虚拟仿真技术教学

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虚拟仿真技术教学范文第1篇

关键词：虚拟仿真；齿轮传动装置；机械设计；实验教学

齿轮传动作为各种工业生产设备的核心装置被企业大量应用。齿轮的与密封性能，对于延长传动装置使用寿命、节能减排、保护环境都有重要意义。由于实验成本较高、安全性难以保障等问题的限制，当前高校的机械设计课程中并未开展有关齿轮传动装置与密封的实验教学，难以满足当前机械工业发展趋势对人才培养的多样化需求。因此，结合中国制造业、钢铁冶金业的绿色化发展方向与新工科发展要求，建设机械设计课程“齿轮传动装置的与密封设计虚拟仿真实验”，对于提升机械类专业学生的创新设计能力和实践能力具有重要意义。探索促进机械类专业学生的实践与创新能力培养的新方法，开发教学新模式是新工科背景下高校教学改革的发展方向[1]。虚拟仿真实验教学已成为专业教学体系的重要组成部分[2]。将虚拟仿真、虚拟样机等先进技术应用于机械类实验教学中，向学生直观展示机械结构和工作原理，允许学生进行创新性自主实验，实质性推进知识与能力并重的复合型创新人才培养进程[3-6]。因此，掌握齿轮传动装置常用的与密封方式及其结构特点，能熟练掌握其运用原则和方法并通过虚拟仿真实验进行强化，是培养“大国工匠”必备的基本技能之一[7-9]。综上所述，我校以单级直齿圆柱齿轮减速器为载体，将齿轮传动装置的与密封基本知识与虚拟仿真技术深度结合，构建交互式、立体式、可视化的三维沉浸式虚拟实验教学系统。教学过程中对给定工况的传动装置进行和密封装置的全流程设计，并通过虚拟仿真呈现其设计结果，使学生能够将知识运用到实验设计中，培养学生的实践能力和工程创新能力。

1齿轮传动装置与密封原理

齿轮传动是目前传动效率最高的一种传动装置。当前技术条件下，由于齿面间的相对滑动及其他原因，摩擦、磨损及功率损失仍不可避免。为更好地发挥齿轮的传动性能、提高工作寿命、降低振动和噪音、保护环境等，必须对齿轮传动装置的进行合理的设计，包括齿轮的和轴承的。同时还需要防止灰尘、水分等进入轴承，并阻止剂的流失，影响或破坏环境等，必须要进行密封设计。齿轮传动的包括方式的选择和剂的选择。常用的方式有油池、循环喷油、油雾、离心、脂、固体等，通常依据齿轮节圆圆周速度进行选择。齿轮剂的选择可根据齿轮材料、屈服强度及节圆圆周速度确定油的黏度推荐值，再根据黏度及工作工况选择相应的油牌号。轴承密封方法的选择与的种类、工作环境、温度、密封表面的圆周速度有关，通常有接触式和非接触式密封两大类，若无法适应使用场合或密封不当，可能导致密封失效。

2实验教学设计

2.1教学内容设计

我校以单级直齿圆柱齿轮减速器为载体，实验教学的主要设计思路如图1所示。给定已知数据，学生根据所学机械设计理论课程知识在线下进行相关计算，得到计算数据并输入虚拟系统作为与密封设计的依据。以此确定油的种类、和密封的方式及其结构，并在虚拟系统中进行可视化、交互式的虚拟操作，完成和密封的虚拟设计。最后，通过启动传动装置对设计结果进行自动评判。虚拟实验任务由系统随机给出，学生根据给定的实验任务，在线下进行计算。通过对话框界面让学生输入计算结果，如计算错误，系统会给出相应的提示。根据计算结果，进一步确定相应的方式和密封方式。

2.2实验步骤设计

根据实验教学内容的设计，本虚拟实验设计任务的步骤与流程如图2所示，被分解为9个子任务，各子任务又被分解为2～4个子步骤，相互之间为串联式关系，只有上一子任务完成且正确后，方可进入下一实验环节。第1个子任务是齿轮传动装置与密封的基本知识认识，这是整个实验的理论基础，此处通过一定数量的选择题进行测试。第3个子任务是线下计算。后续6个子任务全部是交互式虚拟实践操作环节，每一个子步骤均给出了相应的提示和正确与否的评价。整个虚拟仿真实验操作被限定在90分钟以内，学生可以进行多次反复实验，直至完全掌握为止，而且每次实验的任务均是随机给定，不会出现重复，实验成绩以最后提交的为准。在认知过程中，全部以动画的形式展示齿轮与轴承的原理，学生可以非常直观准确地看到齿轮传动过程中油的流动及的全过程。

2.3实验教学考核评价

本实验教学考核评价由虚拟实验系统自动评价和实验报告教师主观评价两部分组成，其具体的组成如表1所示。其中，虚拟系统客观评价占75%，由虚拟仿真实验系统自动给出成绩，学生在系统进行实验预习并进行测试。整个实验过程均为有记录的交互式操作并由系统给出操作得分。线上实验操作完成后，学生需在线下完成实验报告，由实验指导教师进行主观评价，该部分占考核评价的25%3虚拟仿真实验教学系统本实验基于Unity3D工具进行开发[10]。图3所示为我校开发的实验教学系统，该系统虚拟了实验室环境，将减速器放置在实验台上。系统窗口的上方为工具栏，包括基本认知、设计任务和实验过程等按钮，单击可以弹出相应的菜单栏，依次单击可进入相应的实验环节或步骤。窗口的下方为实验关键步骤的进度条，系统会高亮显示当前的进度。该系统具有交互式、可视化、沉浸式、立体式和多层次的显著特点。实现虚拟仿真实验的有效开放与共享，提高使用率和使用效益，是教学资源建设急需解决的重要课题[11]。因此，我校将本虚拟仿真实验教学系统加入“高等学校机械工程学科虚拟仿真实验教学共享平台”，将其作为机械设计课程实验，在全国各高校的机械类和近机械类专业学生中进行应用推广，如图4所示。该平台包括了该实验的教学视频，可为实验操作提供指导。同时，学生完成实验后，可以直接在该平台提交实验报告。

4虚拟仿真实验教学实例

4.1完成基本知识学习和认知测试

获取实验任务下面以系统给出的随机实验任务的设计实例进行展示。学生进入该虚拟实验系统，完成基本知识的学习和认知测试后，单击菜单栏的“设计任务”弹出本次实验的设计任务参数，见表2。4.2根据表2所示的参数进行线下计算学生根据实验设计任务参数进行线下计算，将得到的数据输入系统的输入框中，如图5所示，单击确定即可进入下一实验步骤。如果数据不正确，系统会提示错误原因，且不能进入下一步。4.3确定与密封方式根据圆周速度确定轴承和齿轮方式为油。根据传动装置的使用场合，确定油的类型为CKD系列。由此确定输入轴上的轴承为“毛毡密封”，输出轴上的轴承为“挡油环+毛毡密封”，如图6所示。

4.4倒入油至箱体中

在窗口右侧的工具箱中选择CKD系列油，按住鼠标左键，油就会自动倒入箱体中，注意观察油面的高度动态显示标尺，油面高度应在计算范围内，当油面接触轮齿后，应缓慢倒油，如图7所示。

4.5设计箱盖坡口和箱体安装面油槽

轴承的方式为飞溅，齿轮飞溅的油溅到箱盖内壁上，然后顺着箱盖的内壁流入箱座的油槽中，油槽与轴承之间相连，轴承端盖处的缺口方便油进入轴承中进行。如图8(a)所示，通过鼠标点击箱盖内壁拐角设计坡口；如图8(b)所示，通过鼠标点击箱体法兰安装面处设计油槽。

4.6安装密封结构零件

如图9所示，从右边选择栏中点击挡油环，并拖到图9(a)中所标注的位置，单击鼠标完成安装。点击毛毡，同样拖到图9(a)中标注的位置。最后，从右边选择栏中选择轴承端盖，拖到图9(b)中标注的位置。

4.7启动传动装置

查看结果并提交实验报告依次完成上述操作后，单击启动按钮，电机开始启动，传动装置开始工作。若和密封设计合理，则提示实验设计和操作成功。若设计不正确，则提示相关的失效结果。最后，单击菜单栏的实验报告，查看实验得分情况，并提交实报告。

5结语

齿轮传动是机械设计中必不可少的传动部件。基于操作的可行性和便捷性，学生通过该虚拟仿真实验，可以有效地了解传动装置的和密封方式及工作原理，避免在实际操作中因失误而造成损失，有效解决了实体实验教学成本高、周期长、过程烦琐等问题，完善了虚实结合的实践教学体系，取得了良好的教学效果。本虚拟仿真教学平台可应用于选修机械设计课程的机械类及近机类专业学生的实验操作训练，有助于夯实学生对传动零件与密封知识的运用能力、设计能力和实践能力。截至目前，本实验系统已在本校的两届学生试用，覆盖学生约1000人。尤其是在病毒肺炎疫情期间，为学生提供虚拟实验资源，受到了学生的好评，中国教育报以《“空中实验室”破解实践教学难题》为题目进行了专门报道。本实验系统集趣味性和学习性于一体，除本校以外，已有全国48所院校的5000余名学生在共享平台使用本虚拟仿真实验教学系统。

参考文献

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[3]董振,唐治宏.虚拟样机技术在机械创新设计虚拟仿真实验教学中的应用[J].教育观察(上半月),2018,7(3):76-79.

[4]茅乐,唐伟峰,宋岩,等.机械设计基础实验教学体系分析与研究[J].机械设计,2018,35(S2):290-292.

[5]徐小兵,张锦洲.机械类专业虚拟仿真实验体系的研究与实践[J].教育科学(全文版),2019(10):273.

[6]刘军,施晓秋,金可仲.面向地方院校工程教育类专业的虚拟仿真实验教学中心建设[J].中国大学教学,2017(1):74-78.

[7]李秀红,李文辉.新工科背景下机械类专业基础课程改革研究[J].教育理论与实践,2019,39(3):38-40.

[8]王荣先,张莉洁,张旦闻.齿轮传动综合实验系统设计及教学实践[J].实验室研究与探索,2019,38(7):39-41,72.

[9]陈修龙,蔡京成,马腾.虚拟设计仿真技术在“机械设计基础”课程设计中的应用[J].实验技术与管理,2019,36(4):125-129.

[10]倪乐波,戚鹏,遇丽娜,等.Unity3D产品虚拟展示技术的研究与应用[J].数字技术与应用,2010(9):54-55.

虚拟仿真技术教学范文第2篇

计算机虚拟仿真技术、高职院校、强电、实训教学

【中图分类号】G434文献标识码：B文章编号：1673-8005（2013）02-0289-02

随着我国社会主义市场经济和自动化行业的迅速发展，社会及企业对技能人才的知识与技能结构提出了更高的需求，要求高等职业院校学生既要有一定的理论知识又要有很强的实际操作能力。为了完成这一任务，高职院校将计算机虚拟仿真技术引入到实训教学中来。以强电方面教学为例，它的教学内容大部分都涉及到动手，而对电本身来说它是具有一定危险性的，因此在学校的教学过程中，学生不会真正接触到强电，那么在真正的工作中势必要遇到一些问题。

1传统强电实训教学方式的弊端

传统的强电实训课程过程中我们会发现一些问题。首先，强电的操作台实习设备昂贵，设备数量是永远无法满足学生实际需要的，即使是进行了分组合作的方式。其次，教材所涉及的设备系统和型号是多元与广泛的，而实验实习设备的系统无法配齐。再次，真实设备的作用给初次接触实验和实训的学生操作带来很大的压力和人身安全隐患，特别是在通电的情况下这样的问题就更明显了。

2计算机虚拟仿真技术的特点与在强电实训教学中的应用

计算机虚拟仿真技术是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人可以通过一定感知方式所感受到的虚拟环境，提供给人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效地扩展了人类的认知手段和领域。在通过多个阶段的强电虚拟仿真软件教学应用实践和思考后。我认为其对现实教学可以产生以下几个方面的积极影响。

2.1 计算机虚拟仿真技术建立了全新的学习情景--彻底打破了空间、时间的限制。任何强电实验设备的原理和结构，学生开始基本都不具备相应知识基础，在利用虚拟现实技术后，不但可以将设备外部信息直观地展示给学生，甚至可以进入设备的内部进行观察，生动直观的感受与学习。

2.2 计算机虚拟仿真技术节约了教育成本--实现低耗、高效与环保、可持续发展。传统的操作培训中，强电方面的教学都是在尽可能的利用真实的设备。这些设备种类型号繁多，价格也比较贵，因此不可能准备太多。计算机虚拟现实技术引入后，从现实意义上节约了成本，从长远看更是有利于整个行业的环境保护和可持续发展，意义重大深远。

2.3 计算机虚拟仿真技术建立绝对安全环境--实现文明、安全操作。计算机虚拟仿真系统引入后，不会因为学生的错误操作而损坏操作台，更不会造成人身伤害，学生可以大胆地独立进行学习。这样使学生可以进行自主学习，具有一定的学习趣味性，也相应提高了学生的学习积极性，降低了教师的工作强度。

2.4 计算机虚拟仿真技术便于教学--合理组织教学与标准化考核。虚拟仿真技术使得教师可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容，使所有学生均能看清楚每个动作细节并进行模仿。

3计算机虚拟仿真技术应用中的注意事项

3.1 要结合学校条件与教材实际，选择合理、系统、功能完善的仿真软件，明确虚拟与现实的差异，特别是对系统欠缺和不完善功能的了解，教学中做到避免系统、型号与功能混乱。

3.2 应该合理安排虚拟仿真学习阶段，一般情况安排在强电学习的初学阶段，学习完线路焊接后为好。

3.3 要在仿真系统学习过程中按实际操作的规范要求严格进行，且不可因为虚拟而不负责任地进行野蛮随意操作，养成不良习惯。

总之，随着计算机技术的发展，必将推动着虚拟仿真技术的不断完善，计算机虚拟仿真技术正向着开放、集成、智能和标准化的方向发展，并且与互联网的有机结合将是必然趋势。计算机虚拟仿真技术作为一种新型的教学媒体，它的性能更通用，功能更齐全，成本更低廉，更加逼真的逼真的还原了强电实践应用中场景，这种新的教学媒体必将广泛应用于强电和相关专业的教育教学中来，最终在现代化技术教育领域中发挥其重要作用。

参考文献

[1]贺雪晨等. 《虚拟现实技术应用教程 》 清华大学出版社，2012-06-01

虚拟仿真技术教学范文第3篇

目前，我国很多高校大学生毕业后都很难找到工作，根本原因不是人才过剩，是供需失衡造成的。毕业生无法满足市场对人才的需求，这是由于高校对人才的培养已经无法跟上时展的脚步。面对这一现状，我国教育部调整了教育策略，提出要加快现代化教育体系的建立，加强普通高校向实用性高校的转变。要想使学生成为技术型人才，实践教学是不可或缺的重要环节。地方院校，特别是民办高等院校，通过对我国传统教育的反思和教育新模式的不断摸索，逐步形成了注重学生创新能力和应用能力的实践教学模式。文章根据我国地方高校的市场营销专业教学实践中存在的各种问题进行逐一分析，并提出将虚拟仿真技术应用到市场营销教学中的策略。

1虚拟仿真技术

虚拟仿真（Virtual Reality）又被称之为“模拟技术”，通过虚拟系统模仿真实系统的一项技术，也就是说，虚拟仿真技术可以通过计算机等媒介感受虚拟世界。随着科学技术的日益成熟，人们逐渐意识到虚拟仿真技术在教学中的应用价值，虚拟仿真实训就是在科学研究和实践创新中采用分布式信息通信技术实现远程协作的一种电子实训平台，在实际教学中，通过多媒体辅助器材，使用仿真软件，建立真实的教学平台。通过虚拟仿真软件模拟真实操作，不仅能够有效提高教研工作效率，还能提高教学效率。目前，我国大部分高校根据自身教学需求，建立虚拟仿真训练室，通过情景教学、人机互动等虚拟体验，增强学生的学习兴趣，从而使教学质量得以提升。

2虚拟仿真技术在市场营销实训中的有效性

21有助于理论和实践的结合

在市场营销实际训练中，使用虚拟仿真技术，具有很强的实践应用价值，学生可以在自由、逼真、专业的环境下感受教学氛围，从而更加形象、直观地理解市场营销理论知识，通过对抽象理论知识的加深理解，能够更好地将所学知识运用到实际操作中，这样能够使自己的专业技能得到有效增强。

22有助于学生参与市场营销的全过程

将虚拟仿真技术应用到市场营销实际练习中，可以?学生充分体验市场营销的全过程，包括产品研发、产品改革、市场调研、数据分析、市场测试、产品定价、促销策略、广告投入、售后服务、资金管理、市场推广等各个流程。虚拟仿真技术可以将市场营销中的营销方式显现出来，让学生在参与演练过程中体会到销售本质。教师在使用虚拟仿真技术过程中，应鼓励学生多次尝试，让学生根据自身情况，有针对性地练习自己的薄弱环节，这样可以帮助学生从错误的思维模式中解放出来，从而找到最合理的解决方针。

23有助于节省实训的时间和成本

在市场营销虚拟案例中巧妙设置现实操作技术，可以打破时间与空间对实际训练的限制，从而将一个企业需要长时间总结的经验在短时间内呈现在学生面前。相较于传统的实际情境教学而言，在虚拟环境下，学生的训练空间得到有效提高，而且训练时间变得更加自由，学生根据自己的时间安排进行实际演练。并且，在虚拟仿真软件中，教师可以安排多名学生同时操作，或是安排学生单独多次操作，让学生的学习变得更加自由主动。通过虚拟练习，可以有效完成对市场营销技术型人才的培养。

24有助于调动学生的学习积极性

相比于传统的教学方式而言，通过虚拟仿真技术进行实际演练所获得的优势是前所未有的。在市场营销实际活动演练中，参加实际训练的学生可以通过虚拟任务，同时参与市场竞争，并探索能否与其他业务互相合作的可能性，从而形成新的竞争与合作关系。很多新鲜元素通过与市场营销相结合的方式，变得更加智能，交互性也更加突出，从而营造出一种更为人性化的学习氛围，让学生能够在更自由、更开放的氛围中实际演练市场营销环节。

3虚拟仿真技术在市场营销实训中的应用策略

31虚拟仿真实训教学课件的开发

在市场营销虚拟仿真实训课程开发过程中应遵循课程整体协同原则，实训课程体系建设要与目前课程教学内容相互结合，课程之间形成关联，倡导教学内容多维化、教学方式多样化、教学主体多元化，使学生的理论知识、实践技能以及素质培养等多方面协调发展，实现综合型、设计型、体验型课程开发的整体建设格局。

32虚拟仿真实训师资队伍的培养

市场营销虚拟仿真实训旨在让学生真实体验企业市场营销的环境，教师作用的发挥对实训的顺利开展至关重要。因此必须整合现有师资，构建一支独立的、相对稳定的实训师资队伍，保证实训教学工作的运行，同时要求教师团队成员中的教师不仅要具备丰富的教学经验，同时也要具有丰富的实践经验。

33虚拟仿真实训教育教学理念的创新

市场营销的实际训练教学观念应注重建立“以学为本，教师辅助”教学理念，将学生设置为“职业人”，让学生占据教学主导地位，教师通过市场规则、经营理念引导学生逐步参与到实际训练中来，并让学生学会承担岗位相应的风险与责任。在不同的实际训练环节，教学理念可以按照模拟岗位的不同做出相应调整，使角色定位变得更加具有多样性。在实际演练过程中，教师作为仿真训练的引导者，应重点提高学生的演练积极性，努力激起学生的参与热情。在实际训练的示范环节中，教师具有一定的权威性，目的是为了让学生的业务操作变得更加规范。在实际演练中，教师是监督者而不是指挥者，应倡导学生在“学中做、做中学”，引导学生主动解决遇到的问题，从而形成学习理念。在考评阶段，老师是发现者而不是评判者，倡导考评指标的多元化，积极发现和激发学生潜能，启发学生个性化成长。

34虚拟仿真实训教学内容的设计

虚拟仿真技术教学范文第4篇

关键词：仿真技术；实践教学；森林培育

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0283-02

森林培育学是一门实践性很强的学科，包括林木种苗繁育、森林营造、森林抚育、主伐更新等技术内容[1，2]。实践教学作为理论教学延伸和验证，更具有直观性，在提高学生吸收理论知识、掌握基本技能、增强操作能力方面起着重要作用[3]。如何将新的教学手段与这门传统课程结合、更好地服务于教学活动、提高森林培育学实践教学效果是当务之急。虚拟仿真实验将网络通讯技术、多媒体教学、数据库结合起来，实现人机交互，能够实现传统实验教学模式不能达到或难以实现的教学效果。随着虚拟仿真实验教学在各种教育领域的应用逐渐增多，必将对传统的实验教学的教学体系、教学模式、教学内容、教学手段等产生深刻的影响[4]。

一、森林培育虚拟仿真实践教学建设提出的背景

森林培育是从林木种子、苗木、造林到林木成林、成熟的整个培育过程中按既定培育目标和客观自然规律所进行的综合培育活动，是森林经营活动的主要组成部分和基础环节。森林培育学包括良种壮苗培育、造林、林分抚育、主伐更新等内容，具有明显的技术性、实践性、区域性和学科前沿性，是林学专业的主干课程和重点课程。由于森林培育过程周期长、工序复杂，有些实验因存在危险性而难以在现实场景中实施，理论教学内容与生产实践需求不同步，使得学生不能全程参与和体验生产实践技术与效果，而静态的多媒体课堂教学和片断化的实验实习容易导致学生形成惰性，造成思维能力下降。现代林业的整体发展，森林培育规模和质量的提高，科技成果在生产中的推广应用，生产基地的布局和项目管理的运行等所提供的经验没有完全充实到森林培育的教学去，也限制了学生生产实践能力的提高。通过虚拟仿真实验，将森林营造与培育过程置于直观、生动、形象的生产实践场景中，课程教学与实践教学相吻合，实现教与学的互动性，使学生的想象力、思维能力得以充分发挥，在此过程中思考如何利用森林培育技术提高森林生产力，从而进一步完善学生的知识结构和技能培养、提升教学质量和效果。

二、森林培育虚拟仿真实践教学设计

1.森林培育虚拟仿真实践教学模块设计。森林培育是一门综合性的实践性强的课程，涉及与林木生长相关的基础理论及林分经营的专业课程，同时又需要应用3S技术以解决营林设计的问题，因此在进行森林培育虚拟仿真实践教学设计时，根据林木的生长发育阶段及相应的技术要点，设置了三个模块的仿真实验，见表1。

2.林木工厂化育苗技术虚拟仿真实验。随着林业科技的发展，在林木良种化和无性系化的基础上，林木育苗已实现了工厂化生产，包括组培育苗和轻基质容器育苗技术。该部分对于学生学习现代化育苗生产作业方式、掌握规模化组织苗木生产和经营具有重要的指导作用。由于育苗技术繁锁、培育时间长，学生难以完成整个苗木培育过程的实验，往往不能理解或掌握育苗关键技术。通过模拟林木组织培养以及容器育苗等过程，使学生在学习理论课的同时，通过直观演示与操作，系统地掌握工厂化育苗的全过程。

3.人工林造林技术虚拟仿真实验。人工林造林技术包括造林规划设计、林地清理、整地、种植点配置、施基肥、密度设置、栽植等环节，这是人工林高产栽培的首要部分。在课程授课中讲解了造林技术，并进行了部分环节的操作，但由于造林技术环节跨越冬季、春季以至夏季三个季节，生产时间长，个别工序与理论教学时间不能匹配，且涉及范围广、技术内容多、实习成本高等因素，使学生不能深刻理解和感知工程造林的环境与技术要求，不能将基础理论与实践相结合。选择南方种植面积最大的桉树、杉木、马尾松作为培育对象，采用虚拟仿真技术对人工林造林各个环节进行模拟，从而激发学生的学习兴趣和积极性，提高学习效果。

4.人工林抚育技术虚拟仿真实验。加强人工林的抚育管理，创造良好的环境条件，及时调控林木的生长发育，是保证桉树成活、成材的关键。一般在造林后的三年内需要进行林分抚育，主要包括除草、施肥、修枝、间伐等技术。各技术环节所实施的季节不同，而且林木资源消耗大、技术复杂、成本高，在有限的学习周期内，无法全程参与、跟踪和感知林分抚育的实施及效果，并且除草剂的使用涉及用药危险性和林分安全性的问题，这些因素学生实训实验受到限制。采用虚拟现实技术，通过人机互动、场景重现的方式，综合运用相关的理论知识，体验和掌握人工林抚育各个环节过程。

三、森林培育虚拟仿真实践教学的功能与效果

虚拟仿真实验教学平台建设，是丰富森林培育实践教学资源，推动信息化条件下传统教学方法的转变，强化对学生实践能力、创新能力和科学素养的重要途径，同时也提高了教师的教学能力，增强服务社会和校企协同创新能力。

1.改善以教师讲授为中心的教学模式。通过人机交互进行实验操作与数据处理，真实体验实验过程，将枯燥的学习过程游戏化，极大地提高学生的学习兴趣。虚拟仿真实验系统的师生互动平台可以不受时间和地点的限制，学生和教师可以通过互动平台进行交流，在节约教学资源与教学师资的情况下，很好地完成教学目的，提高教学的质量。

2.预习实验和复习实验的功能。传统实验实践教学中，学生跟着设定好的实验步骤做，缺乏主观能动性，而纯文字的预习理解加大了预习的难度。森林培育学中的林木工厂化育苗技术部分，虽然在课堂上教师系统地介绍了工厂化育苗的流程，但没有实际场景的情况下，学生仍不能掌握好育苗技术。如果学生预习实验内容文字的同时，在电脑上操作虚拟仿真实验，对林木组织培养以及容器育苗技术环节进行模拟操作，再通过虚实结合，学生可以在理论授课及实践活动之前或之后，较系统地掌握现代林木育苗技术，加深对相关知识的理解程度，提高动手能力。虚拟仿真实验对于学生理解实验原理、明确实验目的、理清实验步骤、理解实验知识起到很好的作用。

3.可进行周期长、危险性高、成本高的实验。把抽象的概念形象化透过现象看本质，能直观地进行无法全程参与的实验或实践活动，例如人工林造林和人工林抚育技术仿真实验，通过模拟操作造林技术工序、林分抚育措施，并可进行演示和重复操作，对林分抚育后林木生长的动态监测与数据分析，达到身临其境的模拟效果。此实验解决了因抚育周期长、成本高而无法开设相关实验实习课的问题，提高学生的动手能力，更加深刻理解理论教学内容。同时也节约了实践教学的成本。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年》和《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》对高等教育信息化建设提出了明确的要求[5]。将信息技术与教学深度融合，挖掘学生自主学习、自主管理和自主服务的潜能，是现代教育模式和现代教育技术的要求。在教学中，将虚拟仿真实验系统与学生动手操作的真实实验相结合，与网络技术相结合实现校园网络化运行，促进优质教育资源的共享，更好地服务于卓越农林工程师的培养目标。

参考文献：

[1]刘勇，宋廷茂，翟明普，等.用系统科学指导和丰富森林培育学[J].林业科学，2008，44（7）：1-5.

[2]刘勇，李国雷，吕瑞恒，等.关于加强森林培育学理论研究的探讨[J].世界林业研究，2010，23（3）：64-68.

[3]杨梅，黄宝灵，潘晓芳，等.对森林培育实验实践教学的思考与探讨[J].教育教学论坛，2012，14：178-179.

虚拟仿真技术教学范文第5篇

【关键词】虚拟仿真技术；电子技术课程；技术应用

伴随着科学技术不断发展从而形成的虚拟仿真技术是一种作用于实验研究的新的科学技术，在20世纪40年底被发现。在几十年的革新、改进、发展中慢慢走向成熟，被应用于现代生产生活的各个方面。同时教育部门发掘到虚拟仿真技术在教学中的优势，作为一种新的教学方法用用于教学中。这一技术在教育领域的应用满足学生对教学的需要，对学生逻辑思维和动手能力有很大的帮助，提高教学效率和质量。

1.虚拟仿真技术概念

虚拟仿真技术又被称为虚拟现实技术和模拟技术，其技术核心就是利用一个虚拟系统去模仿一个相应的真实系统。它是一种实验研究的新技术，而它也是一直存在于自然客观规律中一直被使用，在计算机技术发展过程中被发现提炼出的新技术。在科学技术飞速发展的现代社会，虚拟仿真技术也在不断地进行技术改革和发展，并不断地成为必不可少的技术。

2.虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用

科学技术突飞猛进的发展，使得电子课程原有的教学模式不适应社会的发展进程，学生对电子技术知识的需求量也在不断增加。虚拟仿真技术在电子技术课程的应用给教学带来了新的教学手段，满足学生对电子技术知识的强烈需求，适应社会对技术人才的高要求。

2.1 虚拟仿真技术融入课堂

电子技术课程在之前的教学模式是重理论轻实践，大部分的课堂时间放在理论知识的讲授中，课堂氛围死板显得枯燥无味，使学生学习积极性被打消，产生排斥心理。而且理论知识没有实践进行补充和认证，增加学生学习难度，对电子技术停留在一知半解的阶段。传统的电子技术仪器比较笨重，每次上课搬来搬去很麻烦有浪费课堂时间，课堂效率也不高。虚拟仿真技术英语与课堂解决了电子技术课堂实验难的窘境，教师在讲解理论知识的同时利用多媒体进行实验演示，把抽象的理论概念通过演示变得很容易理解，调动学生的学习兴趣，愿意主动去思考问题以及动手实验巩固知识点。虚拟仿真技术融入课堂提高课堂效率和教学质量，更能提供学生学习积极性。

2.2 革新实验教学方法

电子技术顾名思义是技术性很强的课程，技术能力是需要持续不断的实践进行积累。所以电子技术课程是一门对实践要求很高的学科，理论只是对技术实践的知识补充。两者要充分结合向应用。传统的教学手段就是对理论知识的死记硬背，只要能通过考试就可以，在实践方面的经验是少之又少。所以在电子技术的教学中要让学生了解虚拟仿真软件并学会在实验中使用，学生在进行电子技术实验中可以对理论知识进行强化，而且虚拟仿真技术在实验中应用然学生对实验的兴趣提高，在实验的过程中学生与学生之间可以进行跟好的交流，主动地寻找知识支撑，制定更好的实验方案，锻炼了学生主动寻找问题和解决问题的能力。

2.3 增多课程设计实践环节

原有的电子技术课程的实践课程设计都比较单一，学生的实践结果达不到预期好的效果。所以在虚拟仿真技术进入电子技术教学中要逐渐增多实践环节，对模拟电子技术内容进行多个单元的划分，最初由老师带领进行模拟电子技术的实验，然后在接下来的额试验中把主动权教给学生，让学生学会独立思考，然后对自己的实验结论进行陈述，在陈述过程中会让学生再次进行思考，这样对知识的记忆更牢固。

2.4 虚拟仿真技术运用注意问题

电子技术课程教学中引用虚拟仿真技术虽然在很大程度上改善了传统的教学弊端，对教学内容有了丰富的补充，让学生对抽象的理论知识得到更好的理解，激发学生的创新意识和学习积极性。但是不能让模拟仿真技术完全取代实际的技术机器进行试验，这样会让学生依赖于计算机中的仿真技术应用，在实际操作仪器过程中操作能力下降，不能满足岗位的技术需求，不仅不能达到人才培养的目的，反而会起到教育的反作用。因此，在应用虚拟仿真技术教学的过程中也要加入传统教育中积极的方面，做到虚拟技术的优质学习也能保证实物应用 的操作能力，培养学生的综合能力和高技术素养。

3.虚拟仿真技术应用于电子技术课程的意义

虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用，打破了传统应试教育弊端，让死板的电子技术课堂教学变得更加活跃，真正实现电子技术课程教育理论联系实际；该技术的应用对教师的教学素质也是一种考验，虚拟仿真技术是不断发展更新的最新技术，教师要走在技术的最前沿，这样才能在教学中更好的教授给学生，提高自身的教学能力；培养学生的学习积极性和兴趣，让学生学会独立思考，主动提出问题并主动寻找解决方案，在实践中锻炼自己的动手能力和思考能力，让自己的综合能力得到提高；适应社会技术人才的高标准要求，学校跟注重学生在技术方面的实践动手能力，才能保证在激烈的竞争中保持较高的竞争率，为企业培养专业技术型人才。

4.结束语

虚拟仿真技术被广泛应用于生产生活中，成为必不可少的技术。作为实验研究的一门新技术，近年来被不断应用于教学领域，帮助学校培养专业综合性技术人才。电子技术课程是理论与实践综合运用的一门学科，在计算机上利用仿真软件在课堂上进行教学，把抽象的理论知识在演示的过程中简单化、直白化，让学生对很难理解的知识点得到直观的理解和学习。在实践中使用虚拟技术软件让学生会更好把理论知识转化为实践能力，同时对理论教学中漏掉的知识点通过技术实验进行补充，减少不必要的时间浪费。这样的新的教学方法让学生更积极主动的去学习，提高了对电子技术课程的学兴趣，对学生的思维训练和动手能力提高有很大的促进作用；课堂氛围得到改善，提高教学效率和质量。适应社会对人才需求，让学生在强大的竞争中也能凭借自身的技术能力和综合素养脱颖而出，实现自己的价值。但是教学中运用虚拟仿真技术时也要注意他可能带来的教学局限性，不能因为是好的技术就无限制的偏重使用，这也会导致教学质量的下降，对学生综合能力的培养带来弊端，所以要做到虚拟仿真技术在电子技术课程中的合理应用。

参考文献

[1]李松湘.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[D].湖南师范大学，2012.