虚拟仿真教学资源建设篇1

关键词：基础医学；虚拟仿真实验室；实验教学

1前言

虚拟仿真实验室（Virtuallab）是1989年由美国弗吉尼亚大学（UniversityofVirginia）的教授威廉•沃尔夫（WilliamWolf）首先提出的，它描述了计算机网络化的虚拟仿真实验室环境[1]。虚拟仿真实验室是信息时代的产物，在教学中具有广阔的应用前景，是实验教学的一个新的发展方向，促进了教学观念与教学形式的变革[2]，提高了学生的综合素质。

2虚拟仿真实验室的发展及政策解读

虚拟仿真实验室自1989年提出以来，在世界范围内得到迅速发展。目前，发达国家在虚拟仿真实验室的建设方面已经十分普及，美国正在致力于构建一个覆盖全国的虚拟仿真实验网络。近年来，国内许多高校根据自身科研与教学的需要建立了虚拟仿真实验室，并取得一定的成就。国家相关部门对虚拟仿真实验室的建设也越来越重视，为了进一步推进实验教学信息化建设，推动高等学校实验教学改革和创新，2013年教育部《关于开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》（教高司函〔2013〕94号），明确提出高校建设虚拟仿真实验室的重要性。

3基础医学虚拟仿真实验室的发展现状

教学过程中实验和实训教学是培养学生实践能力和技术能力的关键，虚拟仿真实验室在培养学生综合素质方面起着至关重要的作用。国内外基础医学虚拟仿真实验教学平台的应用现状基础医学专业课程是一个对实践性要求比较高的课程，但是一些实验课程由于毒性、致病性、时间等原因，导致这部分实验不能顺利开展，虚拟仿真教学平台在基础医学实验教学中就显得至关重要。在教学过程中，虚拟仿真实验与实际实验相结合，以实际教学中的重点、难点作为课程设计的重点，教学内容丰富，包括常规学生实验、设计性实验，此外部分虚拟仿真实验室还包括实习、临床案例讨论、自我测试、BBS交流区、网上相关资源等内容[3]。实时临床案例讨论及网上相关资源共享，既丰富了学生的学习内容，又开拓了学生视野，从而激发学习兴趣[4]。虚拟仿真实验教学以其独特的优势，在提高实验教学质量中发挥着重要的作用。虚拟仿真实验与实际实验相结合，不仅激发了学生学习的兴趣，提高了学生创造力和对实验的感性认识，而且通过对虚拟仿真实验平台实验操作的正确方法和理论知识的学习，减少了盲目操作和错误操作的几率，提高了实验的成功率[5]。此外，虚拟仿真实验室在节省实验投资的同时，为学生提供了一个良好的学习空间[6]。虚拟仿真实验室的优势及建设中存在的问题由于传统实验教学存在实验教学经费投入不足、实验教学仪器设备紧缺和老化、实验教学用房面积不足等传统问题，同时在教学内容、教学时间和空间上受到限制，影响了实验教学的质量。与传统实验教学相比，虚拟实验教学有着突出的优势，成本方面，大幅度降低实验室改造、建设和维护的资金，节省实验经费、时间和空间成本；安全方面，减少实验室事故发生几率；环境方面，减少环境污染，促进绿色实验室的建设；教学方面，打破了传统实验教学的时间和空间的限制，有效增加学生对实验的理解能力；教学质量方面，提高学生的创新能力、实践能力和综合素质[7]。虚拟实验教学这种新的教学模式为实验教学质量的提高提供了一个新的平台，随着教学行为、方式的改革和信息技术的发展，虚拟实验教学必将成为实验教学中不可或缺的一个环节[8]。目前，虚拟实验室在促进实验教学现代化，推进实验教学模式改革等方面发挥着至关重要的作用。但是，虚拟实验教学在教学实践中也存在诸多不足，主要体现在以下几个方面。1）教学方面，培养学生动手能力、误差分析能力等方面存在欠缺，而且虚拟实验不能真实地再现实际实验过程中的故障和现象[9-10]；2）虚拟系统方面，教学实践中发现存在系统不稳定、有些功能不能使用、缺乏教学监视功能等问题，给教学带来一定的影响。除此之外，还有诸如界面及画面的任务形象的美观度不够，虚拟实验项目的数量不能满足学生的需求等问题。3）建设必要性方面，虽然虚拟实验室弥补了真实实验室的诸多不足，但也并非任何实验、任何专业都需要建设虚拟实验室来辅助教学。

4构建基础医学虚拟仿真实验室的建议

虚拟仿真实验室是一种投入少产出多、资源共享的一种全新的办学理念，是高校未来发展的必然。在建设过程中应借鉴其他课程和专业实验教学改革的经验，创造出一套适合自身专业的虚拟仿真实验室的建设方法；共享现有虚拟仿真网络资源，节省建设成本。在实验教学中，要注意虚拟仿真实验和实际实验的有机结合，合理安排分配教学比例以促进学生实践能力的发展。在软件技术方面，向协作式虚拟仿真实验室方向发展，即跨越地域障碍，能够满足异地学生一起进行科学实验和讨论的方向。虚拟仿真实验室虽然能大大辅助教学，但并不能取代真实的实验室。此外，虚拟仿真实验教学中心的建设应响应国家号召，本着“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则，并结合专业的自身特点。

5结语

虚拟仿真实验生动形象，激发了学生学习的兴趣，培养和锻炼了他们的创造力，克服了传统教学模式无法解决的感性认识不足的缺点，推进了医学专业的课程建设和教学手段的改革。虚拟仿真实验室的建设符合当今中医院校基础医学专业发展的方向，有巨大的发展潜力、广阔的应用前景。基础医学虚拟仿真实验室作为基础医学教学模式改革的方向，其建设任重而道远。

参考文献

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[2]韩莹,高兴亚,戚晓红,等.生理学虚拟仿真实验室的建立与应用[J].医学教育,2005(4):63-65.

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[5]韩莹,高兴亚,戚晓红,等.生理学虚拟仿真实验室的建立与应用[J].医学教育,2005(4):63-65.

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[9]刘晓蕾,吕良敬.关于科研型研究生虚拟仿真实验室教学的重要性[J].科教导刊,2012:86-87.

虚拟仿真教学资源建设篇2

关键词虚拟仿真；实验教学平台；教学资源

中图分类号：G642.423文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）22-0149-02

SomeThinkingsonVirtualSimulationExperimentTeaching//YUEFengli，CAILing，ZHANGXin，CHENKe

AbstractBasedonthevirtualexperimentalplatform，somerelevantexperimentsaredesignedaccordingtothesyllabusandtheexperimentalteachingresourcesareshared.Thevirtualsimulationexperimentplatformisconstructed，whichhasprofoundsignificanceinbreakingthelimitsoftimeandspace，realizingthereal-timeinteractionandcollaborationbetweentheteachers’teachingandstudents’studying，sharingofeducationalresources.

Keywordsvirtualsimulation；experimentplatform；experimentalteachingresources

1前言

虚拟仿真实验教学依托现代计算机等手段，通过动画与计算机模拟构建高度仿真的虚拟实验模型，使学生在网络终端开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。虚拟仿真实验教学应根据专业教学大纲进行设计，发挥专业教师的主观能动性，进行虚拟实验的设计与编制。虚拟仿真实验教学平台的建设是一个多学科合作的项目，涉及专业教学、计算机设计、工程仿真等方面，需要学校进行统一规划，必要时可以和专业软件公司合作，共同完成虚拟仿真实验教学平台建设。

虚拟仿真实验教学中心应实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或复杂、难以重复的实验项目等情况时，提供安全、可靠和经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现专业实验教学特色，将教师的科研成果融入实验教学之中，注重对学生专业技能和专业创新技能的培养。虚拟仿真实验教学应发挥学校学科专业优势，整合学校实验教学仪器与设备，根据实验教学大纲进行虚拟仿真实验教学的统筹规划。

2虚拟仿真实验教学中心功能

1）利用信息化的重要技术，如有限元模拟、实验动画、企业生产现场录像、人机交互、数据库和网络技术等，实现虚拟实验教学，通过虚拟实验模拟仿真，增强学生专业知识掌握和基本能力训练；

2）构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生通过网络终端设计实验方案，输入实验参数，获得实验结果与实验数据，验证实验方案的合理性；

3）虚拟仿真实验为车辆工程教学设计和实现服务，按照教学大纲的要求，合理安排实验资源，实现实验教学资源开放共享。

3虚拟仿真实验教学中心效果

虚拟仿真实验平台按照教学大纲设计相关实验，包括实验大纲、实验目标、实验内容、实验指导、实验过程动态演示、实现操作视频、实验作业等，制作不同工艺参数的影响规律仿真动画，实现人机对话与实验资源共享。学生可以通过客户端直观地看到各种实验现象与实验过程的规律，深入理解相关专业知识，有更多机会参加高水平的实验，享用优质实验教学资源，实践能力和创新精神得到提升。同时使教师教学理念得到更新，教学能力得到提升，促进教学管理体系和能力现代化。

4虚拟仿真实验教学中心平台

虚拟实验教学平台系统功能框架如图1所示。学生登录系统后，进入虚拟实验平台主界面，根据专业方向，选择希望学习的实验项目。用户通过虚拟实验教学平台可以查看对应项目的实验教学大纲、实验讲义（包括实验目标、实验原理、实验内容、实验作业）、实验操作规程与操作视频，进行虚拟实验。在虚拟实验界面下，用户自行确定实验参数，系统通过后台分析，确定与该实验参数对应的实验结果仿真动画，并提供实验现场照片对比分析。用户还可以进一步下载仿真结果后处理文件，利用有限元工具，进行后处理分析，获得各种实验数据，完成实验报告。

此外，系统还提供了BBS论坛功能，学生可以把实验过程遇到的问题提出来，与教师一起讨论，充分调动学生的学习主动性与积极性。系统管理功能可以实现实验项目查询、实验人员管理、实验设备管理、系统帮助与系统推出等功能。考虑到学生缺少企业生产现场的工作经验，系统还提供了生产现场仿真功能，学生可以以通过该功能了解企业生产一线设备与工艺情况，加深对本专业知识的理解深度与广度。

通过虚拟实验教学平台系统还可以实现：

1）帮助学生进一步认识和了解相关专业知识，掌握实验技能；

2）学生可以通过网络完成并提交实验作业与报告，及时和专业指导教师进行沟通；

3）学生可以根据自身实际情况合理安排实验时间，避免因故错过实验课程的训练环节；

4）实验教师可以及时掌握学生完成实验的情况，同时也可以为学生在真实环境下的实验进行预约安排。

5结语

虚拟仿真实验教学是各教学单位实验课程建设的一个重要环节，也是未来实验教学的一个发展趋势。虚拟仿真实验教学平台的实现，有助于教师合理科学地安排专业实验课程，最大效率地发挥学校的实验教学能力，同时也有助于学生掌握本专业实验技能，灵活安排实验时间。■

参考文献

虚拟仿真教学资源建设篇3

关键词:云服务;计算机工程教育;虚拟实验室

随着我国的卓越工程师计划”的实施，实践工程教育的开展，大学生要想取得较好的实践体验，就势必要依从实训平台，通过融合当前的计算机信息技术，从而完成整体教学的多层次调整和提升。我国的相关教学规划纲要中指出，要在各高校的计算机工程实践教学中，建立优质的基于计算机的实践仿真实验室。虚拟实验室的使用就是基于计算机终端，从而构建的虚拟的实验环境，主要是为了能够实现工程教学中，诸多不同的工程用具以及电子化教学环境。在此种教学环境中，实现了有效的实践化科研教学活动。虚拟实验室的存在，有着较为功效的自动化实验教学仿真环境，具备了成本投入较低，课程开展多元化，提供实践平台的教学体验。

1虚拟仿真共享云服务平台建设

在各大高校的计算机工程实践教学过程中，通过构建虚拟仿真共享云服务平台，本着服务资源两者高效结合的教学原则，建设具备了一定开放性、拓宽性、延展性的云计算虚拟服务管理体系以及信息资源共享平台。主要包含了对于物质的多样化虚拟管理，以及对教学资源的多平台共享系统。虚拟云服务共享平台中的仿真软件，以及监控所存在的整个虚拟仿真过程，以及仿真实验平台的诸多管理系统以及集成软件，都提供了多方面的共享教学。云服务平台的存在，不仅实现了教学资源的云存储以及虚拟化教学资源管理，更实现了平台化的监控服务管理，以及相关安全权限管理的多样化功能。将教学过程中的诸多工程课程开展设备的存储，以及系统化计算机信息化资源的虚拟化统一，更是实现了教学资源在云计算的相关环境中，通过给予较多使用者的相关资源供给，依照用户的诸多使用需求，完成教学资源的分配。在开展教学中，提供了具备一定灵活性的虚拟化部署以及虚拟化的模拟配置功能。提供了可视化的监控感知机构管理，给予角色的相关访问权限管理。实现了计算机信息基础的应用管理同时，主要通过使用Swift技术，对计算机云存储功能完成管理，实现虚拟化的接口管理功能。通过在虚拟仿真实验平台中引入诸多终端化操作程序，主要涵盖了计算机网络体系中的应用程序，以及不需要计算机主体的终端操作程序。基于SPICE桌面完成与云服务设备的终端通信功能。云终端可以完成不同设备之间的连接，不同设备之间的虚拟资源共享，从而有效的实现了网络仿真平台的实验便捷以及安全操作性（如图1所示）。学生在使用过程中也可以通过借助云终端，完成对于实验数据的获取，对于应用服务以及教学资源的共享使用。基于云计算的虚拟仿真实验平台，实现了更加高效率的教学资源整合管理，完成了软件以及硬件多种教学设施的综合性共享，打破了专业的实验教学限制，从而有效的满足了多个教学学科，完成虚拟化教学平台的教学需求，构建适当的虚拟化实践教学，在完成了多功能教学资源共享的同时，满足了学生在使用过程中的虚拟化仿真实验。

2虚拟方针实验教学资源管理模板

虚拟仿真实验教学的实验室，通过利用工程学科的原本学科优势，完成了虚拟的仿真实验系统整合，通过共享教学资源的信息化资源设备，添加多种自主化的教学虚拟课程软件。学生可以在开展工程实践教学过程中，借助云终端客户平台，完成特属账号的登陆，从而进入虚拟仿真实验平台。按照工程课程的开展诸多教学需求，依照课程的相关实验开展，创设适合的实验仿真平台，虚拟仿真实验室的存在为学生的实践学习，构建了特色化的实验性操作平台系统。并且可以依照学生之间的不同设计能力，发散学生的创新思维，构建属于自身的不一样的操作创新平台。通过按照教学资源中的诸多教学模板需求，完成对于仿真平台的诸多教学资源管理，完成定制的满足客户诸多需求化管理版块。在云定义的个性化通用模型之上，实现计算机的多样化视图版块，完成不一样的操作进程，在计算机终端中得以体现。

3虚拟仿真平台实验教学组织结构

在对工程教学的实验仿真平台教学中，通过在云服务的计算机仿真平台之上，开展实践教学过程中，由各个教师可以提前设置具备一定多样性的仿真虚拟化实验操作方案，完成虚拟化控制仿真过程，适当的在课程开展中，展开虚拟仿真工程实践操作的多方面资源整合。为了能够有效的确保虚拟化仿真教学的实验平台可以顺利的完成，教师通常在对教学方案进行设计的过程中，需要根据提前设置或者规定相应的随机教学目标，完成教学课题的范围选择，从而建设针对性的实验教学课程开展方案。

4结语

通过建设以云桌面计算机技术为主要教学系统的虚拟化计算机实验室，在整合教学资源的基础之上，完成了计算机工程的实践教学，很大程度的发散了学生的创新思维，有效的推进了高校计算机工程的整体教学成效。

参考文献

虚拟仿真教学资源建设篇4

关键词:虚拟仿真;高职教育;建筑工程;实训教学

我国正处于社会信息化深入发展阶段，传统建筑业也在进行自我革新，朝着工业化、信息化以及智能化发展，衍生出工业装配式技术、BIM信息模型技术等。高职教育也在不断探索新技术新方法，2006年，教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高［2006］16号)中就实训基地建设方面提出了要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。2017年，国务院印发《国家教育事业发展“十三五”规划》中明确指出我国教育进入高质量新阶段，综合利用互联网、大数据、人工智能和虚拟现实技术探索未来教育教学新模式。高职建筑工程技术专业需适应时代的变迁与行业的发展。对此，本文将结合南京城市职业学院建设中的虚拟仿真实训体系探讨这项技术在建筑工程专业中的应用。

一、虚拟仿真技术在建筑工程专业实训体系中的应用

(一)高职建筑工程技术专业实训的困境简单来说，建筑工程技术专业培养的是基于施工员岗位的“懂建筑、精施工、会管理”的高素质技术技能人才，实训体系在整个人才培养方案中具有非常重要的地位。但由于建筑行业的特殊性，校内外实训基地的建设都普遍存在困难。校内实训基地受限于场地和经费，难以重现建筑过程中各项技术，即使一些条件较好、投入较多的学校，建设的一些实训项目也是以展示观摩为主，动手实践部分较少;采购的设备数量有限，难以满足全部学生的操作需求;一些操作难以反复，不利于学生探究性学习。在校外实习基地方面，由于建筑项目周期长并且具有一次性特征，工程进度难以和课程学习相匹配。此外，考虑施工现场的安全隐患和企业自身的经济效益，企业难以多次接待学生短期的参观学习。基于以上困境，不少高职院校建筑工程专业更像是简配版本科土木工程的“学科型”教学体系，工学结合不紧密，学生难以将学到的理论知识运用到实际工作岗位中去。

(二)虚拟现实技术的分类基于以上因素考虑，有必要将虚拟仿真技术融入专业的实训体系建设。虚拟仿真技术主要有以下三种类型:1．桌面虚拟仿真系统利用平面显示器呈现立体的虚拟环境，通常将施工二维平面图纸转换为三维模型，学生可通过鼠标等设备与虚拟环境进行交互，可以在环境中进行观察，将抽象的平面概念具象化，也可模拟某项施工技术过程，将书本枯燥生涩的理论知识转换为更容易接受的立体影像。这项技术成本较低，目前也使用得较为广泛。2．全沉浸式虚拟现实系统使用头盔、机械手柄、身体动作追踪等仪器设备将使用者完全沉浸在虚拟的三维环境中，使用者可以精确的与虚拟环境进行交互，视觉、听觉、触觉与实际环境完全隔离，完全置身于虚拟环境中，在虚拟环境中进行操作、体验。这项技术成本较高，很多高职院校虽有投资，但数量有限。3．分布式虚拟系统通过互联网构建一个多用户的虚拟环境平台，采用统一的结构、标准、协议和数据库将不同时间空间的虚拟终端整合，多名用户之间可以自由交互协同工作。这项技术目前在国外使用较多。

(三)构建三阶段虚实结合的实训教学体系建筑工程技术专业学生应具备识读工程施工图纸、查阅相关图集、测量放线的基础技能，参与工程施工、编制施工组织计划及专项施工方案、工程预决算的核心能力以及BIM技术相关的拓展能力。南京城市职业学院建筑工程技术专业根据人才培养目标，以施工员、资料员典型的工作任务、职业标准为依据，构建三阶段虚实结合的实训体系。校内构建虚实结合的实训体系:实训项目较为容易实现的，一般以实体操作为主，例如钢筋加工、绑扎钢筋、全站仪测量等;实训项目周期长，不易反复操作的，以虚拟仿真技术为主，如建筑工程项目施工———专业岗位仿真训练平台。同时，还配有建筑工程项目管理、招投标沙盘实训项目，大型施工现场布置实体模型。虚拟仿真技术填补了核心课程实训的空白，完善了校内实训体系。校外构建三阶段的实习体系。第一阶段认岗。该阶段主要在基础技能的第一学年，学生通过工程制图，建筑结构等课程的学习后，进入一线施工现场，与已学知识进行匹配，对专业和岗位进行感性认知活动。第二阶段跟岗。学生在第二学年学习了核心课程后，在校外实习基地进行为期两周的跟岗实习，在工程施工现场对已学习的核心技能进行验证和反思。第三阶段顶岗。学生在完成学校的所有学习、获得职业资格证书后，真正进入一线，成为一名工作者，用专业技术解决实际问题，完成学生到专业从业人员的过渡。三阶段的实习可以将校内不同阶段虚实结合的专项实训项目整合起来，体会各工序之间的联系，将不同课程融会贯通，提升学生对知识的掌握和技能的运用。

二、虚拟仿真技术在教学中的应用

(一)现有教学方法与学生不匹配随着高考招生制度的不断改革，高职生源不断多样化，学生素质参差不齐，理论基础薄弱，学习主动性不高。传统的课堂教学，即便配合了多媒体资源、信息化教学平台的使用，也很难集中学生的学习注意力。一方面，这样的教学方法本质上还是以教师的灌输为主，学生是被动的接受知识，知识还是被填到大脑中去，一旦填鸭的过程中出现了不理解、听不懂的环节，后面的学习全部崩塌。另一方面，高职学生的学习生涯很少出现学习的高光时刻，学生对自己的学习能力持否定态度，从内心排斥学习，畏难情绪严重，自信心不足。因此，不少学生在社团活动时候大放异彩，在上课学习时，大脑就停止思考。

(二)虚拟仿真技术下的情境化教学根据建构主义学习理论，学生是学习的中心，是知识信息的加工主体。由建构理论衍生出的情境化教学、探究性学习、问题导向等教学方法能够不断挑战学习者已有的知识架构和经验，从而在交互的过程中形成新的知识。学生在活动中主动学习，而教师是建构过程的引路人。虚拟仿真技术下的三维立体虚拟环境，具有沉浸性和交互性特征，学生置身其中，有很强的临场感，促使学生主动获取知识信息。同时，三维具象化的事物降低了学习的难度，增加了学生学习的自信心。以建筑施工组织中的施工现场布置为例，传统的教学中，教师会引用工程案例将场布中涉及的规范进行罗列。由于施工现场涉及多种对象，罗列的规范很多，注意事项琐碎，学生的上课效果较差，难以完成课程目标。在引入了桌面虚拟仿真技术的三维场布软件后，场布理论课程就转变为场布实训项目。项目源自真实施工案例，在教师的指引下，学生依据施工工程所处城市位置、周围道路环境，考虑风向和天气因素，借助软件中已有的各种施工现场的模型(如在建建筑、围挡、道路、临时设施、工程车辆、大型机械等)，对施工现场进行搭建和布置。搭建施工现场的过程就是学习施工现场规范的过程，同时，在搭建的过程中，学生对规范的理解运用各不相同。虚拟环境允许学生按个人理解对学习对象进行操作，观察不同操作下不同的结果，来验证自己对知识信息的接收加工是否正确，这是一个主动学习和修正过程。虚拟仿真技术下的情境教学，大大提高了学生学习的参与度与主动性，提升了学习效果。

(三)虚拟仿真竞赛由于专业的特殊性，高职建筑专业竞赛总体主要集中在建筑工程识图、CAD软件类等，如省级和部级的技能大赛就有此类赛项。此外，还有一些工程测量和建筑模型类的比赛。而针对专业核心技能的施工技术、施工组织设计以及工程项目管理类较为少见。虚拟仿真技术的出现，降低了这类竞赛的举办难度，只需电脑和网络便可开展。如某BIM施工项目管理应用技能大赛，包含施工组织设计、三维建模及建筑工程项目策划等。以赛促教的同时也为专业营造出浓厚的学习竞争氛围，走出去多比赛也拓宽了学生的眼界，增强了学生的自信心。

三、虚拟仿真技术的困境和发展

(一)虚拟仿真实训室投入成本过高虚拟仿真实训室虽然能够支持建筑工程技术专业不少实训项目，但是建设成本很高。以一款全景沉浸式虚拟仿真系统为例，虽然该设备可以模拟仿真全站仪测量各种不同地形，但建设投入达两百万。同时，随着建筑行业新技术、新工艺的不断发展，虚拟仿真实训项目也面临软硬件的升级改造，后期的运行维护也需要学校持续的投入。

(二)虚拟仿真对空间想象能力的影响虚拟仿真技术利用信息化手段将抽象的符号具象化，建筑工程专业同样要求学生具有将二维图纸转换为三维立体建筑物实体的能力。由于高职学生空间想象能力较差，所以虚拟仿真技术有助于学生的学习，降低学习如建筑构造等课程的难度。但是如果过分依赖虚拟仿真，学生的空间想象能力反而得不到锻炼和提高。这就要求教师在教学时合理使用虚拟仿真这个工具，教学时需要安排学生进行空间转换的思考过程。

(三)虚拟仿真对注意力的影响虚拟技术打造的虚拟环境通过视觉、听觉、体感向学生传递图形、文字、声音等信息。打造沉浸式体验学习的同时也传递了大量丰富的信息，学生会对情境中某些信息产生更强的临场感，投入更多的注意力，而对其他信息的注意力减少，无法实现学习的目的。例如，安全生产课程通过虚拟现实(VR)技术让学生体验了高空坠落、脚手架坍塌等情境，模拟情境很真实，但学生体验到的是坠楼的刺激，反而忽视了安全的意识、课程的目的。所以，在虚拟仿真的学习过程中，教师要加强引导，同时合理设计虚拟仿真学习的脚本和内容。

(四)多用户虚拟仿真环境“ActiveWorld”平台是国外广泛使用的一款多用户虚拟环境。多名不同地点学习者可以在同一个虚拟环境中自由交互、协同工作。目前，国内使用的虚拟仿真项目多为单人、单项。学习者只能与计算机虚拟的环境交互，实训的内容也是较为单一的观察性学习或是操作性学习。虚拟仿真技术应朝着多用户平台发展，虚拟的环境更综合、更完整，学习者彼此之间以虚拟身份共同探索、观察、讨论和分析，开展更富有效果的合作式学习，特别适合远程教学。同时，参与学习的各方可以共同建设虚拟环境，做到共建共享，节约资源，降低成本。

虚拟仿真教学资源建设篇5

关键词：虚拟仿真；计算机虚拟仿真实验教学中心；建设与实践

中图分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）03-0267-02

在国家信息化发展战略的指导下，教育信息化在教育教学领域和管理过程中的应用正在逐步深入，该应用有力地促进了教育模式、教学方法和学习方式的深刻变革。高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容就是建立虚拟仿真实验教学中心。2013年，教育部开展了国家虚拟仿真实验教学中心的建设工作。虚拟仿真实验教学中心的建立是信息化技术与学科专业、实验教学改革以及实验教学示范中心建设发展深度融合的产物，它顺应了现代教育信息化的发展趋势和现实需要，对高等教育质量的提升和实验教学改革的深化，产生了积极而重要的影响。

一、计算机虚拟仿真实验教学中心建设必要性

国内高校的计算机专业本科生的理论基础知识相对比较扎实，但实践与创新能力与世界一流大学的计算机专业本科生之间有较大的差距。探索提升计算机实验教学的效果，提高本科生的实践动手能力，培养学生的创新意识，是高校计算机教师近几年不懈努力的方向。计算机虚拟仿真实验教学中心的建立的必要性：①它可以为提高学生对计算机实践课程的兴趣和动力提供有效途径。②它是培养学生自主构建计算机仿真模型体系的最佳机会，有利于夯实学生的专业基础，促进实践创新能力的发展。③它是拓宽实验教学的必经之路，可以促使高等教育的功能从“人才培养者”向“人才设计者”转变。综上所述，实验教学现已全面进入信息化时代，建立计算机虚拟仿真实验教学中心是实验教学改革发展的必然趋势。

二、西安理工大学计算机虚拟仿真实验教学中心建设的具体实施

西安理工大学计算机虚拟仿真实验教学中心（下面简称中心）是隶属于校、院两级管理的教学单位，它依托陕西省计算机实验教学中心以及网络计算与安全技术重点实验室平台建设，并由学校网络中心为其提供网络技术支持。中心主要针对计算机科学与技术、软件工程两个一级学科专业，以及其他学院计算机相关专业对于虚拟仿真实验教学的需求，利用计算机科学与工程学院雄厚的技术力量，围绕计算机实验教学的特点，开发虚拟仿真实验的硬件设备及软件系统，开展基于虚拟现实、数据仿真、网络攻防等技术的实验教学及科学研究工作。

虚拟仿真教学资源建设篇6

关键词：商务英语；虚拟仿真；情景教学

目前，以虚拟仿真技术为代表的新兴技术正在向教育领域快速渗透和拓展，现代教育技术已经发展到了一个较高的水平。国外在虚拟语言学习环境开发方面已取得了长足进步，欧盟有VILL@GE项目，俄罗斯有三维多用户俄语虚拟世界，美国有Languagelab等。虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。根据教育部文件《教育信息化十年发展规划（2011-2022年）》，教育部于2013年启动开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作。国家高度重视虚拟仿真实验教学的教育教学改革。把虚拟仿真技术用于语言教学，可以根据具体的教学要求创设教学情景。商务英语虚拟仿真场景教学的实现将使我们能够把实践教学情景化，学生通过实时观察、漫游、交互等操作，“身临其境”地模拟各种真实的语言活动，变被动的知识灌输为主动的语言输入与输出，从而激发语言习得，有效地提高学生的语言综合运用能力，着力提高教学效率。

1商务英语真实情景教学的必要性

长期以来，专家学者们就情景教学的作用发表了各种观点，充分强调创设真实语言情境对语言学习的影响及其重要性。功能语言学家Halliday（1964）认为，母语是通过在具体情境中学会如何行为举止而习得，而不是通过学习一系列的语言规则来习得的。情景教学法强调在真实生活中的练习，从而能帮助学生在生活中学会使用语言结构，提高语言能力。Pen-nyUr(1996)认为，在一定情景下，学习者会立即专注于运用语言表达意义，这对学习者而言趣味性更强，且与交际目的的相关性更为明晰。从建构主义的角度看学习的本质，学习是一个积极主动的、与情境联系紧密的自主操作活动。在这个过程中，知识、内容、能力等不能被训练或被吸收，而只能被建构（埃瓦尔德•特尔哈特,2000）。建构主义认为主体、情境、协作和资源是促进教学的四个条件。四个条件的主要内容为：一、学习要以学生为中心，注重主体的作用。二、学习情境要与实际情境相结合，因为实际情境领域具有生动性和丰富性，能使学生掌握高级的知识。三、注重协作学习，强调学生与学生的讨论及互相学习。四、注重教学环境的设计，为教育者提供丰富的资源。建构主义强调主动参与、灵活性、情境性等知识价值要素在知识教育学习中的作用，认为知识是学习者在一定的情境下借助他人（教师、学习同伴等）的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构的方式而获得。学习环境则是支持和促进学习者学习的场所。在英语课堂教学中，教师应创设目的语环境，提供真实的学习情境（敏，2003)。Hutchinson&Waters(1987)指出，专门用途英语的整个过程不在于知道(knowing)或行动(doing)，而在于习得(learn-ing)。情景教学正是提供了一种有效方式，使得学习者在现有学习水平、认知水平的基础上，通过这种途径向在各种商务场合有效、得体交际的目标靠近。赵淑容（2009）以需求理论为基础，探讨情景教学应用于商务英语教学的必要性与可行性。她认为情景教学对于满足不管是客观需求、主观需求还是目的需求与学习需求均有较大贡献度。同时，她认为高校的商务英语学习者绝大多数缺乏企业经历，从未接触过真实的商务场景，对于商务场合如何恰当运用语言、得体行为均所知甚少，情景内容必然也是学习者主观需求。情景教学的前提条件是教学内容可情景化，且教学内容可情景化程度越高，则应用这一方法的效果也就越好。商务英语教学内容显然符合这一要求，商务英语教学内容可情景化程度高，因此情景教学模式的应用是切实可行的。学者们不仅指出了商务英语情景教学的必要性，可行性，他们也非常重视所构建情景的真实性。Halliday（1964）强调要全面地将语言活动和参与者以及相关的要素结合起来共同组成真实的情景。Davies&Pearse(2000)也指出，情景应该是真实的，因为只有在真实的情景语境中人们才能正确理解语言。综上所述，构建真实的商务英语场景的必要性和重要性不言而喻。然而，我国商务英语的情景教学在真实性方面做得不近人意。目前在国内大多数高校里，其教学环境往往缺乏真实性。有的多媒体课室，由于缺乏必要的设备条件，无法营造与教学相关的情景和心理氛围，课堂的模拟教学活动流于形式。有的学校建立真实的商务英语实验室，但这种实验室投入成本高，更新周期长，不能满足各种商务场景的变化和需求，而且其真实度也不足。这样的教学环境给商务英语的教学与实践带来种种限制，教学质量和教学效果得不到保障。把虚拟仿真技术运用于商务英语情景教学能为我们提供了低成本且有效的构建真实商务情景的方法。

2虚拟仿真情景教学资源的建设

2.1商务主题和场景设计。本教学资源以剑桥出版社出版的“商务英语”经典教材《剑桥国际商务英语》为基础，参考国内外主流“商务英语”教材的内容涵盖范围，制定商务场景。针对主要商务场景内容，我们设定14个商务主题，内容涉及FacetoFaceCommunication;WrittenCommunication;EffectiveTelephoning;CompanyStruc⁃ture;InternationalTrade;PaymentinInternationalTrade;DealingwithProblems;BusinessTravel;SalesandPromotion;BusinessMeetings;ManufacturingProcessesandOperations;JobDescrip⁃tionandApplication;BusinessNegotiation;SigningaContract。同时，针对各商务主题，设计不同的场景和任务，形成内容丰富的情景对话。2.2电脑3D虚拟图像构建与视频拍摄。完成教学资源的主题、场景设计和情景对话的文本工作后，交由合作公司做电脑3D图像的场景构建。合作方根据商务对话的场景设计出符合对话内容的虚拟情景，用于视频拍摄，制作商务英语情景教学资源软件。根据不同的对话内容，合作方共设计了80多个3D场景图像。这些3D场景图像不仅用于拍摄视频，还可配备相关设备，营造虚拟仿真场景，用于学生课堂操练和自主学习训练。在完成情景对话文本工作和相关的电脑3D图像构建的基础上，课题组协助合作方寻找物色中方和外方演员，拟定演员的拍摄要求，承担导演、服装和制作等工作。合作方负责拍摄工作。通过双方的合作，做出了两个单元的视频软件。合作双方带着该视频软件参加相关商务英语研讨会，并在会议上做了展示，得到了与会专家学者的一致好评。一线的老师们都希望能用上该产品，以改善商务英语教学环境的真实性。市场的良好反馈给我们以很大的鼓舞。合作双方继续完成视频软件的拍摄和制作工作。在拍摄过程中，外教对文本对话进行了润色，从而保证了语言的准确性。拍摄工作结束后，课题组进行了几轮的校对工作，以确保视频对话的正确性和视频对话与文本内容的一致性。经过后期的补录和修订，完成了该情景教学资源的立体化建设。2.3拓展知识。本教学资源除了文本对话。相关3D场景图像以及视频材料之外，还设计了拓展知识部分。该部分为学习者提供了相关词汇，句型及文化知识和模拟训练内容。相关词汇，句型及文化知识部分供学习者参考和拓展相关商务知识。模拟训练部分设计了相关的情景和人物，供学习者配合3D场景图像进行相关商务英语仿真操练。

3情景教学资源的特色

3.1立体化、仿真性。目前商务英语的教材虽然较多，但大多数教材不够立体化，缺乏配套的自主学习型网络平台、电子图书、多媒体辅助资源（音频、视频素材）等。同时，在商务情景展示的真实性方面难以满足教学的需求，不能给教学提供有力支持和帮助。本教学资源的编写及配套遵循教材“立体化”建设的要求。每一主题的商务活动都设计了相关虚拟场景，运用虚拟仿真技术，通过将声音、图像、视频等信息输入方式有效结合，制作场景和课程视频，模拟商务活动情景，呈现真实商务活动，使学习者得以在虚拟仿真的教学环境中进行商务实践，从而实现有效的商务沟通。根据商务英语的课程特点，本教学资源以虚拟场景展现商务环境，以实战演练突出知识应用，强调实践性学习。同时提供虚拟情景实训系统、64个示范视频、83个3D商务场景等精品语料，充分利用现代信息技术，不仅使教学情境真实化，而且使教学形式多样化、形象化、高效化且立体化。3.2内容丰富、重点突出。本教学资源在内容编写方面力求真实反映国际商务所涉及的主要环节和活动，注重语言技能和商务知识的紧密结合，既重视语言和商务知识的输入，又强调语言综合技能的培养，突出语言的实践性。本教学资源选材基本取自真实的商务环境，覆盖国际商务主要活动的各个环节，按照不同的商务主题进行编排。本书共分14单元，每个单元对话丰富，涉及主题场景的不同环节。拓展知识部分为学习者提供了相关词汇，句型及文化知识及模拟训练。3.3强调实践、趣味性强。商务英语是一门实践性很强的课程。根据这一特点，本教学资源强调其实践性。充分运用虚拟仿真技术，设计基于工作过程的真实场景，采用任务驱动、项目教学，仿真实训，角色扮演等活动，使得学生在一个逼真的环境里遵循一定的商务礼仪、运用语言能力和交际能力，完成不同的任务。在整个环节中，学生完全成了参与者或主体的角色扮演，发挥了主观性。这种参与式的情景模拟实践训练，为学生提供机遇和挑战，考验着他们的团队协作、实践能力、应对突发事件的能力和信心。在步入社会之前，通过参与和体验不同场景、处理不同案例，将强化学生商务英语交际能力及自主学习能力，深化体验和感受。皮亚杰认为，“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣”。兴趣是学习的先导，是一种内驱力。只有学习者对学习对象产生了兴趣，才能激发其求知欲。利用虚拟仿真技术和设备能使商务场景真实化，学习者在练习的过程中如置身于他们所陌生的真实商务场所，使学习内容极具趣味性，这能极大地提高学习者的学习兴趣，激发其学习动机和热情，从而充分调动学生学习的积极性和主动性。3.4以学生为本。本教学资源的内容、语言及相关活动都根据本科学生的需求和商务英语的特点进行设计。强调培养本科学生在国际商务活动中必须掌握的语言综合技能，重点突出口语能力的训练。本教学资源既注重传授扎实的语言交际技能，又注重与各有关商务专业知识的密切结合，使学生能够真正以英语为工具，服务其商务活动。为了实现这一目标，教学活动设计以学生为主体。教师通过组织各项虚拟情境的教学活动，将商务英语的课堂教学与实际的商务环境相结合，激发学习者的学习主动性和积极性。本教学资源能多角度、多方位、多层次地配合教学过程，使教与学在时间上和空间上都得到极大地延展，能够充分调动学习者的学习自主性，真正将教学的中心从教师转向学习者，使学习者在商务英语学习过程中充分发挥主体的作用。

4情景教学资源的使用

本教学资源实践性较强，以视频为教学素材，整个课程教学拥有完整的教学流和学习流。教学资源不仅适用于课堂教学，也适用于学习者自主学习。4.1视频学习。本教材含有64个高质量的视频范例，教师把学生要学习的课程视频放入相关在线教学平台上，学生通过登录平台调取需要学习的课程内容进行自主预习。每个范例视频都是以真实的商务交际情景为参照，交际任务目标明确，学习者在视频学习过程中可以反复观看练习。4.2模拟演练。学生根据老师布置作业的要求，进入到虚拟情景实训系统中进行模拟练习，并将练习的视频资料以作业的方式提交给老师。学生通过角色扮演的体验式学习，提高积极性，并且能够多接触和了解现代国际商务的现状，以达到在体验商务中学习语言、提高商务交际能力的目的。4.3线上教学互动。学生将自己拍摄的课程内容，以提交作业的方式传输到在线教学平台，并将自己在练习中所遇到的问题向老师进行提问。老师登录平台后检查学生视频，并予以点评和解答，老师可以在视频作业后进行批注点评和纠正。教师通过平台数据，轻松掌握学生的学习结果，老师工作重心也随之发生转移，不再是单一的面授课程知识点，而是课堂上的口语指导和问题答疑，真正实现“以学习者为中心”的教学理念和能力本位的教学模式。

5结语

现代教育技术已经发展到了一个较高的水平，完全可以通过电子技术，以较低的成本根据具体的教学要求创设情景，模拟各种真实的语言活动。商务英语虚拟仿真场景教学的实现将使我们能够把实践教学情景化，促进教学内容更新和教学方法改革，着力提高教学效率。该情景教学资源配备相应的设备能很好地解决商务英语教学对商务场景真实性的需求，弥补多媒体课室和真实的商务英语实验室的种种不足；将促进“商务英语”课程的教学改革，着力提高教学质量，培养学生的创新精神和创新思维，增强学生的实践能力。

作者:程跃珍单位:广州大学

参考文献：

[1]Davies,P.&E.Pearse.SuccessinEnglishTeaching[M].Lon⁃don:OxfordUniversityPress,2000.

[2]Halliday,M.A.K.etal.TheLinguisticSciencesandLanguageTeaching[M].London:Longman,1964.

[3]Hutchinson,T.&A.Waters.EnglishforSpecificPurposes[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,1987.

[4]Ur,P.ACourseinLanguageTeaching:PracticeandTheory[M].Cambridge:CambridgeUniversityPress,1996.

[5]埃瓦尔德•特尔哈特.建构主义与教学(二)[J].外国教育资料,2000(4).

[6]皮亚杰.科学与儿童心理学[M].北京:文化教育出版社,1981.

[7]李慧.商务英语情景教学法初探[A].科教纵横.2011(5).