虛擬仿真教學范文精選

摘要:虛擬仿真實驗教學不僅是高校對教學資源與教學水平優化的需要，更是順應時展加強教學信息化建設的現實要求。根據農林經濟管理方向的國家人才培養需求，課題組通過構建參與式、參與式體驗場景，讓學生全景式鳥瞰農村產權制度改革的全貌，代入式分析農村產權制度改革推進遇到的政策障礙和現實難點，系統辨析各地在農村產權制度改革中典型推進路徑的差異。該虛擬仿真實驗教學對于農村改革教學模式創新、提升教育質量具有一定的參考意義。

關鍵詞:虛擬仿真實驗;教學改革;農村改革

教育部在2018年的《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》中提出了“新時代高教40條”。其中，虛擬仿真實驗教學作為高校傳統教學與計算機技術相融合而產生的前沿教學模式，順應了“新時代高教40條”中關于“推進現代信息技術與教育教學深度融合”的要求。伴隨著5G、大數據、人工智能等信息技術的快速發展，虛擬仿真實驗推動了教育教學的創新與改革［1］。信息化的教學模式讓高校學生可以通過虛擬仿真實驗與課程內容相鏈接，與現實情況相接軌，也為學生自主及研究性學習提供了基礎平臺，從而達到增強高校教學質量的目的［2］。作為教育類的虛擬仿真實驗，應重點突出寓教于樂的目的，實驗方式必須新穎，不追求在光影特效上登峰造極，而是能給人真實的代入感或是愉悅感。此外，成功的虛擬仿真實驗應該給人以有益的啟迪乃至教育，才能得到用戶以及潛在用戶群體、社會輿論潛意識的認同。

1虛擬仿真應用于農村改革教學的必要性

農村改革是全面深化改革的重要組成部分，是農林經濟管理專業的學生必須掌握的重點知識。然而，農村改革作為一項復雜的系統性工程，僅靠傳統模式下的課堂教學難以使學生掌握在農村改革過程中可能面臨到的重點和難點問題。在創新教學實踐內容方面，為了進一步強化學生對于課程的理解和獲得感，高校也做出了各種探索［3］。如，將學生送到基層進行實習，亦或采用長期駐村調研等方式。上述方式雖然能讓學生親臨農村一線，感受改革實踐過程，但這樣做不僅要耗費大量的人力、物力和財力，且課程容納學生數量相對受限。此外，還會因為所駐村莊的經濟社會差異，難以讓學生形成較為系統完備的知識網絡體系。農村改革虛擬仿真實驗相較于傳統線下實踐教學存在諸多優勢，通過虛擬仿真實驗教學，學生可以對農村改革的整體情況進行更為直觀的掌握。在避免時間、空間和預算限制的同時，還給學生提供了隨時可以預習與自主探索的平臺。在傳統教育中，老師和學生是課堂上的雙主體，兩者的切合性依然會延續至虛擬仿真項目的教學模式下。在既定的虛擬仿真實驗場景中，學生自主地學習和思考，老師則成為學生的引導者。因此，將虛擬仿真實驗融入傳統教學，實現虛實結合的混合式教學模式，緊跟當前創新教學模式的發展趨勢，發揮不同類型教學模式的長處，才能使教學質量達到最優水平。

2虛擬仿真實驗的教學特色

[摘要]新時代，社會迫切需要復合型、創新型和應用型經濟學人才。為了滿足社會對經濟學人才的需求，本研究基于QFD理論分析經濟學綜合虛擬仿真實訓課程的教學設計，通過課程教學需求分析，進而得出了課程教學過程設計的轉換，以及課程教學過程設計到就業指導的轉換，最后對課程教學設計提出了改進措施。本研究將為經濟學專業的實踐教學提供有益的指導，并為經濟學專業的學生就業和創業起到積極的推動作用。

[關鍵詞]質量功能展開；教學設計；虛擬仿真實訓；經濟學

隨著科學技術的發展，經濟學綜合虛擬仿真實訓教學能夠利用各種新技術更富多樣的表現形式使實訓課程有組織、有次序、有意義、有內涵的進行。能夠有效解決某些學校因實訓時間、空間、設備和資金不足[1]等原因造成的學生無法將理論運用到實踐的問題。同時，經濟學虛擬仿真實訓不但具有完備的教學功能，同時還具有低成本、高效率和安全性等特點[2]，還滿足了社會對復合型、創新型和應用型經濟學人才的需求。QFD（QualityFunctionDevelopment）中文稱質量功能展開，不斷滿足顧客需求是QFD理論的核心同時也是QFD發揮有效作用的無限動力[3]，QFD理論讓管理者真正地認識到顧客的真實需求，指導管理者積極采取行動以滿足顧客需求從而達到更好的生產經營效果。在這個過程中明顯地減少了產品從規劃階段到生產階段再到消費階段的盲目性，這極大地減少了成本和資源浪費，大大提高了生產效率和產品質量，有利于提升企業的競爭力。QFD最開始適用于制造業，隨著社會的發展QFD理論近年來也開始運用到教育領域，并且QFD技術在計算機技術、信息工程技術、人工智能和大數據[4]等現代科技的支持下其發展會更加寬廣全面，也會逐漸受到各個領域的重視。建設一流的本科專業、一流的課程體系和出色的課程內容都離不開實踐教學，運用QFD理論對經濟學綜合虛擬仿真實踐教學體系進行研究，對高校經濟學專業的培養計劃修訂提供了理論基礎[5]。用QFD模型對經濟學綜合虛擬仿真實訓課程的教學設計環節進行改進，可以改善經濟學專業課程的授課效果，培養出更能適應社會發展的高素質復合型、創新型和應用型人才，從而滿足社會和企業的需求。

1.基于QFD理論的經濟學虛擬仿真實訓課程教學過程設計

1.1課程教學需求調查與分析

Wisconsin-Madison大學的機械工程系的老師較早運用QFD方法從顧客需求出發，把教師當成內部顧客，將企業和學生作為外部顧客，設計本科生的課程。因此，應用QFD設計經濟學綜合虛擬仿真實訓課程，可以使之反映顧客的聲音。用QFD方法調查內部顧客和外部顧客的需求，也就是調查具有經濟學人才需求的企業的想法和參考經濟學專業的教師以及有就業需求的學生們的建議，在這個過程中還需要參考各高校對經濟學專業學生的素質要求和培養計劃以及經濟學虛擬仿真實驗課程安排以此來獲取課程需求信息[6]。對獲取的課程需求信息進行處理后，將經濟學綜合虛擬仿真實訓課程的教學需求分解為一級需求、二級需求和三級需求三個水平[7]。采用專家打分法，通過企業和任課教師的打分可以將教學需求的重要度分為1、3、5、7、9五個等級，1表示最低等級，9表示最高等級[8]。從表1可以看出，學習能力、創新能力、運用專業知識能力、提出分析解決問題的能力為課程教學需求的重點，它們的相對重要度分別為8.42%、8.42%、8.42%、7.37%。

摘要:NB虛擬仿真實驗室是以虛擬仿真技術為核心，結合多媒體技術、圖形圖像學以及專業理論知識來構建實驗模擬訓練的系統，主要在計算機軟件中以動畫視頻的形式呈現。文中從宏觀角度闡述NB虛擬仿真實驗室在中學化學實驗教學的課前預習、課堂教學、課后預習中的應用，明確NB虛擬仿真軟件對調動學生學習化學實驗積極性、培養學生自主學習能力和科學探究能力的重要影響。

關鍵詞:NB虛擬仿真實驗室;化學實驗教學

一、前言

NB虛擬仿真實驗室是一款為初高中教師和學生打造的實驗教學及學習工具，包含初中77個、高中139個實驗資源供學生練習。除此之外，該軟件中還設計了化學實驗儀器庫、實驗藥品庫，囊括了中學化學實驗中能用到的所有儀器和藥品。因此，通過該軟件能夠實現學生自主設計實驗，組裝實驗儀器并進行實驗。在中學化學中，有一部分實驗有毒或者在操作過程中存在一定危險。這也是這部分實驗在中學化學教學中難以開展的原因之一。如果將NB虛擬仿真軟件融入到這些有毒、有危險的化學實驗中進行有效教學，能夠在很大程度上打破這些實驗在教學中的局限性，對激發學生學習化學實驗的興趣，培養學生的自主學習能力，促進學生科學探究和創新素養的發展都有會產生有利影響。下面將以氯氣的相關實驗為例，闡述如何在具有一定危險的化學實驗教學中應用NB虛擬仿真軟件。

二、NB虛擬仿真實驗室在教學中的應用策略

(一)課前有效預習調動學生積極性，為課堂教學奠定扎實基礎

摘要：隨著科技的不斷發展，虛擬仿真技術已慢慢走進教學領域，并在教學領域中發揮著重要作用。虛擬仿真技術在中職電子技術教學中的運用，給電子技術教學帶來了新的變革，文章就虛擬仿真技術在中職電子技術教學中運用的重要性、現狀以及作者的幾點建議等三個方面展開論述。

關鍵詞：虛擬仿真技術；電子技術；教學建議

虛擬仿真技術作為一種新型的科學技術越來越為人們所關注，在中職電子技術教學中引進這項技術，是中職院校發展的需要，也是時展的必然趨勢。

一、虛擬仿真技術在中職電子技術教學中運用的重要性

虛擬仿真技術又稱模擬技術或者虛擬現實技術，通俗上講就是用一個虛擬的系統模仿一個真實系統的技術。隨著計算機科學技術的迅猛發展，虛擬仿真技術已應用在生產生活的多個領域。近幾年，在中職電子技術教學中也引入了虛擬仿真技術，它不僅提供了新型的教學手段，優化了教學模式，而且彌補了傳統教學的不足，給教學帶來了全新的體驗。

二、滿足電子技術教學的需要

山東電力高等專科學校以教育資源數字化虛擬仿真共享為建設目標，推進電力工程專業全領域、全流程、全業務的虛擬仿真系統覆蓋，實現業務、教育、產業的深度融合，切實提升共同體核心業務價值創造能力，提高共同體運營效率，夯實共同體可持續發展能力，全力支撐學校電力工程專業建設。截至2021年，山東電力高等專科學校變電運維、電網調度運行、配電自動化相關專業課程基本建成“前臺靈活、中臺強大、后臺穩定”的虛擬仿真運行平臺，基本實現全流程、全業務的虛擬仿真覆蓋，虛擬仿真教育模式不斷創新，使共同體合作數字化能力顯著提升。

一、建設條件與基礎

建立“校校聯合、資源共享”的教學實踐共同體運行機制。2020年1月，以“校校聯合、資源共享”為指導，成立了以山東電力高等專科學校為牽頭單位、各成員單位共同參與的教學實踐共同體。共同體立足電氣工程相關專業人才培養，以一線崗位實際工作的需求和意見為導向，制定實施聯合培養協議，建立了基于崗位典型工作任務的教學資源開發機制，聯合制定實施校校聯合管理辦法和資源共享管理辦法，共同開展學生培養管理，共同承擔教學成本和管理職責，建立了教學實踐共同體穩定運行機制。培養“共建共享、遠程指導”教學實踐共同體師資隊伍。教學實踐共同體以“共建共享、遠程指導”為指導，制定推進各成員單位在師資隊伍方面的共建共享，共同開展遠程學習指導工作，促進教師在成員單位之間交流任教、共享資源，共同指導學生開展仿真實訓，共建共享一支結構合理、數量充足、素質過硬、專兼結合的教學實踐共同體師資隊伍。建設“虛擬仿真、貼近現場”的技能訓練平臺。教學實踐共同體以“虛擬仿真、貼近現場”為指導，按照“服務現場實際、再現工藝流程、錘煉操作技能”的原則共同設計技能訓練平臺，先后建設了變電運維、電網調控、配電自動化等現場型、混合仿真型、純軟仿型實訓室30余個，以真實的現場設備、實際的操作系統搭建了各專業崗位的工作實境。按照崗位工作規范和培養電力一線工人標準，聯合開發技能實訓作業指導書，嚴格依據現場工作步驟，標準化開展安全風險交底、工作準備、流程操作及現場恢復等工序，通過反復練習真實任務，不斷強化學生規矩意識和規范化操作習慣。形成“對接生產、任務驅動”的仿真實訓教學資源庫。教學實踐共同體按照現場實際生產流程，重新開發學生培養所需的教學資源。首先依據崗位工作標準提煉核心知識點和關鍵技能項，重構課程標準的知識目標和能力目標，通過設置若干工作情境予以支撐；其次按照新編課標開發行動式教材，整合大量企業現場操作任務和案例，在各情境設計若干學習任務，以實際的操作任務為載體，將必備的知識融入現場標準化的操作流程，并據此編制整體教學設計、單元教學設計。電氣工程山東電力高等專科學校以教育資源數字化虛擬仿真共享為建設目標，推進電力工程專業全領相關專業已開發情境任務式課程標準40余門、行動式教材20余本，同時編制基于崗位標準的實訓作業指導書40多部，網絡課件100余個，建立了突出崗位特點、對接生產過程的教學資源庫。

二、建設方案

通過虛擬仿真技術的應用，帶動學校整體的數字化轉型，系統整體規劃，統籌分步實施。通過虛擬仿真技術應用，推動電氣工程相關專業教育教學模式、業態和方式的“三個轉變”，打造線上線下相融合的教學新業態、新模式。具體包括如下四方面內容：一是加強數字基礎設施建設，推動虛擬仿真技術進一步深化落地。擴容網絡鏈路帶寬，實現萬兆進樓宇、千兆到桌面。加強5G關鍵技術研究和網絡建設，深化5G在培訓教學、學生管理等核心業務領域的試點應用。建設物聯管理平臺，實現全部智能業務終端統一接入和管控，打造全面感知、高效處理、應用靈活的智慧物聯體系。二是集成各專業虛擬仿真系統，建成公用仿真中心，打造虛擬仿真實訓云平臺。建設基于云端技術的電網運行虛擬仿真培訓支撐平臺，為各仿真應用提供網絡化協同仿真運行環境，為遠程網絡化仿真培訓學習提供技術支撐；部署電網運行人員學習自適應培訓子系統，采用統一規范XAPI的學習行為采集技術，實現仿真學習行為數據的采集、存儲與分析；構建電網運行專業自適應培訓系統模型，研發自適應學習引擎，針對用戶知識掌握情況和培訓目標進行個性化精準化培訓內容推薦，幫助用戶快速提升專業技能；部署仿真培訓智能引導和自動評價子系統，綜合考慮操作仿真行為及電網運行狀況指標，實現對網絡化仿真學習行為的智能引導和自動量化評價；研發進階化虛擬仿真學習功能，在仿真系統中增加闖關、多人對抗積分排行、道具、等級提升等元素，提高仿真系統學習趣味性。部署電氣工程相關專業的線上虛擬仿真系統，實現傳統實訓資源的數字化、線上化轉型。三是推動電氣工程相關專業教育教學的數字化建設。落實學校“雙高”建設方案，圍繞“一體雙育四化”職業教育新模式，主動適應“互聯網+職業教育”發展需求。運用培訓教學云服務平臺及外網公用數字化平臺，部署虛擬仿真云系統，探索應用線上教學、遠程輔導等教學新方式。推進線上教學方式常態化，實現核心課程線上直播授課、在線測驗。全面實施線上線下相結合，推進課堂授課與線上課前自學、在線學習，在線測試、課余輔導等靈活結合。四是強化基于虛擬化技術的培訓教學數字資源建設。以職業能力為核心，加快涵蓋課程、微課、課件、案例、試題庫等教學資源的轉化和建設。制定建模標準，構建電力設備模型標準庫、電力行業標準運營框架，試點建設涵蓋設計施工、運行檢修、供電服務、品牌傳媒的分布式虛擬仿真實訓系統。深化系統集成和開發，推動虛擬仿真培訓與生產環境密切結合，營造“時時能學、處處可練”的實訓環境。

三、預期成效和考核指標