時,在陳述語氣中,我們用do/shall do或者am/is/are to do來表示將來,在虛擬語氣中,我們就將其變?yōu)橄鄳倪^去,即為dodid,shall doshould do,am/is/are to dowere to do;如果虛擬的時間是現(xiàn)在,在陳述語氣中我們常用do來表示現(xiàn)在,在虛擬語氣中即為dodid;如果虛擬的時間是過去,在陳述語氣中,我們常用did來表過去.在虛擬語氣中即為didhad done.請看下面的例子:

(1)如果他有錢,他就會買車。(虛擬現(xiàn)在)

在陳述語氣中,我們可譯為:

If he is rich,he will buy a car.

在虛擬語氣中,我們就將iswere,即為:If he were rich,he would buy a car.

(2)如果我有時間,我就要學法語。(虛擬現(xiàn)在)

If I had time,I would study French.(havehad)

(3)如果再來一次洪水,他就會意識到他的錯誤。(虛擬將來)

If there should be another flood,he might realize his mistake.(shallshould)

(4)如果今天晚上你錯過那場電影,你就會感到遺憾。(虛擬將來)

If you missed the film tonight,you would feel sorry for it.(missmissed)

(5)如果我早一點離開,我就會趕上那列車。(虛擬過去)

If I had left a little earlier,I would have caught the train.(lefthad left)

(6)如果我當初聽你的建議,我就不會犯錯誤了。(虛擬過去)

If I had taken your advice,I wouldn,t have made a mistake.(tookhad taken)

最后,我們來學習一下混合虛擬條件句,即主句和從句虛擬的時間不一致,我們可以按各自不同的時間去套表中對應的謂語動詞形式。請看下面的例子:

①如果他多得到6票,他現(xiàn)在就是我們的主席。

從句虛擬過去,主句虛擬現(xiàn)在,我們可譯為:

If he had received six more votes,he would be our chairman now.

②如果瑪麗今天到的話,那她必定三天之前就出發(fā)了。

第5篇:虛擬教學范文

英美文學是英語學習者的一門重要課程。它信息涵蓋面大,內(nèi)容豐富。學習者需要全面地了解英美文學發(fā)展史,及英美國家歷史上重要的作家、作品,以及相關的歷史背景、文化內(nèi)涵、社會意義等,進而促進語言的學習。英美文學的傳統(tǒng)課堂教學存在著很多不便和缺憾:因使用的課本篇幅有限,對一些長篇小說或詩歌只能選用部分章節(jié),對某一作家的作品只能蜻蜓點水式地提及,大量作品需要課后閱讀;因涉及的作品和內(nèi)容多,尋找不便,影響學生的閱讀及對作品的整體把握;因課本的相對固定性,教師靈活選用作品的可能性大大降低;由于課堂時間和空間的局限性,學生被動地聽授課,課堂互動性差,參與人數(shù)少;課堂的信息容量和學生容量較??;教學內(nèi)容更新速度慢;教學方案比較單一,不適應學生多樣化的需求;社會效益和經(jīng)濟效益較低等。

隨著計算機網(wǎng)絡科學與技術的發(fā)展,把計算機網(wǎng)絡技術當作英美文學教學的技術支撐和實現(xiàn)手段,可以使英美文學教學從傳統(tǒng)的課堂教學模式遷移至基于Web的虛擬課堂教學模式,由此解決傳統(tǒng)課堂無法解決的問題。

二、英美文學虛擬教學課堂的軟件架構(gòu)設計

在總體結(jié)構(gòu)上,英美文學虛擬教學課堂由兩個子系統(tǒng)組成,其中,一個是教師子系統(tǒng),另一個是學生子系統(tǒng)。根據(jù)每一子系統(tǒng)所包含的功能,把子系統(tǒng)水平方向劃分為若干功能模塊,然后再把每一功能模塊垂直方向劃分為英美文學教學視覺邏輯層、英美文學教學校驗邏輯層、英美文學教學邏輯層、英美文學教學數(shù)據(jù)存取邏輯層、英美文學教學數(shù)據(jù)驅(qū)動邏輯層、英美文學教學數(shù)據(jù)層(如圖1)。

英美文學教學視覺邏輯層:主要是GUI(graphicaluser interface)成分,是教師或?qū)W生與計算機進行交互的界面,是可視的人機接口。教師或?qū)W生通過GUI給英美文學教學虛擬課堂系統(tǒng)下達指令,虛擬課堂系統(tǒng)響應指令并通過CUI把響應結(jié)果反饋給教師或?qū)W生。

英美文學教學校驗邏輯層:主要任務是對教師或?qū)W生錄入、提交給英美文學教學虛擬課堂系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息進行有效性檢驗,以保證虛擬課堂系統(tǒng)的安全性和有效性,檢驗的依據(jù)包括為英美文學教學虛擬課堂所制定的規(guī)則、約束規(guī)范和計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)自身默認的規(guī)定、標準、規(guī)則。

英美文學教學邏輯層:包含了英美文學教學的真實流程的邏輯表達,即用自然語言詳細描述英美文學教學的具體步驟和過程,它是虛擬課堂的核心部分,最能體現(xiàn)此系統(tǒng)是英美文學教學虛擬課堂而不是其它種類的系統(tǒng),也是最需要教師用心表述的部分,這部分的質(zhì)量將直接影響到編程等后續(xù)開發(fā)階段的效果,從而最終影響到整個英美文學虛擬教學課堂的質(zhì)量。

英美文學教學數(shù)據(jù)存取邏輯層:建立了虛擬課堂與英美文學教學數(shù)據(jù)庫的橋梁,通過它,教師和學生可以異時、異地、透明地訪問遠程的英美文學教學數(shù)據(jù)庫,好像英美文學教學數(shù)據(jù)庫就在教師和學生的計算機上一樣,虛擬課堂的不同功能模塊的數(shù)據(jù)存取邏輯相似,區(qū)別之處是要存取的數(shù)據(jù)不同。

英美文學教學數(shù)據(jù)驅(qū)動邏輯層:主要包含英美文學教學數(shù)據(jù)庫驅(qū)動程序,是虛擬課堂系統(tǒng)的底層軟件部分,虛擬課堂的不同功能模塊可以共享此層內(nèi)容。

英美文學教學數(shù)據(jù)層:它包含了英美文學教學所使用到的各種形式的媒體,如:文本、圖片、音頻、視頻、動畫、數(shù)據(jù)等信息。該層是以數(shù)據(jù)庫的方式來組織教師撰寫的授課教案、課堂提問的問題、英美文學作品、英美文學作品分析作業(yè)、課堂提問的回答、學生完成的作業(yè)、學生身份信息、考試題、學生完成的考試答卷等。該層是虛擬課堂的心臟,它向系統(tǒng)的各個功能模塊提供血液和營養(yǎng)(數(shù)據(jù)、信息)。

英美文學虛擬教學課堂的分布式軟件架構(gòu)的6個分層的相互關系是:從上層往下層依次調(diào)用,不能反向調(diào)用,也不允許越層調(diào)用。這樣設計的優(yōu)點有:由于不允許越層訪問,所以增加了虛擬教學課堂的安全性;調(diào)用邏輯清晰、簡潔,有利于系統(tǒng)的設計、編程、測試、使用、維護;有利于復用,即英美文學虛擬教學課堂中的某些分層構(gòu)件可以用于構(gòu)建其它的分布式應用系統(tǒng)。

1.教師子系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設計

教師使用該子系統(tǒng)可以在任何地點和任何時間在線進行虛擬課堂管理和虛擬課堂教學。

(1)虛擬課堂管理模塊

視覺層包含的可視元素有“教師登陸英美文學虛擬教學課堂”、“建立班級”、“添加同學”、“刪除同學”、“修改同學信息”、“刪除班級”、“學生成績管理”等。校驗層對教師身份的有效性進行驗證,對教師提交的班級、學生數(shù)據(jù)和信息進行完整性、一致性、有效性檢驗等。教學邏輯層負責完成英美文學虛擬教學課堂的管理任務,即具體實現(xiàn)視覺層所列的大部分工作。數(shù)據(jù)存取邏輯層負責建立虛擬課堂與英美文學教學數(shù)據(jù)庫的雙向連接,以便教師訪問(存與取)數(shù)據(jù)庫中的信息。該模塊與虛擬課堂的其它功能模塊共享同一個數(shù)據(jù)驅(qū)動層和同一個數(shù)據(jù)層。

(2)英美文學教學模塊

視覺層含有“英美文學理論教案”、“教師提問”、“回答學生提問”、“英美文學作品管理”、“英美文學作品分析實例”、“英美文學作品分析作業(yè)”、“批改作業(yè)”、“課程考試”、“教師閱卷”、“英美文學論壇”等可視元素,教師使用這些可視元素直接與虛擬課堂和學生進行異時、異地的互動。因為虛擬課堂管理模塊中已對教師身份進行了驗證,所以當前模塊的校驗層可以省略。教學邏輯層負責教師在視覺層撰寫的英美文學理論教案,英美文學作品分析實例,教師對學生的虛擬課堂提問,各種媒體形式的英美文學作品、布置英美文學作品分析與評論的虛擬課堂作業(yè)、批閱學生作業(yè)和打分、解答學生提出的問題、課程考試題、在線考試閱卷和打分、與學生一起參加關于有爭議的話題或疑難問題的英美文學討論等。在教學邏輯層功能的實現(xiàn)過程中,需要直接調(diào)用數(shù)據(jù)存取層和間接調(diào)用數(shù)據(jù)驅(qū)動層、數(shù)據(jù)層的服務功能。數(shù)據(jù)存取層的任務是為教師備課和教學等活動提供所使用到的各種形式的信息和數(shù)據(jù)。虛擬課堂教學模塊與虛擬課堂的其他模塊共享同一個數(shù)據(jù)驅(qū)動層和同一個數(shù)據(jù)層。英美文學教學模塊的軟件構(gòu)件圖(如圖2)。

2.學生子系統(tǒng)的軟件架構(gòu)設計

學生使用該子系統(tǒng)可以在任何地點和任何時間,在線與老師進行互動和進行英美文學的主動式學習。

(1)學生自我管理模塊

視覺層的元素包括“學生登陸英美文學虛擬教學課堂”、“報名注冊”、“修改自己的信息”。校驗層對學生登陸身份的有效性進行驗證,即對學生提交的信息進行完整性、一致性、安全性檢驗等。教學邏輯層的任務是負責具體實現(xiàn)視覺層中的各元素所代表的功能。數(shù)據(jù)存取層負責完成學生自身信息的存儲和提取工作,需要數(shù)據(jù)驅(qū)動層、數(shù)據(jù)層為其提供支持和服務。學生自我管理模塊與虛擬課堂的其他模塊共享同一個數(shù)據(jù)驅(qū)動層和同一個數(shù)據(jù)層。

(2)英美文學學習模塊

視覺層的元素包括“學習英美文學理論”、“閱讀英美文學作品”、“英美文學作品分析實例”、“做英美文學作品分析作業(yè)”、“回答老師提問”、“向老師提問題”、“參加考試”、“成績查詢”、“英美文學論壇”學生使用這些可視元素與虛擬課堂和老師進行在線交互。因為學生自我管理模塊中已經(jīng)對學生身份進行了驗證,所以當前模塊的校驗層可以省略。學習邏輯層負責完成和實現(xiàn)視覺層中所列的各項在線學習活動。在學習過程中,學習邏輯層需要直接調(diào)用數(shù)據(jù)存取層和間接調(diào)用數(shù)據(jù)驅(qū)動層、數(shù)據(jù)層的功能。 數(shù)據(jù)存取邏輯層負責實現(xiàn)在線學習過程中學生所用到的各種信息和數(shù)據(jù)(文本、圖片、音頻、視頻、動畫、數(shù)據(jù)等)的存儲和獲取,為完成這些工作,數(shù)據(jù)存取邏輯層需要直接調(diào)用數(shù)據(jù)驅(qū)動邏輯層和間接調(diào)用數(shù)據(jù)層的功能。英美文學學習模塊與虛擬課堂的其他模塊共享同一個數(shù)據(jù)驅(qū)動層和同一個數(shù)據(jù)層。英美文學學習模塊的軟件構(gòu)件圖(如圖

3.英美文學虛擬教學課堂的拓撲結(jié)構(gòu)

英美文學虛擬教學課堂的拓撲結(jié)構(gòu)(如圖4)。從靜態(tài)的部署角度來看虛擬課堂,各功能模塊的第1-5層部署在Web服務器上,第6層部署于數(shù)據(jù)庫服務器上,教師和學生端的計算機只部署intemet瀏覽器。從動態(tài)的運行角度來看虛擬課堂,各功能模塊的第1層在教師和學生端的intemet瀏覽器內(nèi)運行,第2-5層運行于Web服務器上,第6層在數(shù)據(jù)庫服務器上運行。英美文學虛擬教學課堂的支撐體系和基礎設施是國際互聯(lián)網(wǎng)。

三、虛擬課堂與傳統(tǒng)課堂的分析與比較

相對于傳統(tǒng)的英美文學教學模式要求教師和學生都必須在同一時間,集中于同一地點進行教學活動的方式而言,英美文學虛擬教學課堂可以節(jié)省路費、住宿費、教室等開銷,符合提倡構(gòu)建創(chuàng)新型、節(jié)約型社會的理念。英美文學虛擬教學課堂可以節(jié)省教師和學生在路上奔波的時間開銷,實現(xiàn)無紙化教學,節(jié)省紙張,符合環(huán)保的理念;可以為那些因為某種原因而不能到校學習者,提供方便的學習機會;從某種意義上,英美文學虛擬教學課堂是傳統(tǒng)教學課堂的有益擴展和補充。因此,英美文學虛擬教學課堂具有一定的社會效益和經(jīng)濟效益。

在傳統(tǒng)的英美文學教學模式中,教師是主動的.學生是被動的,因為知識是被教師“推”給學生的,是填鴨式教學。在英美文學虛擬教學課堂模式中,教師和學生都是主動的,因為教師先把知識“推”給Web和數(shù)據(jù)庫,然后學生把知識由Web和數(shù)據(jù)庫“拉”到自己身邊,這種模式不但使學生學習了知識,更重要的是鍛煉了學生的自主學習能力、自主學習意識和自主學習方法,是進行素質(zhì)教育的一個重要手段和方法。

英美文學虛擬教學課堂的信息和知識容量等于英美文學教學數(shù)據(jù)庫的容量,它包含與英美文學教學內(nèi)容有關的各種各樣的媒體資料,如:文本、圖像、聲音、電影、動畫等,而傳統(tǒng)的英美文學教學課堂的信息和知識容量等于教師在課堂上面對學生時,在有限的時間內(nèi)所講授的內(nèi)容。所以,英美文學虛擬教學課堂的信息和知識容量遠大于傳統(tǒng)的英美文學教學課堂的信息和知識容量。另外,由于英美文學虛擬教學課堂幾乎不受時間和空間的限制,而傳統(tǒng)課堂在很大程度上受制于授課的時間和空間,所以虛擬課堂的學生容量也遠大于傳統(tǒng)課堂的學生容量,即虛擬課堂可以給更多的英美文學愛好者提供方便的學習途徑和機會。

教師可以隨時隨地地更新英美文學虛擬教學課堂的教學內(nèi)容,學生可以同步地獲取更新了的學習內(nèi)容,從而使得知識更新非常方便、快捷、一致。由于傳統(tǒng)課堂教學內(nèi)容的更新在很大程度上受時間和空間等客觀因素的限制和制約,因而不便于更新或更新速度很慢。

在英美文學虛擬課堂上,每個學生均可以面對龐大的學習資源,根據(jù)個人的興趣、特長、經(jīng)歷、環(huán)境等因素進行知識和教學內(nèi)容的選擇,制定適合自身特點的學習方案,所以對英美文學虛擬課堂的學生群體來說,教學方案就呈現(xiàn)出多樣化、個性化的特征。而英美文學的傳統(tǒng)教學模式,面對不同的學生,其教學方案就顯得比較單一,不能很好地調(diào)動起學生的學習積極性,從而影響到教學效果和質(zhì)量。

四、結(jié)語

第6篇:虛擬教學范文

關鍵詞:虛擬測試技術;分組合作實驗法;教學改革

中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)02-0050-02

一、虛擬測試技術的簡介

虛擬儀器的核心為“軟件就是儀器”,即用軟件模擬儀器的功能,其利用計算機顯示器的顯示功能來模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板,如開關、旋鈕、儀表盤等,通過多種方式表達輸出檢測結(jié)果,并結(jié)合計算機強大的軟件功能實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的運算、分析和處理,通過I/O接口完成信號的采集、測量和處理[1]。虛擬儀器軟件簡單易用的圖形化編程界面,豐富美觀的控件,廣泛的硬件支持和大量的算法工具包,使其在測控行業(yè)被廣泛的認同,同時虛擬儀器開發(fā)軟件中集成了如自動控制原理、數(shù)字信號處理、通信原理等相關專業(yè)知識模塊,有利于在專業(yè)課程學習過程中構(gòu)建實驗環(huán)境,在理工科的實驗教學方面也得到越來越多的應用。

二、虛擬測試技術的教學定位

虛擬測試技術開發(fā)軟件提供了大量的開發(fā)模塊,如Control Design and Simulation(控制設計與仿真)、Image and Signal Processing(圖像和信號處理)和Industrial Monitoring and Control(工業(yè)監(jiān)測與控制)等,同時還提供了種類齊全的信號采集電路板,這些開發(fā)模塊及配套的硬件模塊能夠模擬專業(yè)課程的實驗教學環(huán)境,亦能滿足測控行業(yè)的廣泛需求?;谝陨咸匦?,虛擬測試技術具備了輔助教學的功能以及較好的就業(yè)前景,因此在教學過程中,將《虛擬測試技術》課程性質(zhì)定義為一門實際應用課程及教學輔助工具,在教學過程中加強理論知識與實際應用的結(jié)合,并注意《虛擬測試技術》與《自動控制原理》、《數(shù)字信號處理》、《通信原理》等專業(yè)課程之間的聯(lián)系,通過虛擬儀器模擬實驗環(huán)境,進而提高學生對相關專業(yè)知識的學習效率,降低部分專業(yè)實驗室的構(gòu)建成本。在教學設計中可將虛擬測試技術的教學目的分為兩部分:實際應用與輔助教學。

三、虛擬測試技術的教學改革

傳統(tǒng)的教學方法中,教學安排為理論課時和實驗課時,而且實驗課時量偏少,教師在理論課上純粹地講授課程內(nèi)容,將每一步實際操作都做詳盡的交待或示范,再由學生在課后或是實驗課上機械地模仿整個過程,這樣的教學方式雖然能使學生在短時間內(nèi)掌握教材內(nèi)容,但是不利于學生對知識的真正理解和靈活應用,局限了學生的思維,約束了學生的創(chuàng)造力和想象力,也使部分學生對課程興趣不足,課后的學習積極性不強,因而導致教學效果不理想。針對傳統(tǒng)教學方法的不足,在虛擬測試技術的教學過程中,將理論教學融合在實驗教學中,所有課時都安排在計算機機房進行,使學生便于將理論知識與實際操作結(jié)合。同時,在教學中提出分組合作實驗法,以實驗框架的形式布置給學生,學生按照每三人一組劃分為若干組,每一組學生根據(jù)實驗框架進行討論,確定實驗功能、細化實現(xiàn)方案、擬定實驗的具體實現(xiàn)過程,進一步領會重要知識點以及實現(xiàn)中的難點,最后設計程序面板、編寫代碼,完成實驗。通過融合了理論教學的分組合作實驗教學法,學生思維的嚴謹性、開拓性得到了更好地訓練、創(chuàng)新能力以及團隊協(xié)作意識得到一定的提升,有利于適應今后就業(yè)的環(huán)境,滿足企業(yè)需求。在分組合作實驗教學法實施的過程中,應注意以下幾個方面:

1.課程內(nèi)容設計。課程內(nèi)容的設計,要參照教學目的及教學進度安排,遵循三者相符合的原則,并將課程內(nèi)容融合到實際應用中去,按照1:1安排實際應用實驗與輔助教學實驗:實際應用實驗中選取了模擬交通燈系統(tǒng)設計、模擬小區(qū)蓄水供水系統(tǒng)設計、自動售賣機程序設計和TCP/IP通信系統(tǒng)設計;輔助教學實驗中針對部分專業(yè)課程選取相關聯(lián)的內(nèi)容,例如與信號與系統(tǒng)專業(yè)相關的信號分析儀設計,涉及數(shù)字信號處理課程的IIR濾波器設計,與自動控制原理課程相關的二階系統(tǒng)虛擬實驗平臺設計和針對通信原理課程的數(shù)字信號基帶頻帶傳輸。這些實驗的設計,涵蓋了虛擬測試技術中大部分的基本知識要點,通過實際操作,學生能掌握虛擬測試軟件的使用,面板設計與后臺編程的基本方法,了解項目開發(fā)的流程以及虛擬測試技術在項目中的基礎應用方法。

2.實驗難度設計。針對學生學習基礎及學習能力的差別,實驗選取難易結(jié)合,階梯式提高實驗難度。實驗要求分為基本模塊和擴展模塊,實驗基本模塊考察基本知識點的應用,拓展模塊側(cè)重于知識點的擴展應用,訓練學生嚴謹、靈活、系統(tǒng)的編程思維,學生可以根據(jù)自己的興趣自主選擇相應的模塊。例如在實際應用中的實驗題“交通燈系統(tǒng)模擬設計”,實驗基本要求為模擬交通信號燈,控制東西南北四向直行的交通運行,并可以自由的設置信號燈時間的長短;在該實驗中設置了擴展模塊,除了完成基本模塊外,需要考慮路口的左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)信號指示;在輔助教學中的實驗題“IIR濾波器的設計”,實驗的基本要求為產(chǎn)生一個帶有噪聲的正弦信號,選擇一種濾波器對其進行低通濾波,顯示濾波前后的效果;課題中的擴展模塊為綜合濾波器設計,可以實現(xiàn)多種低通濾波器的自主選擇,以及濾波器參數(shù)的自由調(diào)節(jié)。

3.實驗點評。實驗點評時講授實驗中所包含的知識點,解決學生在實驗過程中存在的問題,并對小組實驗設計成果進行檢驗。實驗的點評主要側(cè)重以下幾個方面:(1)實驗規(guī)劃點評:包括實驗功能的細化,實現(xiàn)方案的比較,實現(xiàn)方案過程中的重難點把握程度等,通過這些要點的點評,整合出最全面的實驗設計,強化學生細致的分析能力和全面的綜合能力;(2)實驗知識點評:教師對實驗中涉及的重難點知識進行講解,提示知識點應用過程中需要注意的細節(jié);并對輔助教學實驗中的專業(yè)知識進行梳理,從而使學生能將各個學科的專業(yè)知識融合在一起,加強學科間的交流;(3)實驗設計點評:對程序界面設計美觀度、代碼編寫的規(guī)范性進行點評,培養(yǎng)學生良好的編程習慣及嚴謹?shù)倪壿嬎伎寄芰Γ唬?)實驗效果分析:需要對各個小組的完成情況進行統(tǒng)計,針對完成過程中普遍存在的問題進行更詳細的講授或是實例示范,同時對個別完成情況較差的小組給予重點輔導,以避免學生在課程內(nèi)容的掌握水平上差距過大,使部分學生喪失學習興趣。

四、結(jié)論與展望

在《虛擬測試技術》教學過程中,放棄純理論教學,利用計算機機房良好的實際操作環(huán)境,達到更高質(zhì)量的教學效果,并在課程考核中采用了用計算機考試替代卷面考試的方法,以便更真實準確地反映出學生的知識掌握水平。

教學過程中采用的分組合作實驗教學法,打破了傳統(tǒng)常規(guī)的教學模式,分組合作模式能夠讓學生提前感受到企業(yè)中團隊協(xié)作的氛圍。通過實驗的精心選取,取得了較好的教學效果,實際應用實驗側(cè)重于提高學生解決現(xiàn)實問題的能力,而輔助教學實驗有助于加強學科之間的聯(lián)系,使學生對其他專業(yè)課程較抽象內(nèi)容有形象的認知,對知識的理解和掌握起到較大的幫助。通過這種教學方式,學生能與教師形成良好的互動,一方面能夠針對自己在實驗設計中遇到的問題,通過思考和解決問題,鞏固教師課堂上的知識,進一步加深印象,另一方面也激發(fā)了學生的學習興趣。該方法在教學中取得了較好的效果。

隨著網(wǎng)絡信息時代的發(fā)展,虛擬測試技術的應用普及已經(jīng)得到了越來越廣泛的支持。通過著眼于實際操作能力的課程教學,學生能初步掌握虛擬儀器設計的基礎技能和技巧,有志于在將來涉足虛擬儀器應用行業(yè)的學生,還可以通過參與全國虛擬儀器大賽,或是參加CLAD(LabVIEW助理開發(fā)員認證)、CLD(LabVIEW開發(fā)員認證)甚至是CLA(LabVIEW架構(gòu)師認證)考試,將自己的技能提升到更專業(yè)的水平,為自己將來的就業(yè)鋪設一條更寬的道路。

參考文獻:

[1]姜香菊,路小娟,廖仲翠,茍軍年.大學《虛擬儀器測試技術》課程實踐教學改革與探索[J].中國教育普刊,2009,(6):66-67.

第7篇:虛擬教學范文

【關鍵詞】虛擬現(xiàn)實;虛擬儀器;電子教學

2010年的年初,詹姆斯.卡梅隆的3D電影《阿凡達》席卷了全世界,這部電影完全顛覆了人們心目中傳統(tǒng)電影的概念,藝術表現(xiàn)技術發(fā)生了質(zhì)的飛躍,為全世界展現(xiàn)出了宏偉壯觀的視覺效果,特別利用了三維立體的電影技術,現(xiàn)在的電影藝術里已經(jīng)把這項技術作為重要的賣點。電影不僅讓觀眾深深體驗到前所未有的三維的視覺和心靈的沖擊,同時3D技術也成為了人們關注的焦點。近年來,隨著科學技術的成熟,3D技術應用于越來越多的領域,除了全國人民都比較熟悉的3D電影技術,電視與游戲的3D技術也正在興起,同時虛擬社區(qū)的3D商店和虛擬現(xiàn)實技術也逐漸走進了高校的電子教學中。虛擬現(xiàn)實技術在電子測量領域的應用非常廣泛,其中也包括電子設計和虛擬實驗等。虛擬系統(tǒng)中的編程語言LabVIEW等課程是高校理工科學生和必修課程。目前國內(nèi)的大學都配有虛擬電子實驗室,其中大量應用虛擬現(xiàn)實技術的電子實驗教學軟件。為了方便教學,學校專門建立虛擬電子實驗圖像的交互式的教學平臺,由電子計算機輔助教學,并且還可以對電路和虛擬實驗的非損耗設備進行定期檢測,教學設備的類型多樣,實驗成本低且效率高。

一、虛擬現(xiàn)實技術概述

一般來說,只要是通過三維模型實現(xiàn)人機交互的操作就都可以被稱為虛擬現(xiàn)實的技術。虛擬現(xiàn)實的定義還可以用更為嚴格概念表述:就是指通過虛擬儀器的操作,然后應用到相應的實際場景中,并賦予這個場景一定的功能顯示。例如3D汽車模型,當車輛的三維模型制作出來后,可以允許用戶選擇這個三維模型所處的背景,可以是運行在城市或鄉(xiāng)村的路上,它允許用戶編寫動作腳本為這個虛擬模型進行定義,滿足各個要素后得到的才是最完整的“虛擬現(xiàn)實”。

虛擬現(xiàn)實還應該具有以下的特點:

多感知性:這個特點是指虛擬現(xiàn)實不僅能夠表現(xiàn)出來計算機技術賦予的特點,通常它還具有聽覺、觸覺、運動甚至包括味覺、嗅覺的感知功能。

浸沒感:又稱臨場感知,這個特點是指模擬環(huán)境的仿真度達到理想的狀態(tài),使身臨其境的用戶難以分辨真假,用戶全身心投入到計算機創(chuàng)建的三維虛擬環(huán)境中,所有的環(huán)境是真實的,就像在現(xiàn)實世界中一樣。

互動性:用戶在虛擬環(huán)境中的可操作程度以及反饋程度,具體的說就是用戶可以通過直接接觸的方式來控制虛擬環(huán)境中的對象,并能感覺到物體的重量等具體信息,用戶也可以直接操控視覺對象。

構(gòu)想性:它是指虛擬現(xiàn)實技術可以創(chuàng)造出一個廣泛的空間,可以通過想象擴大用戶的認知范圍,可以不受真實環(huán)境限制而隨意的想象,哪怕是現(xiàn)實環(huán)境中不可能發(fā)生的。

二、在電子教學中應用虛擬現(xiàn)實技術

現(xiàn)在我們所說的虛擬現(xiàn)實技術的本質(zhì)主要是指人與計算機之間信息交流的技術,針對虛擬現(xiàn)實技術的特點,我們可以把這一技術應用于電子教學過程中,提高教學質(zhì)量。

1.虛擬教學與虛擬實驗

虛擬現(xiàn)實技術能夠為為學習者提供豐富的學習資源和學習材料,借助于虛擬現(xiàn)實技術,教師和學生可以在虛擬環(huán)境中觀察到一些關鍵問題,讓學生在親身體驗中獲得實踐經(jīng)驗,大大提高了他們對抽象知識的理解能力和對所學內(nèi)容的控制能力。虛擬實驗主要是利用虛擬現(xiàn)實技術建立各種虛擬實驗室,根據(jù)教學的需要可以在任何時間內(nèi),并以任何形式虛擬各種各樣的教學設備,教學內(nèi)容可以不斷更新,使教學訓練能夠與科技的發(fā)展速度同步,為學生提供生動逼真的學習環(huán)境。

2.虛擬仿真校園

以虛擬現(xiàn)實技術為基礎建立遠程教育平臺,為學生提供移動學習空間,因為高校擴招,目前學校的學生人數(shù)已經(jīng)達到了一定的規(guī)模,相比而言學校的教學資源出現(xiàn)了緊張的現(xiàn)象,遠程教育通過課程目錄和網(wǎng)站程序的交互式遠程教學,為每個遠程終端開放繼續(xù)教育,可以提供更多的學習機會和專業(yè)技術培訓,也能為社會創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

三、虛擬儀器在電子教學中的優(yōu)勢

在教學過程中,完整的測試儀器會由許多不同的儀器組成, 這些虛擬儀器和計算機網(wǎng)絡互連,網(wǎng)絡模塊可以建立通信系統(tǒng)與遠程應用工具交流信息,通過互聯(lián)網(wǎng)電子郵件系統(tǒng)的功能為遠程實驗教學創(chuàng)造了有利條件。

虛擬儀器擁有強大的數(shù)據(jù)處理功能,它以計算機技術為核心技術,使用虛擬儀器可以很容易地測量變量,并且清晰的顯示測量分析的過程。而傳統(tǒng)儀器的測量存在一定誤差,虛擬儀器的測量速度快、精度高,優(yōu)勢比較明顯。

虛擬實驗的設計和測試是各種電子電路等電路虛擬實驗的反饋,教師可以設計計算機“虛擬組件”和“虛擬測試儀”工作平臺,學生通過遠程網(wǎng)絡學習后訪問學校的虛擬實驗室系統(tǒng),執(zhí)行應用程序即可進行虛擬實驗,測試的結(jié)果和模擬分析過程都會存儲在磁盤上,有且于學生對于學習結(jié)果的鞏固。

虛擬電子實驗室為學生創(chuàng)建了一個理想的測試環(huán)境,構(gòu)建新的教學模式,促進學生的創(chuàng)新能力,教學結(jié)果的驗證實驗方案也可以選擇解決具體生活中的問題,如數(shù)字電路課程結(jié)束后,學生可以把虛擬實驗室中的操作用于聲控燈、報警電路、控制電路和控制電子交通燈的電路設計,不僅可以提高學生學習的積極性,還有助于提高教學質(zhì)量和學生的動手操作能力。教師還可以利用虛擬電子實驗室設計一些高難度的綜合設計,例如數(shù)字鐘里的計數(shù)、譯碼和分頻電路對于鐘表數(shù)字顯示的控制,集成的組合邏輯電路和時序邏輯電路等,進一步培養(yǎng)學生的能力。

參考文獻

[1]胡長濤,徐淑娟,朱翠蘭.虛擬校園漫游系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2011(02)

[2]陳路,吳成明.基于VRML的虛擬場景構(gòu)建的優(yōu)化[J].電腦學習,2008(06).

[3]李欣.虛擬數(shù)字校園場景建模研究[J].浙江師范大學學報(自然科學版),2005(04).

[4]朱巖,鮑泓,張姝,孫悅,馬楠. 場景三維仿真漫游系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].北京聯(lián)合大學學報(自然科學版),2010(04).

[5]張偉.Web3D技術在網(wǎng)絡課程建設中的應用[J].電腦學習,2009(06).

第8篇:虛擬教學范文

2015年8月,遼寧省教育廳批復建設信息技術類、機械加工類、交通運輸類等七大類虛擬仿真實訓平臺基地的建設。目前,七個虛擬仿真實訓平臺基地建設已經(jīng)接近尾聲,即將進入教學環(huán)節(jié)服務省內(nèi)廣大師生。虛擬仿真實訓平臺是利用虛擬現(xiàn)實技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術,仿真或虛構(gòu)某些情境,供學生觀察、操作、建構(gòu)其中的對象,使他們獲得類似真實的體驗,從而更牢固地掌握知識理論體系或者獲得某種技能的資源。

【關鍵詞】虛擬仿真 實訓平臺 實踐應用

1 虛擬仿真技術的現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術及虛擬仿真技術的飛速發(fā)展,虛擬仿真實訓平臺平臺這一教育資源也逐漸受到了教育界人士的青睞。目前國內(nèi)投入運營的虛擬仿真實訓平臺平臺屈指可數(shù),以西南交通大學龍緒明教授為例,其率領團隊開發(fā)的《SMT虛擬實踐平臺》已于2015年初完成,目前被西南交通大學、北京理工學院使用;遼寧省交通高等??茖W校的《地鐵線路控制虛擬仿真》也在軌道交通工程系的實訓課程中使用。這些虛擬教學手段的使用在教學過程中改善了教學效果。

2 虛擬仿真實訓平臺的特點

2.1 可制定“理、虛、實”一體化的實踐教學計劃,將虛擬仿真訓練有效的應用于實踐教學環(huán)節(jié)中

原有的“理-實”教學模式是利用現(xiàn)有的實驗實訓教學環(huán)境結(jié)合理論內(nèi)容來進行教學,實踐教學過程中,受到實驗實訓環(huán)境不完善、實驗耗材昂貴、實驗實訓環(huán)境安全隱患等諸多因素制約,影響了實訓的效果,不能達到職業(yè)教育對實踐教學的要求。在融入了虛擬仿真實訓平臺基地環(huán)境之后,很大程度上解決了上述問題,并且可以在任何時間、地點、終端的情況下進行實踐訓練,構(gòu)建出“理、虛、實”一體化的實踐教學模式,切實提升學生的實踐動手能力。

2.2 可設計小概率事件訓練方案,在虛擬環(huán)境中反復訓練學生解決實際生產(chǎn)操作中所出現(xiàn)的故障、問題,避免學生在真實生產(chǎn)中誤操作導致安全事故

電氣設備、機械設備對操作者的熟練程度要求比較高,在不熟悉設備的情況下往往會面臨高電壓、高溫度的危險,誤操作會導致操作者的受傷或生產(chǎn)企業(yè)的損失。虛擬仿真實訓平臺應用于實踐教學,將讓學生在面對真實設備前,實現(xiàn)對設備的原理、設備的外觀、操作方法、注意事項、小概率事件及維修保養(yǎng)等各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的熟練掌握, 最大程度為學生提供安全保障。

3 虛擬仿真實訓平臺應用研究的必要性

2016年底,遼寧省教育廳將對開發(fā)的七個虛擬仿真實訓平臺基地進行驗收,虛擬仿真實訓平臺基地即將投入運營,如何充分利用虛擬仿真實訓平臺平臺,發(fā)揮其在實踐教學中的作用,真正實現(xiàn)“理、虛、實教學一體化”的問題已迫在眉睫。

通過本文的探討,為虛擬仿真實訓平臺基地的開發(fā)注入新的思路,并為虛擬仿真實訓平臺基地的合理使用提供理論依據(jù);豐富虛擬仿真實訓平臺基地平臺的應用及推廣體系,為虛擬仿真實訓平臺平臺的應用和推廣提供更多建設性的可操作方案。

通過對照傳統(tǒng)實訓基地教學模式,充分發(fā)掘虛擬仿真實訓平臺基地的教學優(yōu)勢,創(chuàng)建以虛擬仿真實訓平臺為主體的實踐教學模式;利用虛擬仿真技術完善傳統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié),構(gòu)建科學合理的“理、虛、實”一體化實踐教學體系。

4 虛擬仿真實訓平臺應用研究的方法

虛擬仿真實訓平臺應用的研究服務與實踐教學,最終目的是為了實現(xiàn)學生從校門到企業(yè)的無縫對接。虛擬仿真實訓平臺基地在實踐教學環(huán)節(jié)中的應用切實遵循高職學生的層次特點和學習興趣,最終引導學生充分利用虛擬仿真實訓平臺基地資源,掌握職業(yè)技能。

因此,明確學生的學習特點和學習興趣是基礎。在掌握學生學習特點的基礎上,歸納傳統(tǒng)的生產(chǎn)實訓和虛擬仿真實訓平臺各自的特點,并對這兩類實訓教學手段的優(yōu)缺點進行比較和總結(jié);研究目前已投入教學的虛擬仿真實訓平臺的使用情況,揚長避短;選用一部分學生提前試用虛擬仿真實訓平臺,總結(jié)其使用感受,并反饋到虛擬實訓在今后的應用中。

具體研究方法如圖1所示。

5 虛擬仿真實訓平臺在實踐教學中應用的優(yōu)勢和不足

根據(jù)已投入實踐教學的虛擬仿真實訓平臺的應用情況來看,虛擬仿真實訓平臺具備以下的優(yōu)勢:

5.1 創(chuàng)建沉浸式的仿真生產(chǎn)體驗,極大提升學生的學習興趣,養(yǎng)成自主學習的習慣

興趣是學習動力的根本,虛擬仿真實訓平臺平臺可以采用第一視角模式,以游戲環(huán)節(jié)帶入,操作細節(jié)真實清晰,學生可24小時全天候登陸系統(tǒng)進行學習,自主沉浸在虛擬仿真的生產(chǎn)環(huán)境中,體驗生產(chǎn)、安裝、維修過程,切實的提升了學習效率和效果。

5.2 利用虛擬仿真生產(chǎn)環(huán)境,規(guī)范操作流程,養(yǎng)成良好的標準化生產(chǎn)習慣

通過虛擬仿真實訓平臺的應用,學生可以在網(wǎng)絡平臺上學習規(guī)范的任務流程、生產(chǎn)工藝及設備操作方法,避免了不同教師差別教學的情況,引領學生養(yǎng)成標準化操作的良好習慣。

5.3 建立校企聯(lián)合培養(yǎng)的紐帶,形成企業(yè)需求和學生成長相互反饋的機制,為今后校企合作模式開辟新道路

虛擬仿真實訓平臺基地中崗位的設定完全遵循企業(yè)實際用工要求,學生通過角色的體驗可以明確學習方向;學生在虛擬仿真實訓平臺平臺中關于設備操作和維護的成績也可以轉(zhuǎn)換為企業(yè)認可的證書,提升就業(yè)競爭力。

但在具體的應用過程中也體現(xiàn)出一些問題,具體問題如下:

(1)推廣速度、覆蓋院校范圍不盡如意;

(2)部分學校計算機設備老舊、網(wǎng)絡資源匱乏,虛擬平臺運行速度較慢;

(3)虛擬仿真實訓平臺平臺使用頻率較低,平臺資源沒有得到充分利用。

綜上,虛擬仿真實訓平臺在實踐教學中的優(yōu)勢非常明顯,虛擬教學環(huán)境的應用更適應時展的潮流,更能滿足現(xiàn)代學生學習的需要。目前虛擬仿真實訓平臺平臺在實踐教學中的應用還處在起步階段,我們還需要進一步深入研究、探索出一條充分發(fā)揮其作用的路來。

作者簡介

馮珊珊(1981-),女,現(xiàn)為遼寧建筑職業(yè)學院講師。主要研究方向為應用電子、信息化教學。

第9篇:虛擬教學范文

關鍵詞:虛擬現(xiàn)實;產(chǎn)品實驗教學;產(chǎn)品設計

1虛擬現(xiàn)實技術特征

虛擬現(xiàn)實技術利用計算機技術搭建虛擬環(huán)境,用來模擬現(xiàn)實,通過多傳感器裝置讓用戶能夠與虛擬環(huán)境形成自然交互,而虛擬環(huán)境則是通過計算機制作的帶有貼圖的高精度模型,同時結(jié)合用來和虛擬環(huán)境交互的硬件設備。用戶通過操控設備來實現(xiàn)與虛擬環(huán)境的交互,增強用戶的虛擬體驗,達到身臨其境的效果。要實現(xiàn)身臨其境的效果則需要滿足幾個特征。第一,要滿足的就是沉浸感,用戶通過佩戴VR眼鏡置身于虛擬環(huán)境中,環(huán)境真實感的強弱取決于VR環(huán)境的場景設計,場景中增添一些合理的動效能夠增強用戶的沉浸感,比如一些暗示的動效、操作指引等,或者一些可以進行交互的動態(tài)環(huán)境,比如通過粒子特效制作煙霧等,用戶可以通過觸感技術浮動煙霧等,通過特效增強用戶的喜悅感。第二,交互性操作是VR設備能夠被廣泛應用的關鍵,用戶通過計算機外設與環(huán)境相連,能夠?qū)μ摂M環(huán)境中的呈現(xiàn)物進行互動操作,為了實現(xiàn)對環(huán)境的真實模擬,VR虛擬現(xiàn)實需要結(jié)合多種傳感器來觸發(fā)虛擬環(huán)境的設計,比如聽覺,觸覺,甚至嗅覺等,增強用戶的真實體驗。第三,要滿足自主性,虛擬世界的物體可以根據(jù)用戶的需求進行變動,學生以客觀世界的實際操作來模擬在虛擬環(huán)境中的動態(tài),在虛擬現(xiàn)實中激發(fā)人的創(chuàng)造性,使沉浸在環(huán)境中的學生提高感性與理性的認識。

2傳統(tǒng)實驗教學與虛擬現(xiàn)實技術應用教學的比較

2.1傳統(tǒng)實驗教學的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)產(chǎn)品實驗教學能從多方面提高學生對產(chǎn)品設計的認識,在設計實踐方面,能夠讓學生直接體驗到產(chǎn)品設計的一些制作環(huán)節(jié),讓學生在認識材料工藝制作加工方面更加直觀,分組實驗能很好地增強團隊精神,尤其是進行試驗性測試與實際制作更能激發(fā)學生的探究精神,發(fā)揮他們的創(chuàng)意;在實踐教學方面,實驗室手工師傅能夠輔導學生如何使用各類工具,有操作不當?shù)牡胤绞止煾的軌蚣皶r地指出并糾正,打下扎實的基礎。傳統(tǒng)產(chǎn)品實驗教學也有一些弊端,由于產(chǎn)品設計是一門實踐性較強的學科,且產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度快,通過文檔視頻學習到的知識比較淺,還需實踐才能更好理解。但學校很難滿足因產(chǎn)業(yè)不斷升級需購置相關教學設備的要求,同時增加設備需定期保養(yǎng)維護,成本較高。由于學校場地有限,一些實驗需要較大場地,比如一些大型模具制作設備演示、機器噴涂等工藝,不能直接讓學生進行操作學習,只能通過參觀工廠實地觀摩等方式進行學習。對于機器的操作需要有豐富的經(jīng)驗,學生初次實踐難免會出現(xiàn)一些錯誤操作,有可能對學生造成危險,對設備也會有損傷。實習工位與指導老師的配比低,由于學校設備數(shù)量有限,實訓工位與實訓師傅數(shù)量不足一直是普遍存在的問題,大部分都是分組先后操作進行學習,間斷性學習導致對知識的掌握不牢。

2.2虛擬現(xiàn)實在產(chǎn)品實驗教學中的優(yōu)勢

虛擬現(xiàn)實的技術特性能在很大程度上彌補傳統(tǒng)實驗教學的不足,產(chǎn)品實驗室所需的一些教學大型展示設備,可以通過計算機創(chuàng)建一個虛擬的環(huán)境,在其中對實驗的技術進行反復操練。在高校產(chǎn)品實驗教學中引入虛擬現(xiàn)實技術具有以下優(yōu)點:安全性高。產(chǎn)品設計實驗教學是一門需要動手實踐的課程,部分操作具有一定的危險性,比如金工實習的車、銑、磨、刨以及數(shù)控這些,如果操作不當易引發(fā)危險,虛擬仿真可以讓學生在實操前進行虛擬練習,同時在系統(tǒng)中設置考核機制,考核通過才可實操,這樣實驗的安全規(guī)范從理論到實踐多了一個緩沖環(huán)節(jié),可以大大減少實驗的誤操作。豐富教學手段。在傳統(tǒng)的產(chǎn)品實驗教學中,基礎知識的學習較枯燥,導致學生積極性不高,而理論的不扎實對后續(xù)大型機臺的實操造成安全隱患。雖然部分設備在實驗教學中很少對學生開放,但虛擬仿真讓實驗教學的交互性更加豐富,比如實驗教師可以通過虛擬設備教授學生如何操作機器,學生可以放心上機,可以通過虛擬仿真技術深入了解機器的運作原理,可放大實際產(chǎn)品內(nèi)部,進入產(chǎn)品內(nèi)部空間觀測產(chǎn)品結(jié)構(gòu),虛擬現(xiàn)實可以通過觸感感應裝置模擬五感,這種真實感也讓學生對實驗印象深刻。實驗管理更高效。部分產(chǎn)品設計實驗室的設備數(shù)量多、更新慢,利用虛擬現(xiàn)實環(huán)境可以通過及時更新數(shù)據(jù)來展示學習的設備,比如各類產(chǎn)品模型樣機展示、新材料的加工與制造等。通過虛擬仿真減少實驗設備管理與維護工作,有效地安排實驗任務,讓實驗管理更便捷。

3影響虛擬現(xiàn)實在產(chǎn)品實驗教學中的因素

3.1虛擬現(xiàn)實設備目前價格昂貴

高校要想構(gòu)建一個高品質(zhì)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng),就需要購買一批高分辨率的頭戴式顯示器、空間定位器、數(shù)據(jù)手套等設備。同時,還需要高性能的計算機以及相應的軟件。目前,在高校普及還有一定的難度,且智能硬件更新速度快,高校的實驗建設更新速度也很難和市場同步,這也會導致軟件內(nèi)容無法及時得到更新。

3.2實驗內(nèi)容不完善

虛擬仿真主要是內(nèi)容的呈現(xiàn),VR虛擬仿真目前還沒有針對高校產(chǎn)品實驗室來專門構(gòu)建一套完整的課程數(shù)據(jù)體系,因此,想要將實驗內(nèi)容在VR虛擬現(xiàn)實中進行展現(xiàn)教學目前還比較困難,其中VR虛擬現(xiàn)實的場景與模型制作,需要根據(jù)產(chǎn)品實驗教學所涉及的內(nèi)容構(gòu)建相應的三維數(shù)據(jù),這是一個較為龐大的工程,需要專門針對高校產(chǎn)品設計專業(yè)實驗課程開始進行VR環(huán)境開發(fā),同時需要大量的數(shù)據(jù)模型來滿足教學需求,對于VR模型制作可以根據(jù)高校各自的需求開設相關的VR制作課程,自行開發(fā)所需的模型。

3.3虛擬現(xiàn)實設備維護與管理

實驗室構(gòu)建虛擬現(xiàn)實仿真系統(tǒng),需要較多的硬件支持,這也要求實驗教師系統(tǒng)掌握虛擬仿真使用與維護的知識,由于不同人的體質(zhì)適應能力不同,虛擬現(xiàn)實的沉浸式體驗會有讓人產(chǎn)生眩暈等情況,針對這類情況要有完整的安全措施。在實驗記錄與實驗考核方面也需要根據(jù)VR虛擬現(xiàn)實的特性進行相應的調(diào)整,以往我們的實驗記錄均是紙質(zhì)版填寫,而VR虛擬仿真部分內(nèi)容是在虛擬環(huán)境中完成的,因此,可以設置一套電腦管理系統(tǒng),進行實驗的記錄管理與考核。

4虛擬現(xiàn)實技術在產(chǎn)品實驗教學中的應用

利用虛擬現(xiàn)實技術進行產(chǎn)品實驗教學,可以加強學生的理論學習,對新事物理解更加透徹,鍛煉學生的操作能力,了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、原理、性能、工藝、材料等多個方面。在實驗課中使用比較多的是模型制作、五金實訓實習、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理、材料與制造這一類的實驗課程環(huán)節(jié)。

4.1模型制作實驗

模型制作主要是讓學生了解產(chǎn)品的形態(tài),以及產(chǎn)品樣機的制作手段有哪些,熟悉各類手板制作工序,了解不同材料特性,根據(jù)不同的產(chǎn)品需求來制作產(chǎn)品模型,比如cnc機床加工制作、木材彎曲制作、玻璃鋼翻模等。虛擬仿真可以讓學生在學習如何制作之前,在虛擬環(huán)境中操作使用不同的材料進行不同的模型制作加工,熟悉模型從制作到成型的過程,由于實驗課程的時間受限,不能將所有的模型制作方式都實驗制作一遍,因此,虛擬仿真是一個不錯的選擇,既可以讓學生加強理論學習,又可以彌補課程中實踐的不足。

4.2五金實訓虛擬實驗

五金實訓課程是產(chǎn)品設計實驗課中的重要環(huán)節(jié),需要學習車工、銑工、線切割、數(shù)控等各類實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容,是一門綜合性強的理論應用型課程,虛擬仿真可以加強學生對于理論的應用能力,虛擬仿真不僅可以交互性地進行操作,而且可以從多個角度展示機器的工作原理,了解設備如何運行,交互特性讓學生能更有興趣參與實踐,為學生進行實地實操打下堅實的基礎。

4.3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理實驗

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理是讓學生對各類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行了解,熟悉各類新工藝新材料,包括一些設計工程知識。虛擬仿真技術則可讓學生對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的了解更透徹,比如可以提供扳手、鉗子等各類拆裝工具,下載大量的仿真模型進行拆裝。實驗教師可以在虛擬環(huán)境中對學生進行講解,尤其是體量較大的產(chǎn)品,比如汽車總成拆裝與零部件拆裝,虛擬仿真可以更高效安全地進行實驗教學。在工藝與制造方面,虛擬仿真可以以更加生動的方式展現(xiàn)制造工藝的特點,比如注塑機如何工作,模具如何運動等。

4.4校企合作實踐教學

校企合作實踐教學是為企業(yè)提供人才的最佳方案,以往的校企合作很多不能很好地進行人才產(chǎn)出,在校企合作項目上很難產(chǎn)生商業(yè)價值,一個很重要的原因是企業(yè)與學校的對接不流暢,企業(yè)給出的項目課題有一定的技術難度,這個時候需要企業(yè)項目負責人與教師經(jīng)常指導學校工作室學生,同時也需要一個即時性溝通的工具,而虛擬現(xiàn)實技術可以在一定程度上讓設計溝通更加便利,在協(xié)同虛擬環(huán)境下進行合作研究、遠程實驗等,比如在虛擬空間中展示設計方案,互相探討,提出意見,及時修改,確保項目的時效性,以及能讓項目產(chǎn)生商業(yè)價值,校企合作也能更加緊密。