發(fā)布時(shí)間：2022-12-20 01:38:57
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心組建于2001年9月。根據(jù)“學(xué)科交叉、設(shè)備共享”的原則,充分結(jié)合各課程特點(diǎn)及資源分布,中心下屬各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化重組為4大實(shí)驗(yàn)室板塊,構(gòu)建起醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)、分子醫(yī)學(xué)及人體解剖學(xué)四個(gè)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。以培養(yǎng)學(xué)生綜合能力為核心,針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合,從而組成了與實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)相對(duì)應(yīng)的形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn),人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)四大模塊。從根本上改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念,構(gòu)建了既與相應(yīng)學(xué)科的理論教學(xué)保持有機(jī)聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立,具有鮮明特色的“一體化,模塊式,綜合型、開放性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系。
2分層次設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,采用多元化教學(xué)方法
按照“扎實(shí)基礎(chǔ)、自主開放、鼓勵(lì)創(chuàng)新”的原則,大幅度調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容和授課程序,以能力培養(yǎng)為主線呈漸進(jìn)式銜接,按基本技能實(shí)驗(yàn)(50%)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(40%)、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)(10%)三個(gè)層次設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,編寫與之相適應(yīng)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教材,逐漸形成從宏觀至微觀、從形態(tài)至機(jī)能、從簡(jiǎn)單至綜合、從基礎(chǔ)至臨床,縱橫相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,以培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。同時(shí),根據(jù)不同學(xué)科特點(diǎn),采用多元化教學(xué)方法,最大程度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性[2]?；炯寄軐?shí)驗(yàn)結(jié)合理論課教學(xué),開設(shè)傳統(tǒng)的經(jīng)典驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、基本儀器使用、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物手術(shù)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖形的記錄、采集和處理,訓(xùn)練學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作和技能。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生以“一個(gè)問題”為中心,綜合多學(xué)科知識(shí)點(diǎn),從人體器官、組織細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)、遺傳特性、生理生化到疾病發(fā)生的分子機(jī)理、基本病理過程、藥物作用等多個(gè)角度來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生以跨學(xué)科的思維方式建立整體的概念,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與思考。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生選擇自己感興趣的題目,運(yùn)用已學(xué)到的知識(shí)和技能,獨(dú)立設(shè)計(jì)并開展帶有研究性質(zhì)的綜合性實(shí)驗(yàn),搜集必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并加以分析,寫出實(shí)驗(yàn)論文,以學(xué)術(shù)交流會(huì)的形式,討論各自的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力及創(chuàng)新意識(shí)[3]。研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)結(jié)合學(xué)?！按髮W(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃支持基金”,學(xué)生自行組織課外科研小組,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)感興趣的小型科研課題,申請(qǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基金或參加指導(dǎo)老師的在研課題。該實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科研實(shí)施、結(jié)果整理分析到論文撰寫,全部由學(xué)生獨(dú)立完成。2007年以來(lái),我校7年制及5年制醫(yī)科各專業(yè)學(xué)生共獲得資助15余項(xiàng),資助經(jīng)費(fèi)達(dá)10萬(wàn)元,公開發(fā)表科研論文28篇,獲得各種獎(jiǎng)勵(lì)及發(fā)明專利20余項(xiàng)。以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),采取自主式、學(xué)導(dǎo)式、研究式的教學(xué)方法,學(xué)生接受了較全面、嚴(yán)格、系統(tǒng)的科研訓(xùn)練,啟發(fā)了他們?cè)诳蒲羞^程中提出問題、解決問題的邏輯思維方式,提高了獨(dú)立工作和科研創(chuàng)新能力[4]。
3積極開展“第二課堂”教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、解決問題能力
開展“第二課堂”活動(dòng)是中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的另一大特色。富有內(nèi)涵的第二課堂活動(dòng),既強(qiáng)化了學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié),也提供了互動(dòng)的師生交流空間,創(chuàng)造了學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì)。通過引導(dǎo)學(xué)生參加社會(huì)活動(dòng),激發(fā)了學(xué)生積極探索的精神,縮短了學(xué)生與社會(huì)的距離。醫(yī)學(xué)昆蟲學(xué)課程教學(xué)中,采取了專題講授與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式,結(jié)合所講授的專題,把學(xué)生組織成若干社會(huì)實(shí)踐小組,利用周末開展小型調(diào)研活動(dòng)。學(xué)生們?cè)谳o導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,走出實(shí)驗(yàn)室,制訂醫(yī)學(xué)昆蟲調(diào)查、防治技術(shù)方案,在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)際工作能力的同時(shí),也培養(yǎng)了學(xué)生科研工作的能力及興趣。臨床藥理學(xué)將實(shí)驗(yàn)課搬到工廠車間,讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)親眼目睹制藥過程。人體解剖學(xué)在課余時(shí)間將學(xué)生組織成若干課外實(shí)踐小組,參與解剖技術(shù)室的尸體解剖與標(biāo)本制作,使學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中進(jìn)一步學(xué)習(xí)掌握解剖學(xué)知識(shí)[5]。第二課堂教學(xué)活動(dòng)的開展,既強(qiáng)化了學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐環(huán)節(jié),也創(chuàng)造了互動(dòng)的師生交流空間和學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),有利于加強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)和動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。2001級(jí)7年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)趙菁同學(xué),從大二開始,就參與了“河南省重點(diǎn)科技攻關(guān)基金資助項(xiàng)目”的有關(guān)課題研究。她提出的將物理和化學(xué)中有關(guān)載體模型的思想引入到生命科學(xué)領(lǐng)域的原理,在我省大中專院校尚屬首例。其研究課題“小鼠IFN-γ真核表達(dá)載體的構(gòu)建和轉(zhuǎn)染鼠腹腔巨噬細(xì)胞抗腫瘤效應(yīng)研究”已在基礎(chǔ)研究中獲得了肯定的治療結(jié)果,可為臨床治療提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在大學(xué)學(xué)習(xí)的幾年里,趙菁同學(xué)將課余時(shí)間和節(jié)假日全都用在了科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科技制作上[6]。當(dāng)中心開展第二課堂活動(dòng)來(lái)發(fā)展學(xué)生的興趣和愛好時(shí),趙菁就找來(lái)理工科的學(xué)生成立課外科研小組,常常領(lǐng)著小組成員研究生物、電子技術(shù),搞科技制作,一項(xiàng)一項(xiàng)的創(chuàng)造發(fā)明問世,并連續(xù)在“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)。在第二屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中,《針劑破口器》、《新型解剖床》榮獲二、三等獎(jiǎng);在第八屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中,《針劑破口器》榮獲三等獎(jiǎng);在第四屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽中趙菁同學(xué)主創(chuàng)的《河南醫(yī)美樂醫(yī)療器械有限責(zé)任 公司》創(chuàng)業(yè)計(jì)劃榮獲銅獎(jiǎng);在第三屆“挑戰(zhàn)杯”河南省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中,趙菁同學(xué)的兩件作品《解剖室空氣凈化裝置》和《便攜式電子防暈動(dòng)裝置》分別獲得二等獎(jiǎng)和優(yōu)秀獎(jiǎng)。在校期間,她連續(xù)四年在全省、全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽和創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽中獲獎(jiǎng),2003年被授予“中國(guó)大學(xué)生跨世紀(jì)人才獎(jiǎng)———建昊獎(jiǎng)”,2004年榮獲“青春中華―首屆中國(guó)青年文化周特別獎(jiǎng)”,2005年8月被授予“第二屆中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)”,2005年11月被授予“首屆河南省十佳青少年讀書成才獎(jiǎng)”,2005年12月榮獲“中國(guó)十大年度大學(xué)生創(chuàng)意人物入圍獎(jiǎng)”,2006年2月榮獲“首屆河南省十大教育新聞暨教育新聞人物獎(jiǎng)”,2006年6月獲得“鄭州市學(xué)習(xí)標(biāo)兵獎(jiǎng)”,截至目前,她已擁有7項(xiàng)國(guó)家專利,被譽(yù)為“學(xué)生發(fā)明家”[7]。2004級(jí)臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)盧沛琦同學(xué)積極參與老師的科研活動(dòng),將所學(xué)知識(shí)與科學(xué)實(shí)踐結(jié)合在一起,利用第二課堂活動(dòng),在指導(dǎo)教師的帶動(dòng)下順利完成一項(xiàng)科研內(nèi)容,其撰寫的科研論文《骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞體外誘導(dǎo)為心肌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究》,在2006年鄭州大學(xué)組織的學(xué)生科技競(jìng)賽活動(dòng)中,榮獲“鄭州大學(xué)學(xué)生科技創(chuàng)新與科技論文”一等獎(jiǎng)。
4利用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量
中心將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué),建設(shè)了一批數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。包括人體解剖學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)多媒體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)碼顯微互動(dòng)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)室、多通道生物信號(hào)采集系統(tǒng)和機(jī)能學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等。各實(shí)驗(yàn)室根據(jù)不同需求裝備相應(yīng)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,使實(shí)驗(yàn)室信息網(wǎng)絡(luò)硬件建設(shè)處于國(guó)內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)先地位。虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)軟件與實(shí)驗(yàn)硬件配合,多媒體技術(shù),網(wǎng)絡(luò)教學(xué)———三種教學(xué)手段,進(jìn)一步強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。我們自行研發(fā)的一套局部解剖學(xué)虛擬教學(xué)軟件,利用虛擬的人體三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“虛擬人體解剖”,學(xué)生通過鼠標(biāo)、鍵盤等工具輸入相應(yīng)的變量,進(jìn)行逼真的人體解剖實(shí)驗(yàn),收到了良好的教學(xué)效果,受到學(xué)生和省內(nèi)外同行專家的一致好評(píng)[8]。借助校園局域網(wǎng)和中心網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接,應(yīng)用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),開辟了試驗(yàn)項(xiàng)目網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上預(yù)習(xí)、網(wǎng)上復(fù)習(xí)、在線實(shí)驗(yàn)等方式消除空間和時(shí)間上的障礙,培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)獵取本專業(yè)發(fā)展前沿信息和新技術(shù)的方法。在中心網(wǎng)站創(chuàng)建的局部解剖學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室、機(jī)能學(xué)網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)室、形態(tài)學(xué)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)本陳列館。由于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的個(gè)體性和交互性,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動(dòng)性與創(chuàng)造性。
5完善實(shí)驗(yàn)考核方式,科學(xué)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
針對(duì)不同層次的實(shí)驗(yàn),采取不同的考核方式,客觀、準(zhǔn)確、科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī),構(gòu)建了以教學(xué)督導(dǎo)與信息反饋為主要手段、以實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)控為主要內(nèi)容、以完善的規(guī)章制度為保障的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量保證體系?；炯寄軐?shí)驗(yàn)的考核主要依據(jù):實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與報(bào)告,實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)考試[9];綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考核主要依據(jù):選題的合理性和難度,設(shè)計(jì)方案的完整性、合理性、經(jīng)濟(jì)性,仿真優(yōu)化的正確性,硬件制作、測(cè)試結(jié)果和設(shè)計(jì)報(bào)告;研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考核主要與課題、論文完成情況,答辯情況以及競(jìng)賽結(jié)果相結(jié)合。
論文摘要：工程圖學(xué)課程是理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程，在理論教學(xué)中由于缺乏真實(shí)感受，學(xué)生聽課時(shí)常會(huì)感到枯燥乏味、內(nèi)容很難理解，因此，在教學(xué)中進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但在一定程度上可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)資源的匱乏，而且可以提高學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題 的能力。因此，在《工程圖學(xué)》教學(xué)中應(yīng)用“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)”進(jìn)行教學(xué)改革的探索。
0 引言
工程圖學(xué)課程教學(xué)理論與實(shí)踐相結(jié)合是非常重要的特別是學(xué)生的動(dòng)手及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)好這門課程至關(guān)重要。通過加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，才能使學(xué)生真正理解和掌握該學(xué)科的理論知識(shí)。
工程圖學(xué)課程的教學(xué)是很具體形象的，它注重機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)作 ，在理論教學(xué)中由于缺乏真實(shí)感受，學(xué)生聽課時(shí)常會(huì)感到枯燥乏味、內(nèi)容很難理解；機(jī)械類課程 中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備大多很昂貴，有些情況下，不能完全滿足相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)要求，尤其是對(duì)每個(gè)學(xué)生而言，學(xué)生實(shí)驗(yàn)通常是分組 ，對(duì)有些實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備很少時(shí)，分組的人數(shù)會(huì)很多，這樣學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)沒有很多機(jī)會(huì)熟練掌握 ；因此，如果能在教學(xué)中進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但在一定程度上可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)資源的匱乏 ，而且可以提高學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，以求達(dá)到掌握一門專業(yè)技術(shù)技能。
1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義
目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)還是采用傳統(tǒng)方式，即老師講解、演示，再由學(xué)生自己動(dòng)手。而國(guó)外已經(jīng)從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)為實(shí)物實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，充分利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，取得了較好的效果。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式以教師為中心，知識(shí)的傳遞主要靠教師對(duì)學(xué)生的灌輸，作為認(rèn)知主體的學(xué)生在教學(xué)過程中自始至終處于被動(dòng)狀態(tài)，其主動(dòng)性和積極性難以發(fā)揮，不利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，也不利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)突破了傳統(tǒng)教學(xué)手段上的局限。學(xué)生自己動(dòng)手操作，親身參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的操作，通過將實(shí)際生產(chǎn)的工藝過程以影像、動(dòng)畫等生動(dòng)的形式表示，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，使其實(shí)踐能力、觀察能力及歸納能力等都得到很好的鍛煉。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)創(chuàng)設(shè)了一個(gè)人性化的學(xué)習(xí)環(huán)境 ，使學(xué)生能夠在自然、互動(dòng)的氣氛中進(jìn)行學(xué)習(xí)?；谝陨纤伎?，嘗試在《工程圖學(xué)》教學(xué)中應(yīng)用“虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)”進(jìn)行教學(xué)改革的探索。
2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)
虛擬實(shí)驗(yàn)的開發(fā)工具主要是網(wǎng)絡(luò)虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言(VRML)和三維建模軟件。VRML是一種用于建立真實(shí)世界的場(chǎng)景模型或人們虛構(gòu)三維世界的場(chǎng)景建模語(yǔ)言。VRML的基本目標(biāo)是建立因特網(wǎng)上的交互式虛擬對(duì)象、場(chǎng)景、三維模型，基本特征包括分布式、三維、交互性 、多媒體集成、境界逼真性等，是 目前 Intenet上基于“www”的三維互動(dòng)網(wǎng)站制作的主流語(yǔ)言。
虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要達(dá)到以下目標(biāo) ：
a)要使參與者有“真實(shí)”的體驗(yàn)。這種體驗(yàn)就是“沉浸”或“投入”，即全心地進(jìn)入，簡(jiǎn)單地說就是產(chǎn)生在虛擬世界中的幻覺。理想的虛擬環(huán)境應(yīng)達(dá)到用戶難以分辯真假的程度，甚至比真的還“真”。這種沉浸感的意義在于可以使用戶集中注意力。為了達(dá)到這個(gè) 目標(biāo)，就必須具有多感知的能力，理想的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)應(yīng)具備人類所具有的一切感知能力，包括視覺 、聽覺、觸覺 ，甚至味覺和嗅覺。
b)系統(tǒng)要能提供方便的、豐富的、主要是基于自然技能的人機(jī)交互手段。這些手段使得參與者能夠?qū)μ摂M環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)的操縱，能從虛擬環(huán)境中得到反饋信息 ，也能便系統(tǒng)了解參與者的關(guān)鍵部位的位置、狀態(tài)、變形等各種系統(tǒng)需要知道的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)性是非常重要的，如果在交互時(shí)存在較大的延遲，與人的心理經(jīng)驗(yàn)不一致 ，就談不上以自然技能的交互，也很難獲得沉浸感。
3 零、部件測(cè)繪實(shí)踐虛擬輔助教學(xué)
《工程圖學(xué)》課程為機(jī)械類專業(yè)一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課，是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)好這門課程至關(guān)重要。通過加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，才能使學(xué)生真正理解和掌握該學(xué)科的理論知識(shí)。本項(xiàng)目的實(shí)施內(nèi)容主要是采用 inventor 2008，3D max，AutoCAD及 vrml軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，使之能夠?qū)X輪油泵(圖1)、減速器(圖2)、虎鉗 (圖 3)的裝配進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬 ，通過影像、動(dòng)畫等生動(dòng)的形式對(duì)裝配過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬 ，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有利于學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步提出問題與尋求解決問題的興趣 ，有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面，有效地支持理論學(xué)習(xí)。
零部件測(cè)繪實(shí)踐虛擬輔助教學(xué)技術(shù)的做法是，以實(shí)物模型為基本要素、以實(shí)物模型測(cè)繪為主線，用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的方法，制作圖畫和動(dòng)畫形式為主的直觀形象，去解析零部件的形狀結(jié)構(gòu)和測(cè)繪過程。
將虛擬輔助教學(xué)融于測(cè)繪實(shí)踐教學(xué)的過程是：布置測(cè)繪任務(wù)；觀測(cè)分析實(shí)物模型；教師依據(jù)實(shí)物模型通過虛擬輔助教學(xué)課件集中指導(dǎo)；學(xué)生依據(jù)實(shí)物模型，參照虛擬輔助教學(xué)課件自主測(cè)繪；教師集中講評(píng)。
虛擬輔助教學(xué)主要構(gòu)件是以虛擬圖象為主，配有少量文字說明的電子文檔。分別是：以動(dòng)畫為主去表達(dá)零部件形狀結(jié)構(gòu)的圖畫集，以對(duì)零部件形狀結(jié)構(gòu)分析和視圖分析為主的圖畫集，以對(duì)零部件測(cè)繪方法和過程指導(dǎo)為主的圖畫集，以對(duì)尺寸、技術(shù)要求、圖樣、作業(yè)要求指導(dǎo)為主的圖畫集。
4 零、部件測(cè)繪實(shí)踐虛擬輔助教學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)
a)基于實(shí)體的虛擬。計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬三維圖與構(gòu)形思維和視覺及視覺心理密切相關(guān)。實(shí)踐表明：沒有實(shí)體模型做基準(zhǔn)沒有構(gòu)形思維和視覺及視覺心理的支持，計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬三維圖就會(huì)成為沒有意義的作品；另一方面，沒有構(gòu)形思維和視覺及視覺心理知識(shí)去指導(dǎo)計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)、虛擬三維圖的創(chuàng)作，也不能獲得效果良好的作品。
b)基于圖學(xué)素質(zhì)對(duì)測(cè)繪對(duì)象 (零、部件)的選擇。選擇好測(cè)繪對(duì)象是保障零、部件測(cè)繪實(shí)踐教學(xué)效果的首要條件。簡(jiǎn)單化和過度復(fù)雜化都不可取，都可能給大學(xué)總體教學(xué)帶來(lái)?yè)p害。選擇測(cè)繪對(duì)象 (零、部件)的第一因素是考慮對(duì)學(xué)生圖學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的要求，其次是考慮后續(xù)課的需求。閥類、泵類、夾具類(虎鉗)、減速器類是常選測(cè)繪對(duì)象，其主要原因是便于教學(xué)。按圖學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的要求考慮，所選零、部件的測(cè)繪內(nèi)容應(yīng)當(dāng)盡量多的涵蓋圖學(xué)主要的核心內(nèi)容。例如，表達(dá)方法典型、全面，結(jié)構(gòu)具有代表性。按后續(xù)課的需求考慮，所選零、部件的測(cè)繪內(nèi)容要含有后續(xù)課的主要要素。
5 結(jié)語(yǔ)
開發(fā)零、部件虛擬測(cè)繪裝配實(shí)驗(yàn)是為了拓寬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，改進(jìn)測(cè)繪方法，提高測(cè)繪效率和品質(zhì)，減輕教學(xué)負(fù)擔(dān)。這一教學(xué)技術(shù)的核心涉及到傳統(tǒng)測(cè)繪的方方面面，也涉及到現(xiàn)代教育技術(shù)的深層理論和技術(shù)問題。當(dāng)然虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不能完全替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)，但可以探索將其作為實(shí)物實(shí)驗(yàn)及課堂理論教學(xué)的補(bǔ)充。
參考文獻(xiàn)
論文摘要：針對(duì)電子信息類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合實(shí)際的教學(xué)條件，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了改革，將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)體系中，避免了實(shí)驗(yàn)條件的空間和時(shí)間限制，充分發(fā)揮了學(xué)生能動(dòng)性，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)是電子信息類專業(yè)學(xué)生課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充和深化，其開設(shè)方式關(guān)系到學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和應(yīng)用，直接影響著學(xué)生的操作技能、主觀能動(dòng)性和實(shí)際動(dòng)手能力的提高，也決定著理論和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平。因此，在教學(xué)過程中一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)這個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，充分利用實(shí)驗(yàn)資源來(lái)培養(yǎng)和提高學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠更加快速地適應(yīng)于將來(lái)的工作。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，最大限度地利用學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，對(duì)提高教學(xué)水平，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)具有重要的意義。
1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式和問題
在我國(guó)高校工科教育中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件普遍不足，或者是硬件實(shí)驗(yàn)條件的發(fā)展跟不上技術(shù)的要求，同時(shí)各高校大幅度擴(kuò)大招生，實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件條件更顯不足。加大對(duì)實(shí)踐教學(xué)條件的投入，加強(qiáng)培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)科技人才，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和條件的改革與建設(shè)，在當(dāng)前來(lái)說具有特殊重要性[1]。我國(guó)教育主管部門也在積極得進(jìn)行著推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革與建設(shè)。例如：在全國(guó)高校本科教學(xué)水平評(píng)估中，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)基地和建設(shè)經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革就是一項(xiàng)重要的指標(biāo)內(nèi)容。越來(lái)越多的高校開始響應(yīng)教育部的號(hào)召，實(shí)行了“雙基”實(shí)驗(yàn)室，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步建設(shè)“實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”。
目前，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)有：
1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ絾我唬?/p>
2）驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)分量大，與設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)之間的比例失調(diào)；
3）先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的引入還不夠；等。
2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革勢(shì)在必行
隨著計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用，在教學(xué)中也越來(lái)越多地借助計(jì)算機(jī)來(lái)輔助設(shè)計(jì)方法，同樣，在實(shí)驗(yàn)中借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)具有很大優(yōu)點(diǎn)：減少實(shí)驗(yàn)中所需的耗材、降低對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的破壞性、完成更復(fù)雜更高難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、更加全面地分析實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及結(jié)果的性能指標(biāo)等，具有高效、快速、直觀、完整的優(yōu)勢(shì)。開展仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)新型軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，大大提高了學(xué)生對(duì)本專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力。因此，在當(dāng)今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，仿真實(shí)驗(yàn)的引入勢(shì)在必行。
對(duì)當(dāng)今高校來(lái)說，學(xué)生人數(shù)不斷增加，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和資金滿足不了大學(xué)中學(xué)生的試驗(yàn)要求，為了不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，又進(jìn)一步解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備少、不好維護(hù)、建設(shè)費(fèi)用高等問題。將仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái)，學(xué)生一方面可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，又可以直觀地驗(yàn)證仿真過程和結(jié)果，不受實(shí)驗(yàn)室條件和空間的限制，可將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶入到課余生活中來(lái)進(jìn)行，大大提高了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作興趣。利用仿真實(shí)驗(yàn)由于方法的靈活性可以充分發(fā)揮學(xué)生的想像力和創(chuàng)造力，比起傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更利于培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，且有利于降低實(shí)驗(yàn)成本，能夠使得實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和發(fā)展進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)中。
3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案
3.1 實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，一方面，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面，老師可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，采集學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更好地跟蹤和指導(dǎo)學(xué)生，先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)手段有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，提高教師的教學(xué)水平。而計(jì)算機(jī)的引入可把實(shí)驗(yàn)設(shè)備、理論教學(xué)、教師指導(dǎo)和學(xué)生的思考、操作有機(jī)地融合為一體，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中受到課堂、課時(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的限制，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步靈活化，在時(shí)間和空間上得到延伸，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。
在實(shí)驗(yàn)中引入相應(yīng)的仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，可以使得學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中培養(yǎng)獨(dú)立思考能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)為學(xué)生提供了更加開放靈活的實(shí)驗(yàn)條件。對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)教材來(lái)說，采用仿真技術(shù)把將虛擬實(shí)驗(yàn)和真實(shí)的電路實(shí)驗(yàn)有機(jī)地整合起來(lái)，充實(shí)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的能動(dòng)性和趣味性，有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐和探索創(chuàng)新能力[2]。目前，越來(lái)越多的高校重新對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)進(jìn)行了規(guī)劃，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)新的發(fā)展方向。在高校實(shí)驗(yàn)室中引入計(jì)算機(jī)以及相應(yīng)的軟件技術(shù)不僅可改善實(shí)驗(yàn)條件、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，還可大大提高實(shí)驗(yàn)效率，降低實(shí)驗(yàn)成本，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)新性，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[3]。
以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在實(shí)驗(yàn)過程中我們引入proteus仿真軟件，用它來(lái)模擬單片機(jī)硬件系統(tǒng)。由于軟件的靈活性，可以克服實(shí)驗(yàn)箱硬件電路固定、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難于改動(dòng)等局限。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都是基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的，除了計(jì)算機(jī)外不再需要任何硬件即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣有利于促成課程和教學(xué)改革，更有利于人才的培養(yǎng)。仿真技術(shù)的另一應(yīng)用表現(xiàn)在學(xué)生的業(yè)余愛好上，比如目前的電子設(shè)計(jì)大賽，挑戰(zhàn)杯等，學(xué)生完全可以利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行仿真，先用計(jì)算機(jī)仿真出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，在?jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬調(diào)試，最后用硬件實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)過程中，學(xué)生可充分發(fā)揮自己的才能，通過大量仿真對(duì)比，達(dá)到設(shè)計(jì)目的，學(xué)生也可以大膽地反復(fù)調(diào)試，避免了損壞器件。在電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我們使用proteus開發(fā)環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，在不需要硬件投入的條件下，學(xué)生普遍反映，對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)比單純學(xué)習(xí)書本知識(shí)更容易接受，更容易提高。實(shí)踐證明，在使用proteus進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再進(jìn)行實(shí)際制作，能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率。 轉(zhuǎn)貼于
另外，開展仿真教學(xué)對(duì)于我國(guó)的遠(yuǎn)程教學(xué)也是一種很好的嘗試，有著重要的意義。
3.2 重新安排各類性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，適量增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)中最基本的，可以使學(xué)生鞏固理論知識(shí)，它的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作、數(shù)據(jù)處理和計(jì)算技能，驗(yàn)證和加深對(duì)課本知識(shí)的掌握和理解。綜合性實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生必須具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能，能夠運(yùn)用某一課程或多門課程的綜合知識(shí)，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。目前工科高校中越來(lái)越多地提出課程設(shè)計(jì)也是為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用。為充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動(dòng)性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也必不可少。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚W(xué)生對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，由學(xué)生自己負(fù)責(zé)計(jì)劃和執(zhí)行，充分提高了學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力、分析和解決工程實(shí)際問題的能力[3]，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的完成可以充分借助于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)完成。
驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)技能和方法，同時(shí)又促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，打破了原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué)的模式，建立與理論教學(xué)并行的，既相對(duì)獨(dú)立、又相互聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在某些應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例至少要達(dá)到60%以上，同時(shí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)最好要跟得上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。一方面保證基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，另一方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)與當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性和代表性。那么，工科院校中一方面加大實(shí)驗(yàn)器材的投入，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，開設(shè)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生的積極性，使學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展；另一方面，要充分利用現(xiàn)有的條件，引進(jìn)先進(jìn)的仿真技術(shù)，使得實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)一步升華，充分發(fā)揮教師和學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力。
3.3 硬件軟件都要抓，都要硬
計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)雖然可以準(zhǔn)確地反映整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程， 是一種新型的應(yīng)用技術(shù)，十分有效，但是仿真技術(shù)不是萬(wàn)能的，它畢竟不是真正的實(shí)驗(yàn)，在許多場(chǎng)合仿真只能起輔助作用。也就是說不能用仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)全部代替硬件電路實(shí)驗(yàn)，而是將仿真試驗(yàn)和傳統(tǒng)的硬件實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合，根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)的情況靈活運(yùn)用，虛擬實(shí)驗(yàn)不是萬(wàn)能的，如果所有的實(shí)驗(yàn)都用虛擬實(shí)驗(yàn)替代的話，學(xué)生在虛擬環(huán)境中實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生或多或少的不踏實(shí)的虛擬感，實(shí)踐能力也不可能得到真正的提高。
3.4 加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)課教師的培訓(xùn)，通過培訓(xùn)交流更多地了解新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的同時(shí)，必然對(duì)教師提出更高的要求：一是教師也應(yīng)加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，來(lái)提高自己的業(yè)務(wù)能力和綜合素質(zhì)，另外，不斷更新專業(yè)知識(shí)的結(jié)構(gòu)，了解前沿技術(shù)的發(fā)展也是必需的；二是高校中要大力創(chuàng)造條件促進(jìn)教師經(jīng)常參加基礎(chǔ)理論知識(shí)的培訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)的培訓(xùn)以及學(xué)術(shù)研討會(huì)，從而擴(kuò)大視野，更新教學(xué)觀念，及時(shí)了解嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)，促進(jìn)電子類實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展；三是要大力組織專業(yè)教師去積極申報(bào)相關(guān)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目，提倡以科研資金來(lái)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，用科研成果去改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)可以提高教師的科研能力，在科研中更好地去鍛煉自己，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。
4 結(jié)論
隨著社會(huì)對(duì)人才要求的提高，大力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫，而大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革又直接影響到學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須能夠跟得上時(shí)代的腳步，將仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，加快學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力，同時(shí)學(xué)習(xí)了先進(jìn)的新技術(shù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 丁美榮，柴少明.基于虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)整合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2007，7(17):99-102.
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根據(jù)高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)方式不同，高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式還可進(jìn)一步分為：演示類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、制作類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和實(shí)踐類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這三種教學(xué)模式是高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的子模式，它們遵循高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的一般要求與程序，同時(shí)又有各自的特點(diǎn)。
一、演示類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
演示實(shí)驗(yàn)在高中地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有重要作用，是地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。演示類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作者不同可分為教師演示和學(xué)生演示；根據(jù)使用的儀器和材料不同可分為真實(shí)演示和模擬演示（實(shí)物模擬和虛擬模擬）。演示類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式如圖2所示。
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案例一：洋流演示實(shí)驗(yàn)
第一步：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
教師和學(xué)生合作設(shè)計(jì)方案。
洋流演示實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：演示洋流。
實(shí)驗(yàn)類型：教師演示實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庋罅鳎L(fēng)海流）形成原因；了解風(fēng)帶對(duì)洋流形成的重要影響；了解洋流運(yùn)動(dòng)方向的主要影響因素狀況。
主要儀器：水盆、紙屑、吹風(fēng)機(jī)（電吹風(fēng)）。
教師：在臉盆的水面灑上紙屑，利用吹風(fēng)機(jī)模擬風(fēng)帶吹拂。演示風(fēng)海流的形成過程與影響因素。
學(xué)生：觀察吹風(fēng)機(jī)模擬風(fēng)帶吹拂時(shí)，紙屑的漂移方向。思考影響洋流方向的因素。
第二步：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
準(zhǔn)備水盆、紙屑、吹風(fēng)機(jī)、，詳細(xì)了解該部分知識(shí)點(diǎn)，充分備課。
了解實(shí)驗(yàn)步驟，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、閱讀教材中洋流部分內(nèi)容。
教師：介紹儀器名稱，通過演示，講解洋流形成的具體知識(shí)，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察模型等。
學(xué)生：觀察模型，理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等。
第三步：總結(jié)評(píng)價(jià)
教師：總結(jié)實(shí)驗(yàn)的成功與不足，完成教學(xué)反思。
學(xué)生：總結(jié)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
按照演示類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式完成洋流演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)，充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)。該案例說明，筆者設(shè)計(jì)的演示類實(shí)驗(yàn)步驟是可行的，同時(shí)，又要根據(jù)具體的地理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，靈活使用該教學(xué)模式。
二、制作類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
繪制地圖、制作地理模型等地理實(shí)驗(yàn)均可采用制作類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。該教學(xué)模式的教學(xué)程序見圖3。
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案例二：等高線地形模型制作實(shí)驗(yàn)
第一步：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
教師和學(xué)生合作設(shè)計(jì)方案。
制作等高線地形模型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)名稱：等高線地形模型的制作。
實(shí)驗(yàn)類型：制作類實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模褐谱鳌暗雀呔€地形模型”，掌握其各個(gè)部分代表山體的位置和名稱。
主要器材：紙板、細(xì)線、小刀、鉛筆、剪刀和白紙。
制作方法：用鉛筆在硬紙板上畫出等高線圖； 將畫好的等高線圖剪開成幾個(gè)大小環(huán)環(huán)相套的紙環(huán)； 把剪下來(lái)的紙環(huán)用線從大到小穿起來(lái)，注意每層之間要留有大小相等的距離； 每個(gè)紙環(huán)上相同的位置標(biāo)出高度值，每層之間的高度差為200米。
第二步：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
教師：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料。
學(xué)生：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料。
第三步：制作、觀察
教師：指導(dǎo)學(xué)生具體制作。
學(xué)生：按照設(shè)計(jì)方案，完成等高線地形模型的制作。
第四步：總結(jié)評(píng)價(jià)
教師：指出學(xué)生作品的優(yōu)點(diǎn)和不足，并提供建設(shè)性意見?？偨Y(jié)此次實(shí)驗(yàn)的成功與不足，完成教學(xué)反思。
學(xué)生：同學(xué)之間互相評(píng)比，在制作材料的選擇、色彩的搭配、制作手工的精細(xì)程度上學(xué)習(xí)各自的優(yōu)點(diǎn)。完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，整理實(shí)驗(yàn)記錄。
等高線地形模型對(duì)于高中生來(lái)說不容易理解，因此通過動(dòng)手制作模型可幫助學(xué)生學(xué)習(xí)該內(nèi)容。該案例表明，一些地理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目通過制作類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力具有十分重要的作用。
三、實(shí)踐類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
實(shí)踐類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要針對(duì)地理觀測(cè)，地理考察和地理調(diào)查而設(shè)置。案例三就是針對(duì)實(shí)踐類地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式開展的一次地理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
案例三：東莞市石碣鎮(zhèn)榴花公園地質(zhì)地貌考察
第一步：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
教師和學(xué)生合作設(shè)計(jì)方案
東莞市石碣鎮(zhèn)榴花公園地質(zhì)地貌考察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
路線設(shè)計(jì)：東莞高中―C3路公共汽車―石碣鎮(zhèn)榴花公園―園內(nèi)報(bào)功塔褶皺地點(diǎn)。
時(shí)間：2012年12月7日（周五）下午15：20出發(fā)，大約18：00返回。
帶隊(duì)教師：兩人。
實(shí)習(xí)學(xué)生：高一級(jí)參加奧賽輔導(dǎo)班學(xué)生。
觀察地點(diǎn)：東莞市石碣鎮(zhèn)榴花公園。
觀察內(nèi)容：觀察褶曲、斷層、巖石。
主要活動(dòng)任務(wù)：①采集巖石標(biāo)本：泥巖、頁(yè)巖、砂巖、變質(zhì)巖、火成巖；②繪制褶曲、斷層簡(jiǎn)圖；③學(xué)習(xí)使用羅盤；④測(cè)量巖層產(chǎn)狀；⑤完成野外觀察報(bào)告。
攜帶儀器：羅盤、地質(zhì)錘、放大鏡、小刀、鉛筆、橡皮、標(biāo)本袋、野外記錄簿、GPS、攝像機(jī)等。
總結(jié)工作：撰寫考察感想；開主題報(bào)告會(huì)，制作PPT，介紹自己的收獲。
第二步：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
教師：物質(zhì)條件的準(zhǔn)備包括車輛，相機(jī)，實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)資料；非物質(zhì)條件的準(zhǔn)備包括學(xué)校、家長(zhǎng)簽署協(xié)議書，實(shí)驗(yàn)參考資料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和安全教育等。
學(xué)生：配合教師搜集石碣鎮(zhèn)榴花公園地質(zhì)地貌資料并預(yù)習(xí)，學(xué)習(xí)使用羅盤及全球定位系統(tǒng)。
第三步：觀測(cè)、觀察、調(diào)查
教師：講解巖層地質(zhì)構(gòu)造成因，介紹地貌類型，幫助學(xué)生解答疑難問題，辨認(rèn)巖石名稱，維持秩序和安全。
學(xué)生：通過全球定位系統(tǒng)確定觀察點(diǎn)的地理位置，使用儀器測(cè)量巖層的產(chǎn)狀，采集標(biāo)本，繪制略圖，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
第四步：總結(jié)評(píng)價(jià)
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)論文2400字(一)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)早期科研能力培養(yǎng)的思考論文
[摘要]基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)是一門新興專業(yè)，旨在培養(yǎng)具有從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育和科學(xué)研究能力的拔尖人才。通過設(shè)計(jì)調(diào)查問卷的方式，了解基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)生的科研需求，評(píng)估目前我?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)生科研訓(xùn)練的成效與不足，以期進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有培養(yǎng)方式，探索更高效更合理的科研能力培養(yǎng)模式。
[關(guān)鍵詞]基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；科研能力；拔尖人才
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，主要以現(xiàn)代科技手段研究人體的基本結(jié)構(gòu)、功能及疾病的本質(zhì)。我國(guó)于1996年在原北京醫(yī)科大學(xué)、浙江醫(yī)科大學(xué)等學(xué)校承辦了該專業(yè)[1]。南京醫(yī)科大學(xué)于2014年開始招收基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生，旨在培育能夠在高等醫(yī)學(xué)院校和醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)等部門從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)各學(xué)科的教學(xué)、科學(xué)研究及醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究工作的醫(yī)學(xué)高級(jí)專門人才[2]?？蒲心芰蛣?chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)教學(xué)工作的中心任務(wù)、重中之重[3，4]。本文針對(duì)我?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生開展了“科研實(shí)踐能力培養(yǎng)”的問卷調(diào)查，旨在分析近年來(lái)我校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)生科研能力培養(yǎng)的成效及存在的問題，為進(jìn)一步調(diào)整與優(yōu)化科研能力培養(yǎng)模式作參考。
一、調(diào)查問卷設(shè)計(jì)
從學(xué)生對(duì)科研的認(rèn)知、科研的動(dòng)力、科研的收獲、科研實(shí)踐的困難和建議等四個(gè)角度設(shè)計(jì)問卷。調(diào)查對(duì)象為我校2017級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生，共72人。學(xué)生已完成公共基礎(chǔ)課及醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)，正在或已參加了學(xué)校組織的各類科研訓(xùn)練項(xiàng)目。通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)放調(diào)查問卷，各自匿名填寫。問卷結(jié)果導(dǎo)出到Excel表格進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
二、調(diào)查問卷結(jié)果統(tǒng)計(jì)
通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，90%學(xué)生意識(shí)到科研訓(xùn)練的重要性，認(rèn)為科研能力的培養(yǎng)和提高有助于將來(lái)進(jìn)入臨床的學(xué)習(xí)和工作。目前有接近46%學(xué)生正在或已參加科研訓(xùn)練，包括暑期科研訓(xùn)練、式閭計(jì)劃、挑戰(zhàn)杯、或直接進(jìn)入科研導(dǎo)師實(shí)驗(yàn)室等多種形式。學(xué)生參加科研訓(xùn)練的驅(qū)動(dòng)力依次是：作為課堂專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的補(bǔ)充，加深對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解；源于對(duì)新鮮事物的好奇心和探索精神；為以后考研、出國(guó)和工作奠定基礎(chǔ)；學(xué)分和綜合測(cè)評(píng)上的獎(jiǎng)勵(lì)。通過科研訓(xùn)練，70.8%學(xué)生懂得了如何查閱中英文文獻(xiàn)及資料、69.4%學(xué)生掌握了至少一項(xiàng)研究技術(shù)和方法、51.4%學(xué)生知道如何撰寫綜述或調(diào)查報(bào)告、8.3%學(xué)生參與發(fā)表了SCI文章。本次調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)仍有54%學(xué)生目前還未參與過任何形式的科研訓(xùn)練，學(xué)生反映開展科研訓(xùn)練最大的阻礙源于理論課學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，可投入科研的時(shí)間和精力有限。有37.5%學(xué)生提出不能很好地開展科研訓(xùn)練，源于自我定位模糊，不清楚自己適合參加哪種類型科研實(shí)踐。
三、反思
本次調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生意識(shí)到科研訓(xùn)練的重要性，積極參與到各項(xiàng)科研實(shí)踐活動(dòng)中，但仍然有部分學(xué)生對(duì)科研的認(rèn)識(shí)不足，參與意識(shí)不強(qiáng)，有悖于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，不利于學(xué)生將來(lái)的升學(xué)或就業(yè)。為此，在學(xué)生入學(xué)時(shí)我們要對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)專業(yè)新生開展專題報(bào)告，詳細(xì)介紹學(xué)科特點(diǎn)、發(fā)展前景、科研動(dòng)向等，幫助學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自己的專業(yè)，樹立清晰的學(xué)業(yè)和職業(yè)規(guī)劃。為了更好開展“科研導(dǎo)師制”，第一學(xué)年安排學(xué)生在多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行輪轉(zhuǎn)，了解導(dǎo)師的研究方向，第二學(xué)年學(xué)生根據(jù)自己的興趣選擇導(dǎo)師，在導(dǎo)師和學(xué)生雙向選擇的基礎(chǔ)上確定科研導(dǎo)師。
調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)科研普遍很感興趣，但由于繁重的公共課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生的課余時(shí)間被片段化，不利于系統(tǒng)性地開展科研工作。對(duì)此，我們應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生利用寒暑假時(shí)間有計(jì)劃地開展科研工作。在開展科研訓(xùn)練的過程中，我們應(yīng)根據(jù)每個(gè)階段的學(xué)生知識(shí)背景和每個(gè)學(xué)生的接受程度，實(shí)施分階段、分步驟的漸進(jìn)式培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)科研興趣為導(dǎo)向，讓學(xué)生真正從內(nèi)心接受、喜歡上科研。低年級(jí)階段，讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參加課題組會(huì)，開拓學(xué)生的科研思維，拓寬視野，根據(jù)導(dǎo)師的研究方向和結(jié)合學(xué)生的興趣，指導(dǎo)學(xué)生撰寫科研綜述；第二階段，利用研究生“傳幫帶”的作用，提供本科生獨(dú)立實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)原理和操作技能；通過以上兩階段的科研訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)科研過程有了初步的了解和認(rèn)識(shí)，學(xué)生可依托導(dǎo)師已有的研究課題，或根據(jù)自己的想法，通過與導(dǎo)師討論，制定詳細(xì)可行的研究計(jì)劃，開展科學(xué)研究。
近年來(lái)我校開展了暑期科研訓(xùn)練、挑戰(zhàn)杯、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇暨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目等多種類型科研訓(xùn)練項(xiàng)目。然而，在這些項(xiàng)目開展的同時(shí)仍存在一些問題。比如缺少相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，致使老師和學(xué)生參與的積極性不高。為此，學(xué)校應(yīng)進(jìn)一步健全獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制以調(diào)動(dòng)學(xué)生和老師的積極性，激發(fā)學(xué)生的參與熱情和老師的責(zé)任感。比如對(duì)在大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新論壇暨實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練立項(xiàng)的學(xué)生給予一定的績(jī)點(diǎn)加分，在同等條件下獲得獎(jiǎng)學(xué)金或保研等優(yōu)先權(quán)。對(duì)獲得相應(yīng)成果的指導(dǎo)老師給予表彰和獎(jiǎng)勵(lì)，在職稱評(píng)定中給予一定的激勵(lì)分。此外，應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范科研導(dǎo)師制制度，建立完整而嚴(yán)格的考核評(píng)價(jià)體系，明確導(dǎo)師和學(xué)生的任務(wù)和職責(zé)。
德國(guó)哲學(xué)家萊布尼茨說過“凡物莫不相異”。世界上沒有兩片完全一樣的葉子，任何事物均有不同于他人的特殊性[5]。因此，在科研能力培養(yǎng)過程中，我們應(yīng)充分了解每位學(xué)生的自身興趣和優(yōu)缺點(diǎn)，因材施教。對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生可以適當(dāng)安排一些小鼠模型構(gòu)建等實(shí)驗(yàn)；對(duì)于比較細(xì)心的學(xué)生可以適當(dāng)安排一些分子生物學(xué)方面實(shí)驗(yàn)；對(duì)于擅長(zhǎng)軟件分析和數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)的學(xué)生可以適當(dāng)安排一些生物信息學(xué)方面的預(yù)測(cè)與分析工作。此外，對(duì)于個(gè)別參與度相對(duì)較低，或積極性不高的學(xué)生，應(yīng)安排其承擔(dān)力所能及的工作，以培養(yǎng)科研興趣為主要目標(biāo)。對(duì)于科研能力較強(qiáng)的學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)，指導(dǎo)他們申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、挑戰(zhàn)杯等。鼓勵(lì)一批勇于創(chuàng)新的學(xué)生、發(fā)揮他們?cè)诒究粕械陌駱幼饔茫w現(xiàn)初探科研的魅力。
總之，科研素養(yǎng)的培養(yǎng)是一項(xiàng)艱巨且復(fù)雜的工程，需要我們用心思索、因材施教，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和科研創(chuàng)新精神，為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)畢業(yè)論文范文模板(二)：互聯(lián)網(wǎng)+下的高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)踐教學(xué)改革研究論文
摘要：近些年來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)之下，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也得到了極大地完善和進(jìn)步。現(xiàn)階段，社會(huì)中各行各業(yè)的發(fā)展幾乎都離不開互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。在高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)開展的過程中，如果能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)有效地利用起來(lái)，將會(huì)極大地推動(dòng)我國(guó)高職醫(yī)學(xué)教學(xué)水平。因此，文章從高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中最為重要的實(shí)踐操作教學(xué)部分入手，分別從資源共享、互動(dòng)教學(xué)、仿真教學(xué)等多個(gè)角度對(duì)互聯(lián)網(wǎng)背景下高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行研究和分析，希望能夠?yàn)榻窈笪覈?guó)高職醫(yī)學(xué)教學(xué)水平的提升提供參考。
關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2096-000X（2020）16-0142-04
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備開展教學(xué)已經(jīng)成為了教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，我國(guó)高校的教學(xué)硬件愈加完善，計(jì)算機(jī)設(shè)備越來(lái)越普及，這為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與教學(xué)的有效融合提供了基礎(chǔ)和前提。除此之外，高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)側(cè)重于實(shí)踐操作教學(xué)，僅僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以達(dá)到較好的教學(xué)效果，也難以滿足我國(guó)高職教育發(fā)展的需求。所以說，加強(qiáng)對(duì)高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式的研究，盡快提升我國(guó)高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程的教學(xué)水平是當(dāng)前高職教育工作者應(yīng)該嚴(yán)肅對(duì)待的問題。
在高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)中，實(shí)踐操作部分是連接互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和教學(xué)理論的紐帶和橋梁，想要從根本上改革我國(guó)高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)模式，就必須要從基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的實(shí)踐教學(xué)部分入手，通過實(shí)踐教學(xué)模式的改革來(lái)推動(dòng)整個(gè)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)水平的進(jìn)步。
一、實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)融合的重要性
（一）突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性
與其他學(xué)科不同，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)更加注重實(shí)踐操作教學(xué)部分。通過實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)的有效融合不但能夠讓學(xué)生對(duì)課本上的理論知識(shí)有著更加深刻的理解，還能夠培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成較強(qiáng)的動(dòng)手能力，引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新意識(shí)，為他們今后的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式之中，教師往往選擇單一的教學(xué)模式，教學(xué)任務(wù)繁重且枯燥，不但不能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。具體的來(lái)講，傳統(tǒng)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)模式的弊端主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)踐操作教學(xué)體系單一，缺乏多樣性和靈活性。在過去的醫(yī)學(xué)教學(xué)中，實(shí)踐部分主要以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，例如動(dòng)物體液的采集以及動(dòng)物血糖的測(cè)量等等。這些實(shí)驗(yàn)一方面體現(xiàn)出了傳統(tǒng)教學(xué)模式“重理論，輕實(shí)踐”的錯(cuò)誤理念，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的；另一方面則是忽視了實(shí)驗(yàn)設(shè)置的科學(xué)性和系統(tǒng)性，難以讓學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)來(lái)掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)思維。
二是教學(xué)時(shí)間難以滿足實(shí)際的教學(xué)需求。以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的人體解剖學(xué)為例，這一分支學(xué)科在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中有著舉足輕重的地位。但是在醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的實(shí)際教學(xué)過程中，卻面臨著教學(xué)任務(wù)繁多，教學(xué)時(shí)間不夠的尷尬處境。這一現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致學(xué)生很難快速掌握一些重要的實(shí)驗(yàn)方法和原理。
三是教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新。現(xiàn)階段，大部分的高職院校在開展基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)課程教學(xué)的過程中，仍然是采用單向輸出的教學(xué)模式，沒有充分認(rèn)識(shí)到提升課堂互動(dòng)性和生動(dòng)性的重要性。導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中喪失了主動(dòng)思考和創(chuàng)新的能力，往往是教師講什么，學(xué)生就學(xué)什么，這對(duì)于他們今后的發(fā)展十分不利。
隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展水平的不斷提升，社會(huì)發(fā)展與國(guó)家進(jìn)步對(duì)于我國(guó)高職醫(yī)學(xué)教學(xué)水平有著更高的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)理念不但難以滿足社會(huì)發(fā)展的需求，也無(wú)法達(dá)到當(dāng)今時(shí)代人才培養(yǎng)的目標(biāo)。因此，在今后的教學(xué)與發(fā)展的過程中，必須要對(duì)當(dāng)前教學(xué)模式中存在的弊端有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，深刻認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)對(duì)于高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的重要性，通過實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效融合來(lái)打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性。
具體來(lái)講，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的有效融合能夠?qū)崿F(xiàn)以下幾方面的功能：1.賦予基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)資源共享的功能。通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，能夠?yàn)榻虒W(xué)活動(dòng)的開展提供海量的教學(xué)資源和信息存儲(chǔ)空間，讓教學(xué)活動(dòng)的開展更加方便和快捷。2.通過對(duì)多媒體技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升教學(xué)課堂的豐富性和生動(dòng)性，為學(xué)生提供更多新鮮有趣的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。3.通過采用直播和慕課等教學(xué)方式，讓教學(xué)活動(dòng)不再受到時(shí)間和空間的局限，也能夠?yàn)榻處熀蛯W(xué)生提供一個(gè)有效的交流和溝通平臺(tái)。
（二）符合當(dāng)今時(shí)代人才培養(yǎng)的要求
當(dāng)今時(shí)代，想要實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，必須要有大量的高水平、高層次的人才作為支撐。通過實(shí)現(xiàn)高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效融合，提升基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的水平，能夠?yàn)樯鐣?huì)建設(shè)提供一大批創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。近些年來(lái)，為了盡快實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，我國(guó)高校陸續(xù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行了引進(jìn)，為高素質(zhì)人才的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)了非常優(yōu)渥的環(huán)境。除此之外，在2013年之后，我國(guó)還挑選出一百個(gè)國(guó)家級(jí)示范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，正式開展了對(duì)虛擬仿真平臺(tái)的研究和探索。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境的幫助之下，推動(dòng)了一系列傳統(tǒng)教學(xué)模式和理念的變革，逐漸形成了以學(xué)生為中心、提倡自主開放的教學(xué)模式，極大地推動(dòng)了我國(guó)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展。
二、互聯(lián)網(wǎng)背景下高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革策略
在開展高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的過程中首先要從硬件方面入手，加強(qiáng)教學(xué)平臺(tái)硬件設(shè)施的完善。其次，要制定出符合自身院校發(fā)展的改革策略，可以通過與企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)相互聯(lián)合的方式構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，從而滿足今后我國(guó)高職院校開展基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的需求。具體來(lái)講，高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的有效途徑包括以下幾個(gè)方面：
（一）加強(qiáng)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究和應(yīng)用
一般來(lái)講，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要是指借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和操作進(jìn)行模擬的一種技術(shù)。同時(shí)，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的應(yīng)用還有助于構(gòu)建一個(gè)資源豐富和開放的共享教學(xué)管理平臺(tái)，對(duì)于基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)水平的提升有著非常顯著的推動(dòng)作用。從2012年起，我國(guó)一大批高職醫(yī)學(xué)院校開始對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行引進(jìn)和應(yīng)用。從醫(yī)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，其主要以醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)、組織學(xué)以及解剖學(xué)等為主體，并且包含了臨床學(xué)、護(hù)理學(xué)以及藥學(xué)等輔修學(xué)科，具有非常強(qiáng)的系統(tǒng)性和豐富性。在實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，學(xué)生們只需要通過電腦、手機(jī)以及平板等終端設(shè)備就能夠?qū)?shí)驗(yàn)的操作流程進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，從而極大地節(jié)省了教學(xué)時(shí)間。除此之外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還有助于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我探索，從而打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性。
（二）進(jìn)一步提升教學(xué)的互動(dòng)性
大量的研究和實(shí)踐表明，想要從根本上提升教學(xué)的效率和水平，首先要采取有效手段將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)。因此，在對(duì)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革的過程中，必須要認(rèn)識(shí)到提升教學(xué)互動(dòng)性的必要性，在借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，為教師和學(xué)生提供一個(gè)開放的信息化互動(dòng)平臺(tái)。通過這一平臺(tái)，一方面教師能夠?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)以及相關(guān)的教學(xué)資料上傳到平臺(tái)中，方便學(xué)生的下載和學(xué)習(xí)；另一方面，為教學(xué)平臺(tái)配備一個(gè)醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，讓學(xué)生能夠第一時(shí)間對(duì)醫(yī)學(xué)界的前沿知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和了解。除此之外，還要為教師與學(xué)生的交流提供一個(gè)特定的版塊，采用網(wǎng)絡(luò)論壇的方式，用積分和賞金的方式來(lái)調(diào)動(dòng)師生問答交流的積極性。這樣，學(xué)生可以將自己不懂的問題到版塊中，教師也能夠在空閑的時(shí)間為學(xué)生們解答難題，從而解決了過去教學(xué)模式中師生交流不充分的問題。
（三）提升網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性
提升網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的開放性主要是要構(gòu)建一個(gè)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。開放平臺(tái)構(gòu)建的目的在于在提升實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)自主性和安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)以及內(nèi)容的開放性。通過這樣的方式，一方面能夠激發(fā)學(xué)生資助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的興趣，為今后學(xué)生科研水平的提升奠定基礎(chǔ)；另一方面則是能夠在安排專門的實(shí)驗(yàn)室管理人員的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理的開放性。在實(shí)驗(yàn)開放平臺(tái)應(yīng)用的過程中，學(xué)生能夠根據(jù)自身的學(xué)習(xí)需求在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行提前預(yù)約，然后實(shí)驗(yàn)室管理人員再根據(jù)實(shí)際情況對(duì)預(yù)約進(jìn)行管理。除此之外，還應(yīng)該針對(duì)教師設(shè)置一些科研項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)室，教師可以選擇一些合適的科研項(xiàng)目公布在管理平臺(tái)中，讓感興趣的學(xué)生報(bào)名參加，這樣就能夠在充分利用實(shí)驗(yàn)室資源的同時(shí)有效提升基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)實(shí)踐操作教學(xué)的效率。
（四）對(duì)現(xiàn)有的考核體系進(jìn)行優(yōu)化
考核體系的設(shè)置既是為了檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，也是為了對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)評(píng)。以基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐操作教學(xué)為例，傳統(tǒng)的教學(xué)管理過程中往往是在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教師的教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行考核。這種傳統(tǒng)的考核方式難以符合考核體系的科學(xué)、全面以及客觀的要求。因此，在今后的教學(xué)管理過程中必須要在現(xiàn)有考核體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化和完善。具體的來(lái)講，可以將考核體系分為形成性評(píng)價(jià)體系以及終結(jié)性評(píng)價(jià)體系兩個(gè)部分。其中，形成性評(píng)價(jià)體系占到考核體系的百分之七十，其評(píng)價(jià)指標(biāo)包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫情況以及學(xué)生對(duì)于實(shí)踐操作技能的熟練程度。
從考核形式來(lái)看，在開展形成性考核的過程中以兩種主要形式為主，即實(shí)踐技能考核以及實(shí)踐設(shè)計(jì)考核。實(shí)踐技能考核是讓學(xué)生在題目中進(jìn)行抽選，然后根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)題目對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)的主要步驟以及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說明，并獨(dú)立完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)踐設(shè)計(jì)的考核則需要學(xué)生根據(jù)教師給出的題目，通過查閱文獻(xiàn)等方式自行對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這一考核的目的在于對(duì)學(xué)生的分析能力、學(xué)習(xí)能力以及實(shí)踐能力進(jìn)行考核。
與形成性評(píng)價(jià)體系不同，終結(jié)性評(píng)價(jià)體系是在考察學(xué)生基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)知識(shí)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生的理論、技能掌握情況進(jìn)行考察。為了進(jìn)一步提升考核的效率和效果，可以結(jié)合學(xué)校的實(shí)際教學(xué)情況構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)考試平臺(tái)，該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通常包含練習(xí)和考試兩個(gè)基本模塊。一方面學(xué)生可以登錄該平臺(tái)進(jìn)行理論、技能的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)并定期參加學(xué)校開辦的考試；另一方面教師可以登錄考試平臺(tái)設(shè)置學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容、安排考試內(nèi)容，還能對(duì)學(xué)生的考試情況進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確和全面的評(píng)價(jià)。
（五）進(jìn)一步加強(qiáng)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)
想要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與高職基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的有效融合，保障網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng)能夠順利開展，首先要構(gòu)建一個(gè)科學(xué)完善的信息管理系統(tǒng)。在今后的教學(xué)和發(fā)展過程中，必須要充分認(rèn)識(shí)到信息管理系統(tǒng)建設(shè)的重要意義。一方面，可以以學(xué)校自身的管理部門為基礎(chǔ)，加強(qiáng)與相關(guān)科技企業(yè)以及高等教育研究所等機(jī)構(gòu)的合作，共同構(gòu)建一個(gè)開放、豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源共享平臺(tái)。結(jié)合高校教育活動(dòng)開展的實(shí)際情況和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)改革的目標(biāo)，制定一個(gè)統(tǒng)一、科學(xué)和全面的信息管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提升高職院?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的規(guī)范性；另一方面，要進(jìn)一步對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)化和完善，可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的基礎(chǔ)上增設(shè)資源管理平臺(tái)、學(xué)生管理平臺(tái)以及教學(xué)評(píng)價(jià)平臺(tái)，這樣就能夠?qū)罄m(xù)教學(xué)過程中存在的教學(xué)安排需求以及資源應(yīng)用需求進(jìn)行滿足，也能夠打造出一個(gè)集教學(xué)安排、資源利用、教學(xué)反饋以及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等為一體的綜合教學(xué)管理體系，為今后高職院校基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)水平的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
（六）加強(qiáng)翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用
相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)對(duì)于翻轉(zhuǎn)課堂的引用和推廣相對(duì)較晚，現(xiàn)階段翻轉(zhuǎn)課堂在中小學(xué)階段的教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)用較為廣泛，而在高職教學(xué)中卻開展較少。在高職院?；A(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的改革過程中，必須要將翻轉(zhuǎn)課堂重視起來(lái)，從掌握學(xué)習(xí)理論、構(gòu)建學(xué)習(xí)理論、自主學(xué)習(xí)理論以及成長(zhǎng)進(jìn)步理論四個(gè)角度進(jìn)行入手，將翻轉(zhuǎn)課堂的作用充分的發(fā)揮出來(lái)，提升基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)新性，賦予基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教學(xué)新的魅力。
三、結(jié)束語(yǔ)
工程理論知識(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用之間的轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個(gè)適合工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識(shí)，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)課工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)極具實(shí)際教學(xué)意義。該文通過分析河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)系工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的實(shí)際問題，在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)所需相關(guān)設(shè)備已具雛形的基礎(chǔ)上，針對(duì)團(tuán)隊(duì)教師在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)及科研的特長(zhǎng)，提出搭建適合工科院校工業(yè)設(shè)計(jì)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)構(gòu)想并進(jìn)行了實(shí)踐。
關(guān)鍵詞
工科類;工業(yè)設(shè)計(jì);工程實(shí)驗(yàn)教學(xué);大平臺(tái)建設(shè)
我國(guó)高校工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)設(shè)置主要分為兩大類，藝術(shù)類工業(yè)設(shè)計(jì)和工科類工業(yè)設(shè)計(jì)，即藝術(shù)型和工科型。工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的課程設(shè)置也因各自之所長(zhǎng)及傾向性不同而不盡相同。我國(guó)的工業(yè)設(shè)計(jì)教育已經(jīng)走過了20多年的歷程，從早期的美術(shù)教育體系中逐漸走了出來(lái)，向著綜合型體系發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)中的工科類課程逐漸受到重視［1］。目前國(guó)內(nèi)工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)開設(shè)的課程可以分為學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課三大類。工科類課程，如力學(xué)、電工學(xué)、材料學(xué)、工藝學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)等均屬學(xué)科基礎(chǔ)課，來(lái)自于工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)，其重要性隨著我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展以及設(shè)計(jì)領(lǐng)域的擴(kuò)大，越來(lái)越得到重視［2］。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力以及解決問題的能力，全面實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，就必須對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)工科類課程一般采用工程設(shè)計(jì)專業(yè)的教材和教學(xué)方法這一教學(xué)模式進(jìn)行改革。
1工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)的重要性
工程理論課程教學(xué)改革成為研究的重點(diǎn)，而工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革卻被忽視，特別是專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課，是工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的重要教學(xué)補(bǔ)充，是深化學(xué)生應(yīng)用工程知識(shí)提高產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的重要環(huán)節(jié)。打造專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱大平臺(tái))，是將工程理論知識(shí)和設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行融合的關(guān)鍵實(shí)踐渠道。該平臺(tái)上包含眾多實(shí)驗(yàn)課程，核心實(shí)驗(yàn)課程有產(chǎn)品模型制作，設(shè)計(jì)材料———設(shè)計(jì)材料認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)心理學(xué)———人類心理感知實(shí)驗(yàn)，人機(jī)工程學(xué)———人體尺寸測(cè)量及眼動(dòng)儀實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)I———產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)，展示設(shè)計(jì)———產(chǎn)品新媒體展示實(shí)驗(yàn)等。工科院校的學(xué)科特點(diǎn)決定了學(xué)生只有更具實(shí)踐操作能力才更具就業(yè)升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力。區(qū)別于藝術(shù)院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生重外觀設(shè)計(jì)的美觀性而輕視功能結(jié)構(gòu)的工程可行性，工科院校工設(shè)專業(yè)學(xué)生依托工科背景的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域更具長(zhǎng)足的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。這種工科背景知識(shí)能力體系的建立，一方面需要在工科院校工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的支持下，打下堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程知識(shí)基礎(chǔ);另一方面則需要專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的拓展，提升產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。對(duì)于工科工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的架構(gòu)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要將工科特色和設(shè)計(jì)教育特點(diǎn)進(jìn)行融合，既不能生搬硬套機(jī)械專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，又不能完全拋棄工程類知識(shí)要點(diǎn)而流于形式上的設(shè)計(jì)。工程理論知識(shí)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，打造一個(gè)適合工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)習(xí)工程類知識(shí)，并能與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)踐結(jié)合起來(lái)的大平臺(tái)極具實(shí)際教學(xué)意義［3］。
2專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
由于對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備制約等原因，專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問題，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的工程理論知識(shí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐的結(jié)合性不強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)性差，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容滯后于最新工程發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段創(chuàng)新程度不夠無(wú)法引起學(xué)生興趣［4］。
2.1設(shè)備多有閑置
我們到相關(guān)院校走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)普遍存在的問題是工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備多有閑置。在專業(yè)建設(shè)之初或進(jìn)行專業(yè)評(píng)估時(shí)，院校會(huì)投入較多資金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，其中存在相當(dāng)程度的盲目采購(gòu)，為了視覺上的“高大上”而不是實(shí)際的實(shí)驗(yàn)課程需要。其次，受工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)重外觀輕實(shí)用的教學(xué)誤區(qū)影響，存在部分教師和學(xué)生寧愿在電腦上出效果圖紙上談兵，也不愿通過工程實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)品可行性的錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)觀念，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)備閑置情況時(shí)有發(fā)生，特別是在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用不夠充分［5］。
2.2教學(xué)體系建設(shè)不完善
因設(shè)計(jì)專業(yè)的特殊性，部分工程實(shí)驗(yàn)課程無(wú)法從理論課程中分離出來(lái)，理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)由專業(yè)教師一把抓;而部分工程實(shí)驗(yàn)課程是由藝術(shù)教育背景的教師講授，工科教育背景的專業(yè)教師沒有完全發(fā)揮特長(zhǎng)。專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系亟須改革，特別是工程實(shí)驗(yàn)課程需要根據(jù)設(shè)備及課程特點(diǎn)合理安排師資，科學(xué)開設(shè)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)［6］。
2.3以工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的動(dòng)力不足
多數(shù)設(shè)計(jì)院校專業(yè)教師重視從設(shè)計(jì)學(xué)科的角度以傳統(tǒng)的造型方式探索設(shè)計(jì)的多種可能性，而在如何通過工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生創(chuàng)造力方面意識(shí)淡薄。學(xué)生以工程知識(shí)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的意識(shí)不足，對(duì)工科課程整體不夠重視，導(dǎo)致對(duì)專業(yè)課中的工程實(shí)驗(yàn)課程不夠重視，輕視理論與實(shí)際的結(jié)合，造成產(chǎn)品設(shè)計(jì)中看不中用，鮮有通過機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、人機(jī)交互方式創(chuàng)新的設(shè)計(jì)新作品。
3工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)思路
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系梳理
3.1.1調(diào)研工科類兄弟院校工設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展?fàn)顩r
團(tuán)隊(duì)教師在相關(guān)兄弟院校進(jìn)行了廣泛考察，對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系設(shè)置、實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及方式，進(jìn)行了全面的分析和比較，總結(jié)了各自特點(diǎn)和優(yōu)劣勢(shì)。針對(duì)專業(yè)課中的核心工程實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行的討論，為河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)建設(shè)提供了參考。
3.1.2研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程
工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)的理論課程及實(shí)驗(yàn)，一般是由無(wú)任何設(shè)計(jì)教育背景的純工科教師授課，必然存在講授內(nèi)容從工程理論出發(fā)而不涉及工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用的問題;設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生理論學(xué)習(xí)往往如看天書，而課程實(shí)驗(yàn)則是跑龍?zhí)鬃哌^場(chǎng)。這就要求研究工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程研究，使之適合設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)，并與大平臺(tái)中的實(shí)驗(yàn)課程順利銜接。研究與設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)課程的設(shè)置合理性，使得教師從工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用角度進(jìn)行理論講授和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并通過課程中的科學(xué)性及系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對(duì)于工程類知識(shí)的理解和應(yīng)用水平，為后期專業(yè)課中的相關(guān)教學(xué)應(yīng)用打好基礎(chǔ)。
3.1.3研究大平臺(tái)的核心實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方法
大平臺(tái)的核心實(shí)驗(yàn)課程是以專業(yè)課中的設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用為目標(biāo)，結(jié)合工科學(xué)科基礎(chǔ)課程教學(xué)大平臺(tái)中的課程知識(shí)點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)手段后凝練提升而成的。研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式方法，研究實(shí)驗(yàn)課題設(shè)置的科學(xué)性、合理性，對(duì)確保學(xué)生通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)掌握工程知識(shí)，提升創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力尤為重要。要求實(shí)驗(yàn)教師從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課程作業(yè)、考核方式等多方面、多角度深入進(jìn)行改革。
3.2搭建大平臺(tái)設(shè)備基礎(chǔ)
結(jié)合前期對(duì)兄弟院校的調(diào)研成果、本專業(yè)學(xué)生和相關(guān)教師的意見，從實(shí)驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)及團(tuán)隊(duì)教師特長(zhǎng)出發(fā)，對(duì)大平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，形成可行的平臺(tái)建設(shè)方案。完成大平臺(tái)的體系搭建、整體實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置更新、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方向確定等多項(xiàng)工作。機(jī)電工程學(xué)院已采購(gòu)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括激光非接觸式三維掃描儀(逆向工程實(shí)驗(yàn))、小型產(chǎn)品雕刻機(jī)(3D打印實(shí)驗(yàn))、快速成型機(jī)(快速成型實(shí)驗(yàn))。人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)室(眼動(dòng)測(cè)試、人體尺寸測(cè)量、人體反應(yīng)度測(cè)試)和產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)室(產(chǎn)品內(nèi)部工程結(jié)構(gòu)認(rèn)知)等工業(yè)設(shè)計(jì)核心實(shí)驗(yàn)室建設(shè)完成，并有多臺(tái)套數(shù)位板及觸摸屏(數(shù)字化產(chǎn)品快速表達(dá)、產(chǎn)品人機(jī)操作界面演示、產(chǎn)品新媒體展示)。現(xiàn)階段機(jī)電工程學(xué)院設(shè)備覆蓋了產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的全過程，形成了建設(shè)大平臺(tái)的設(shè)備基礎(chǔ)。
3.3整合教學(xué)師資力量
在機(jī)電工程學(xué)院可用于工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)備基礎(chǔ)上，對(duì)其能支撐的各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程進(jìn)行系統(tǒng)研究。組織相關(guān)教師根據(jù)科研方向和特長(zhǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作流程和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，以兼有工科和設(shè)計(jì)教育雙重背景的教師擔(dān)任平臺(tái)中核心實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。旨在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上針對(duì)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新，嘗試在數(shù)字化設(shè)計(jì)大背景下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革探索，搭建覆蓋工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)主干課的大平臺(tái)，設(shè)置融會(huì)貫通相關(guān)工科知識(shí)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以及巧妙結(jié)合我系設(shè)備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以形成產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)流程的全覆蓋。
3.4建設(shè)支持產(chǎn)學(xué)研全面合作的大平臺(tái)
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本功能基礎(chǔ)上，挖掘出支持教師科研、支持學(xué)生素質(zhì)與能力創(chuàng)新訓(xùn)練、支持研究所對(duì)外進(jìn)行企業(yè)項(xiàng)目合作的諸多可能性，使得產(chǎn)學(xué)研有機(jī)融合，達(dá)到學(xué)生、教師、系所的全面能力提升。鼓勵(lì)教師將科研項(xiàng)目引入該平臺(tái)的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的科研使用現(xiàn)狀，拓寬將科研項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可能性及相關(guān)途徑，形成基于科研項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。通過開放性的工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，使學(xué)生能在該平臺(tái)支持下進(jìn)行相關(guān)素質(zhì)能力訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽，進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練等，達(dá)到該平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外的其他功能。最終將大平臺(tái)延伸到校企合作環(huán)節(jié)，以建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合并創(chuàng)收的良好局面。
4工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大平臺(tái)的建設(shè)效果
4.1完成大平臺(tái)中核心工程實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)力求避免生搬硬套機(jī)械類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，正視設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生對(duì)于工程實(shí)驗(yàn)的區(qū)別性需求，及針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)選擇實(shí)驗(yàn)課題，突出工程知識(shí)點(diǎn)和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的融合。團(tuán)隊(duì)教師合作進(jìn)行多門實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，編制實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱，撰寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。以48學(xué)時(shí)的“產(chǎn)品設(shè)計(jì)I”為例，專門拆出8學(xué)時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)，由工科背景和設(shè)計(jì)背景兼有的實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織，并邀請(qǐng)電動(dòng)工具修理店師傅現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行示范講解;學(xué)生分組根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書進(jìn)行產(chǎn)品拆裝，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告書;同時(shí)進(jìn)行PPT和視頻，學(xué)生反饋良好。
4.2校級(jí)教改項(xiàng)目資金支持
大平臺(tái)中核心工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程依托的專業(yè)課程全部得到校級(jí)教改項(xiàng)目資金支持。以《工業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)》項(xiàng)目為依托，結(jié)合《產(chǎn)品設(shè)計(jì)I研究性教學(xué)課程培養(yǎng)》項(xiàng)目、《人機(jī)工程學(xué)核心課程的建設(shè)與實(shí)踐教育教學(xué)研究課題》項(xiàng)目，及3個(gè)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)踐項(xiàng)目《設(shè)計(jì)材料及加工工藝》《產(chǎn)品設(shè)計(jì)II》《展示設(shè)計(jì)》，團(tuán)隊(duì)教師以產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)為目標(biāo)，在相關(guān)專業(yè)課程中進(jìn)行了工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步探索，力求通過教學(xué)理念創(chuàng)新和授課方式革新提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
4.3將教師科研項(xiàng)目滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中
以大平臺(tái)為依托，團(tuán)隊(duì)教師將科研項(xiàng)目和研究方向滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，建設(shè)了多支學(xué)生產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，如逆向工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、3D打印產(chǎn)品服務(wù)體系創(chuàng)新設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)眼動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)等。同時(shí)通過各種設(shè)計(jì)比賽、學(xué)生素質(zhì)與能力項(xiàng)目培養(yǎng)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，摸索出以工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的諸多教學(xué)方式。獲得15項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃資金支持，其中8項(xiàng)為國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，課題均與教師科研方向相關(guān)，內(nèi)容涵蓋產(chǎn)品數(shù)字化虛擬展示設(shè)計(jì)、家具用品DIY設(shè)計(jì)、火災(zāi)救援逃生后裝備產(chǎn)品服務(wù)體系設(shè)計(jì)、傳統(tǒng)水利農(nóng)具改良設(shè)計(jì)等，在大平臺(tái)的支持下完成概念孵化和后期設(shè)計(jì)工作。在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)推動(dòng)下，我系學(xué)生設(shè)計(jì)作品在國(guó)際級(jí)及國(guó)家級(jí)比賽中屢獲殊榮。
4.4完成多本教材編寫并出版發(fā)行
《產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)材料與工藝》(普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材)，獲得江蘇省精品教材稱號(hào)。該書從設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生角度出發(fā)，重新對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行構(gòu)建，書中涉及大量產(chǎn)品設(shè)計(jì)材料與工藝實(shí)際應(yīng)用案例?！豆I(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練》(普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材)，是基于機(jī)電工程學(xué)院部分工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容總結(jié)。書中涉及了產(chǎn)品拆裝工程實(shí)驗(yàn)、逆向工程實(shí)驗(yàn)、快速成型實(shí)驗(yàn)及產(chǎn)品虛擬展示實(shí)驗(yàn)等工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要環(huán)節(jié)?！懂a(chǎn)品改良設(shè)計(jì)》(高等院校設(shè)計(jì)藝術(shù)系列教材)總結(jié)了“產(chǎn)品設(shè)計(jì)I”授課教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，集中展示了工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)案例及學(xué)生成果。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)教師在工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)和相關(guān)工程研究領(lǐng)域發(fā)表多篇論文，成果顯著。
5結(jié)束語(yǔ)
機(jī)電工程學(xué)院大平臺(tái)建設(shè)周期長(zhǎng)、工作任務(wù)重，其中也出現(xiàn)了部分問題，尚處于不斷調(diào)整階段。該平臺(tái)建設(shè)需要學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度的認(rèn)同及支持，也需要本系教師自身科研水平和教學(xué)能力的提升，更需要團(tuán)隊(duì)持之以恒的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐才能初見成效。希望本文能為工科工業(yè)設(shè)計(jì)兄弟院校提供建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并誠(chéng)懇期待交流。
作者：馮亞娟 周妍黎 嚴(yán)波 丁治中 單位：河海大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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依托學(xué)院的國(guó)家卓越工程師計(jì)劃、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心等國(guó)家級(jí)和省級(jí)教學(xué)平臺(tái)，在工科類紡織服裝貿(mào)易人才的培養(yǎng)模式、課程建設(shè)以及實(shí)踐教育模式的改革和實(shí)踐等方面開展了教學(xué)改革。作為紡織服裝工程專業(yè)的學(xué)生在專業(yè)課程的學(xué)習(xí)相當(dāng)系統(tǒng)，但在行業(yè)領(lǐng)域后向一體化的銜接，尤其商貿(mào)知識(shí)的欠缺成為發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)的軟肋。因此我們注意到高校在培養(yǎng)跨學(xué)科人才的過程中起著至關(guān)重要的作用。
國(guó)家卓越工程師計(jì)劃是為培養(yǎng)具有厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力的高素質(zhì)創(chuàng)新復(fù)合型卓越紡織工程科技人才。2012年起學(xué)院在人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐;課程設(shè)置與結(jié)構(gòu)的重組與改革;實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)與論文等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的改革、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及教學(xué)管理的綜合改革與實(shí)踐等方面進(jìn)行系統(tǒng)的研究與探索，強(qiáng)化工程實(shí)踐訓(xùn)練和全工程的系統(tǒng)教學(xué)，構(gòu)建基于工程實(shí)際、基于實(shí)際工程問題、基于科技項(xiàng)目的構(gòu)成實(shí)踐教育平臺(tái)，初步形成了紡織類卓越工程科技人才的培養(yǎng)模式與管理體系。
紡織服裝國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心則構(gòu)建了一體化、模塊式、綜合開放型的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。按照基礎(chǔ)專業(yè)綜合創(chuàng)新研究四個(gè)層次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的建設(shè)，注重理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合;注重科研工作與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合;注重課內(nèi)外、學(xué)科間、校內(nèi)外及至國(guó)內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合;注重基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合。明確了各課程體系的內(nèi)容、特點(diǎn)和教學(xué)手段與方法，注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和分析問題解決問題能力的訓(xùn)練。
紡織與服裝國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心充分整合學(xué)校信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，構(gòu)建了比較完整的紡織服裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)體系。包括：從纖維紡織品設(shè)計(jì)染整工藝服裝設(shè)計(jì)與制造紡織管理與貿(mào)易過程的仿真與模擬等。創(chuàng)造性地建設(shè)與應(yīng)用高水平軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)踐領(lǐng)域、豐富教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)支撐體系，使得學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)行軟件模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。此外尚有各類省級(jí)教學(xué)、科研平臺(tái)，以及其他市廳級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和省級(jí)工程中心等的支持。
2 主要培養(yǎng)方法與路徑
(1)實(shí)施紡織與商貿(mào)課程對(duì)接
紡織貿(mào)易業(yè)務(wù)是紡織產(chǎn)業(yè)服務(wù)領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié)，也是全國(guó)高校國(guó)際貿(mào)易專業(yè)人才培養(yǎng)的主要方向之一?？鐚W(xué)科課程作為跨學(xué)科教育的重要承載形式，需要加強(qiáng)課程體系改革，其課程教學(xué)中主要內(nèi)容包括：紡織專業(yè)知識(shí)、國(guó)際貿(mào)易理論與管理知識(shí)，國(guó)際貿(mào)易實(shí)踐等。具體涉及到外貿(mào)的基礎(chǔ)知識(shí)、外貿(mào)的商品知識(shí)(紡織面料與服裝)、出口貿(mào)易跟單實(shí)務(wù)、外貿(mào)進(jìn)口跟單實(shí)務(wù)以及外貿(mào)跟單的管理知識(shí)。其主要業(yè)務(wù)內(nèi)容包括：在貿(mào)易合同簽訂后，依據(jù)合同和相關(guān)單證對(duì)貨物的打樣、生產(chǎn)、加工、檢驗(yàn)、裝運(yùn)、保險(xiǎn)、報(bào)檢、報(bào)關(guān)、結(jié)匯等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)踐操作，需要將每一崗位環(huán)節(jié)實(shí)踐內(nèi)容的領(lǐng)悟與紡織專業(yè)知識(shí)的對(duì)接。
(2)采取有效的教學(xué)方法和手段
在課堂教學(xué)、教材使用、多媒體課件進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)支撐體系，學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)在線進(jìn)行《外貿(mào)跟單模擬實(shí)習(xí)平臺(tái)》軟件模擬系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。模擬系統(tǒng)通過虛擬角色定位，選擇扮演外貿(mào)企業(yè)跟單員角色，系統(tǒng)隨機(jī)模擬一家國(guó)際貿(mào)易企業(yè)，從客戶處接受一筆隨機(jī)外貿(mào)紡織品訂單，由業(yè)務(wù)經(jīng)理將該筆訂單全套數(shù)據(jù)(包括：P/O訂單，工藝單以及郵件往來(lái)信息)交由跟單員處理，以紡織品跟單為對(duì)象，完成包括訂單分析、樣品跟單、原輔料跟單、生產(chǎn)跟單、包裝運(yùn)輸跟單在內(nèi)的整個(gè)外貿(mào)跟單實(shí)務(wù)流程，直至將所有訂單項(xiàng)下產(chǎn)品按照客戶要求交付完成。其中僅訂單分析就包括對(duì)外貿(mào)訂單、產(chǎn)品工藝單以及客戶的其他要求進(jìn)行分析，掌握基本信息(價(jià)格數(shù)量條件、交貨期、產(chǎn)品工藝、包裝要求、貨運(yùn)要求等)大量的內(nèi)容，同時(shí)也考驗(yàn)了學(xué)生紡織英語(yǔ)專業(yè)術(shù)語(yǔ)水平和外貿(mào)訂單過程中對(duì)產(chǎn)品要求的表達(dá)方式。更重要的是如何理解客戶的要求尤其是細(xì)節(jié)。系統(tǒng)可以更好體現(xiàn)實(shí)際場(chǎng)景的模擬，將紡織專業(yè)知識(shí)和國(guó)際貿(mào)易知識(shí)很好融合運(yùn)用到教學(xué)實(shí)踐中。
(3)服務(wù)企業(yè)需求的實(shí)踐性
將理論教學(xué)與實(shí)踐性的操作緊密對(duì)接起來(lái)，紡織行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程。借力國(guó)家卓越工程師計(jì)劃平臺(tái)基礎(chǔ)，與合作企業(yè)在課程教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教材的籌劃與建設(shè)、工程實(shí)踐教育中心的設(shè)立，提供學(xué)生培訓(xùn)與實(shí)踐崗位，考核實(shí)踐成果的模式等諸多方面將專業(yè)理論課程與行業(yè)實(shí)際需求緊密結(jié)合。通過對(duì)接的相關(guān)紡織服裝貿(mào)易企業(yè)，運(yùn)用實(shí)際紡織貿(mào)易企業(yè)的出口訂單流程做案例，聘請(qǐng)貿(mào)易人員與學(xué)生進(jìn)行定期講座和交流。于此同時(shí)，部分學(xué)生本身就是卓越工程培養(yǎng)平臺(tái)的學(xué)員，有機(jī)會(huì)在外貿(mào)企業(yè)通過實(shí)際業(yè)務(wù)的操練更深刻理解外貿(mào)業(yè)務(wù)的實(shí)際流程，對(duì)不同訂單的處理方式、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和要求、與客戶的交流協(xié)商、紡織產(chǎn)品加工、乃至外貿(mào)產(chǎn)品的開發(fā)多方面探索和實(shí)踐，成為了他們畢業(yè)論文的研究方向，合理化建議的提出很快成為助力企業(yè)的亮點(diǎn)。
(4)確立科學(xué)的教育理念
將教學(xué)平臺(tái)與多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、多類型工程實(shí)踐模式和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)踐性操作結(jié)合起來(lái)，采取有效地教學(xué)方法和手段，實(shí)現(xiàn)本科專業(yè)教育和技能實(shí)踐的對(duì)接，在紡織材料、面料、服裝加工、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)、外貿(mào)實(shí)務(wù)等進(jìn)一步完善知識(shí)并靈活運(yùn)用。主動(dòng)服務(wù)行業(yè)企業(yè)需求，提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、口徑寬、適應(yīng)廣、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的復(fù)合型人才，滿足紡織行業(yè)對(duì)一專多能的創(chuàng)新型人才的需求。
3 實(shí)踐的主要成果
(1)根據(jù)教育部卓越人才培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)和紡織行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合紡織企業(yè)需求和學(xué)生的實(shí)際情況，建立相應(yīng)的工貿(mào)課程及實(shí)踐教學(xué)體系，形成了相對(duì)比較完善的紡織與服裝工貿(mào)對(duì)接的人才模式與培養(yǎng)方案。
(2)加強(qiáng)課程體系改革，采取有效的教學(xué)方法和手段。教學(xué)內(nèi)容與課件進(jìn)一步完善，將紡織與服裝專業(yè)知識(shí)和國(guó)際貿(mào)易知識(shí)很好融合運(yùn)用到教學(xué)的實(shí)踐中，將理論教學(xué)與實(shí)踐性的操作緊密對(duì)接起來(lái)，運(yùn)用實(shí)際紡織貿(mào)易企業(yè)的出口訂單流程做案例，對(duì)接相關(guān)紡織貿(mào)易企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程。
(3)在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心，已建立《外貿(mào)跟單模擬實(shí)習(xí)平臺(tái)》，采用人物仿真對(duì)話的沉浸式教學(xué)與實(shí)習(xí)模式。將學(xué)生引入一個(gè)任務(wù)引領(lǐng)式的實(shí)務(wù)教學(xué)與模擬實(shí)習(xí)環(huán)境，主線任務(wù)涵蓋從接受訂單到完成訂單的全過程。所有相關(guān)學(xué)生均可網(wǎng)上運(yùn)行系統(tǒng)。
(4)通過服務(wù)企業(yè)需求的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)校企共建課程，企業(yè)和學(xué)生均深度參與各項(xiàng)教學(xué)實(shí)踐培養(yǎng)過程，使紡織服裝工程人才培養(yǎng)與企業(yè)實(shí)際緊密對(duì)接。
紡織類卓越工程科技人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐課題2013年獲得中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。教學(xué)+崗位實(shí)踐的工科類紡織服裝貿(mào)易人才培養(yǎng)模式與實(shí)踐課題2015年獲得中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)教學(xué)成果三等獎(jiǎng)。近五年工貿(mào)結(jié)合的紡織服裝工程學(xué)生積極參加由教育部高等紡織與服裝指導(dǎo)委員會(huì)、中國(guó)紡織服裝教育學(xué)會(huì)舉辦的全國(guó)大學(xué)生外貿(mào)跟單(紡織)職業(yè)能力大賽，在幾十所學(xué)校選手的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，獲得團(tuán)體一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng);學(xué)生個(gè)人獲得一等獎(jiǎng)3項(xiàng)、二等獎(jiǎng)9項(xiàng)、三等獎(jiǎng)6項(xiàng)，獲得優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)3項(xiàng)。關(guān)于崗位+教學(xué)對(duì)接的工科類紡織貿(mào)易人才培養(yǎng)新模式于2012年12月獲得蘇州大學(xué)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。許多學(xué)生畢業(yè)后從事紡織服裝貿(mào)易工作，崗位上手很快，受到企業(yè)的歡迎，學(xué)生個(gè)人也獲得廣闊的發(fā)展空間。為紡織服裝工程類專業(yè)的學(xué)生在進(jìn)入行業(yè)領(lǐng)域后，更好更快適應(yīng)業(yè)內(nèi)后向一體化的銜接，尤其是直面國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的過程中發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)提供了實(shí)質(zhì)性的崗位適應(yīng)能力。
網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)改變了人類的生活方式，大大提高了人們通信的效率和速度，使得不同地域的人們可進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話。作為教育本身來(lái)說，為了給社會(huì)培養(yǎng)更多的高質(zhì)量技術(shù)人才，其教學(xué)模式必將隨著通信手段的提高進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，如何利用Internet進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為近年來(lái)各國(guó)教育界的重要研究課題。其實(shí)遠(yuǎn)程教學(xué)很早就開始了，如函授大學(xué)、電視大學(xué)等，只是由于現(xiàn)代的WWW技術(shù)給遠(yuǎn)程教學(xué)提供了前所未有的交互性和巨大的資源共享潛力，遠(yuǎn)程教學(xué)最近才得到如此重視。盡管目前人們對(duì)基于WWW的遠(yuǎn)程教學(xué)模式還不是完全清楚，但有一點(diǎn)是確定的：基于WWW的遠(yuǎn)程教學(xué)在不久的將來(lái)會(huì)成為一種重要的教育模式。作為一種教育模式，現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)該是教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)媒體四要素的綜合體現(xiàn)，是在WWW環(huán)境中展開的教學(xué)活動(dòng)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式。與現(xiàn)代教育一樣,現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育也應(yīng)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的能力、素質(zhì)與創(chuàng)造性，要求學(xué)生能靈活地掌握知識(shí)，其教育理論和學(xué)習(xí)理論應(yīng)建立在建構(gòu)主義基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)以學(xué)為中心的教學(xué)模式。該教學(xué)活動(dòng)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下三方面：要在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，要能體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神；要讓學(xué)生有多種機(jī)會(huì)在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識(shí)(將知識(shí)“外化”)；要讓學(xué)生能根據(jù)自身行動(dòng)的反饋信息來(lái)形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問題的方案(實(shí)現(xiàn)自我反饋)。以上三點(diǎn)，即發(fā)揮首創(chuàng)精神、將知識(shí)外化和實(shí)現(xiàn)自我反饋可以說是體現(xiàn)以學(xué)生為中心的三個(gè)要素，是培養(yǎng)現(xiàn)代人才的必備條件。
然而，從目前的遠(yuǎn)程課件來(lái)看，其網(wǎng)上素材基本分為兩類：靜態(tài)與動(dòng)態(tài)。靜態(tài)素材一般是將書本、教案等以靜態(tài)的形式放于網(wǎng)上；動(dòng)態(tài)素材一般是在靜態(tài)素材中出現(xiàn)的一些動(dòng)畫表現(xiàn)。雖然后者以動(dòng)畫的形式表現(xiàn)，但并不具備可變性，不能給學(xué)生提供真實(shí)的情景，很難達(dá)到以上的三點(diǎn)要求，即很難保證學(xué)生的質(zhì)量。對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)來(lái)說，學(xué)生的大部分能力都是通過實(shí)驗(yàn)得到的，真實(shí)的情景是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)質(zhì)量提高的關(guān)鍵?；诖?網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)已成為遠(yuǎn)程教學(xué)研究的重要方面，而且已有很多成果出現(xiàn)。ICHIGAN大學(xué)為操作系統(tǒng)和高級(jí)語(yǔ)言課程建立了網(wǎng)上系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，其實(shí)驗(yàn)都是基于軟件環(huán)境的，不涉及硬件模擬；PURDU大學(xué)建立了一種交互式的網(wǎng)上學(xué)習(xí)環(huán)境：學(xué)生可在網(wǎng)上做一些簡(jiǎn)單的交互式硬件實(shí)驗(yàn)，但由于其代碼是用JAVA語(yǔ)言編寫的，其實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜度受到一定的限制。然而，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)來(lái)說，其中很多實(shí)驗(yàn)計(jì)算量相當(dāng)復(fù)雜，例如處理器設(shè)計(jì)、復(fù)雜電路設(shè)計(jì)等，要完成真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，這些計(jì)算量在客戶端利用APPLET在執(zhí)行時(shí)間上是難以接受的。
針對(duì)目前網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)存在的問題，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，結(jié)合實(shí)際情況我們研究設(shè)計(jì)了《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室。從理論上講，《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的一種改革，為打破傳統(tǒng)模式的局限性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由實(shí)物實(shí)驗(yàn)教學(xué)向虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)、遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展，提供了最佳解決方法?！队?jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室將遠(yuǎn)程教育的概念引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，結(jié)合強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，使得以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室資源以及虛擬實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等資源的共享成為可能，它允許人們通過網(wǎng)絡(luò)訪問和使用自己沒有的設(shè)備資源，使得處于不同地理位置的學(xué)習(xí)者可以同時(shí)對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)現(xiàn)用戶信息的協(xié)同共享，同時(shí)可以及時(shí)的接觸到最新的儀器。
在實(shí)踐意義上，《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教育應(yīng)用功能的開發(fā)、通過運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，建立與現(xiàn)代信息技術(shù)相融合的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，高效率傳播先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，普遍提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力，從實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。項(xiàng)目的研究和實(shí)施將極大緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員不足，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容更新緩慢等問題。極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)操作能力，從實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并有助于校際之間、學(xué)校與科研院所之間、學(xué)校與企業(yè)之間及學(xué)校與社會(huì)之間實(shí)驗(yàn)資源的交流和共享。
二、虛擬實(shí)驗(yàn)室方案研究
1、功能架構(gòu)
《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了高等院校計(jì)算機(jī)組成原理的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提供了運(yùn)算器、控制器、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)芯片、譯碼電路芯片、以及其它可編程芯片和常用的門電路邏輯芯片，可進(jìn)行計(jì)算機(jī)組成原理的設(shè)計(jì)與虛擬實(shí)驗(yàn)。并且在相關(guān)匯編編譯系統(tǒng)及監(jiān)控程序的配合下，同虛擬實(shí)驗(yàn)電路一起，可實(shí)現(xiàn)更為高級(jí)的應(yīng)用?！队?jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室提供了高校實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)管理功能，包括實(shí)驗(yàn)資源及信息的網(wǎng)上，實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的提交匯總、教師對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改和評(píng)分管理，以及教師在線實(shí)驗(yàn)答疑等主要功能；虛擬實(shí)驗(yàn)室還提供了網(wǎng)上理論知識(shí)測(cè)試功能，有助于提高學(xué)生或其他使用者的理論知識(shí)水平，使得學(xué)生及其他使用者在計(jì)算機(jī)組成原理的理論和實(shí)踐這兩個(gè)層面上都能夠得到較好的提高。整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教育應(yīng)用功能開發(fā)，構(gòu)建一個(gè)集實(shí)驗(yàn)教學(xué)、演示、操作、指導(dǎo)、結(jié)果提交管理為一體的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教育環(huán)境，具體功能如圖1所示。
2、具體實(shí)現(xiàn)
（1）外部接口
《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)采用易于擴(kuò)展及平臺(tái)移植性好的Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，利用ASP實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的管理功能。虛擬實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)可運(yùn)行于安裝Java虛擬機(jī)的各種平臺(tái)，管理系統(tǒng)則需要IIS的支持。
《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室主要用于高校計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)，面向廣大學(xué)生和教師，其頂層圖如圖2所示：
（2）內(nèi)部接口
《計(jì)算機(jī)組成原理》虛擬實(shí)驗(yàn)室基于硬件和軟件虛擬的特殊性質(zhì)，采用了多種結(jié)構(gòu)以支持電路的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和有效運(yùn)行，從總體上主要?jiǎng)澐譃槿竽K：虛擬時(shí)鐘、電路芯片、電路板連線。由虛擬電路板對(duì)三大模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)配合運(yùn)行。虛擬時(shí)鐘和電路芯片采用線程結(jié)構(gòu)以提高運(yùn)行的實(shí)時(shí)性，通過連線進(jìn)行邏輯信號(hào)的實(shí)時(shí)傳送，以實(shí)現(xiàn)與真實(shí)電路相同的效果。
三、結(jié)論
在虛擬實(shí)驗(yàn)室中通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊及拖曳操作，用戶可以方便地進(jìn)行虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)室具有透明性、互動(dòng)操作性、資源共享性、用戶自主性、可擴(kuò)展性、安全性等特點(diǎn)，能真正突破地域和時(shí)間的限制，達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，它在教育、科研等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)新發(fā)展方向，也是今后遠(yuǎn)程教育發(fā)展的主流與趨勢(shì)。
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