虚拟仿真技术建设精选(九篇)

第1篇：虚拟仿真技术建设范文

【关键词】 虚拟仿真；新闻传播实验室；实验教学；应用

一、虚拟仿真技术

虚拟仿真技术包括虚拟现实和仿真两部分，其中，虚拟现实是指利用计算机技术、网络技术、传感技术等现代科技进行的高级人机交互技术。仿真则是指利用建模进行实验，模拟真实的实验步骤和流程，从而达到实验目的。

在我国，虚拟仿真技术主要在化工、机械、工程类学科中应用较多，如北京化工大学、沈阳化工大学、广西大学等高校获批的化工类虚拟仿真实验教学中心；北京航空航天大学、吉林大学、浙江工业大学等高校获批的机械类虚拟仿真实验教学中心；北京理工大学、南开大学、同济大学等高校获批的工程类虚拟仿真实验教学中心。在这些学科领域，实验成本较高，实验设备、场地、时间等诸多客观因素都受到制约，因此通过虚拟仿真技术，模仿实验过程，虚拟仪器操控面板及操作流程，用软件实现仪器的功能，从而达到学生实践、实训的效果。

虚拟仿真实验突破了原有课程实验的界限，增加了趣味性、综合性、设计性及创新性实验，加强现代实验方法、实验手段的应用，提出有代表性的、启发性的问题，加深学生对实验的理解，激发创新思维与兴趣。虚拟仿真实验为学生独立自主地进行学习与实践创造良好的条件，更有利于培养学生的实际应用能力和综合素质。[1]

二、虚拟仿真技术在新闻传播实验教学中的应用

对新闻传播实验教学而言，例如舞台灯光设计、戏剧影视场景搭建等教学高度依赖于活动情景；而摄影、摄像课程的教学实验又局限于器材数量、天气、人员操作等因素，因此，全媒体虚拟仿真教学主要采用以虚拟场景的虚拟现实技术和模拟流程的虚拟仿真技术，通过创建多类型的场景与多元化的操作界面，实现人机互动，完成虚拟仿真教学。

虚拟仿真在实验教学中主要分为环境虚拟和过程仿真两大部分，其中，环境虚拟是利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真。实际应用体现在，利用虚拟仿真技术，对舞台灯光、会议场景、采访情境等现实要素进行虚拟，改善教学环境、优化教学手段、增强教学效果。过程仿真则是利用虚拟演播厅，构建一个虚拟电视节目制的全部流程，以真实拍摄电视节目所处的内外部环境定义为规则，由进行实验的学生模拟各种场景中的主持、访谈、采访等工作，使学生能够模仿真实电视节目摄制的核心业务。在实践中是通过运营虚拟演播厅、虚拟摄像师等，创建虚拟的操作界面及环境，将真实过程运用其中，使学生触及摄影摄像及节目制作的核心业务。

“虚实结合”是其特色，按照虚拟仿真与现实存在相结合的原则，将不同类型场景的虚拟仿真与实体场景相结合，实现教学资源多元化；将不同类型节目制作过程虚拟仿真与教学实体相结合，实现教学情景多样化；将不同类型教学情景虚拟仿真与省台、市台节目要求相结合，实现教学素材本地化、教学成果社会化。

三、虚拟仿真技术对新传实验室建设的必要性

1、有助于解决实景灯光、场景等一经建设完成便不可更改的问题，丰富传媒实验教学资源，降低实验教学成本

传媒类本科生培养，具有很强的应用性和实践性。然而，在校内教学实践中，大多数专业存在理论与实践的严重脱节，致使学生在学习过程中，知识掌握模糊，理论和实践难以达到有效结合。例如播音主持、摄影、摄像、电视节目制作等课程，不同的教学理论需要不同的室内场景、灯光设置进行相应配合，而场景搭建耗时耗力，不同场景之间无法迅速变换，而且建造成本高，管理复杂，也制约了实体实验室的长远发展。因此，通过全媒体虚拟仿真技术，能够迅速为学生展现出真实、多元、可变的场景，学生亦可通过自身需要去对场景进行调节变换，使学生多方位去感受拍摄、主持、表演等业务的真实情景，领悟行业规律，提高实战能力。

2、有助于解决数字出版、电视节目从策划、拍摄、制作到生产、播出运营难以完整体验的问题，增强学生实战能力

在电视台，电视节目从策划、拍摄、制作到生产、播出运营需要很多部门通力协作才能顺利进行。在高校的教学体系中，涵盖以上节目制作生产步骤会涉及到多门课程，不同的课程又由不同的教师传授，课程一般会覆盖多个学期，因此学生所掌握的知识往往是碎片化的、缺少整体性。全媒体虚拟仿真教学中心通过虚拟整个电视节目从制作到的流程，让学生能够完整的体验电视台各个部门的工作，使培养出的学生一进入媒体工作能立刻将学校所学的技能投入运用。

3、有助于增强交互式的体验，提高学生传媒素养及应对变化的能力

以互动出版物模块为例，能够实现学生与出版物进行互动交流，打破传统媒体单向传播的壁垒，使出版物能够有声播放，可以通过PC端、ipad端进行交互，使读者更加直观地了解文章的相关背景知R及概况。通过互动出版物的交互式体验，不但能够让使用者在体验时有更深刻的沉浸感，而且为数字出版在电子书的发展上提供了一个具有发展潜力的方向。学生通过模拟实践，能够到提升媒介素养，培养应对媒介内容变化的能力。

4、有助于完善实践教学体系，提升实验教学效果

新闻传播专业课程的实验教学涉及各类环境与场景，存在隐蔽性、复杂性、突发性等问题，而实验教学又受到器材设备、天气因素、传媒行业规则等众多因素影响，使得很多教师在带领学生实验时避重就轻，实验设计不能很好地与传媒业界接轨，也使得学生的实验成果良莠不齐。通过建立全媒体虚拟仿真教学中心，能够全方位虚拟业界实操流程，有助于完善实践教学体系，使每一个学生都获得如临实地、如触实物的真实体验。

5、有助于让学生结合自身特点掌握学习进度，同时降低实验损耗率

在全媒体虚拟仿真教学中心，指导教师可以为每一位学生量身定做自主实验，学生可以对同一模块进行反复实验，也可根据自身情况进行分层次分阶段的实验。学生不同的操作流程会造成不同的实验结果。通过仿真实验，学生能够准备找出自己在技术层面的问题在哪里；同时，即使操作失误，其实验结果也不会对实验室造成损耗。

四、虚拟仿真技术的优势

1、虚拟仿真有利实践验证，节约成本

根据实验设计案例，思考其所具有的会议要素后，必须根据会场的具体情况来设计会议布置场景，此时策划虚拟仿真实验平台，将免除我们实际教学中所需动用大量桌椅，杯具，麦克风，鲜花等等道具，仿真实践场景，让学生轻而易举的可以进行实践验证，有利于节约成本。

2、虚拟仿真场景，有利学生尝试

通过虚拟仿真实验平台，学生可以轻松地应用软件不断地去验证自己所设计的实验是否符合理论实践。通过虚拟仿真，可以全面地展示各种场景布置的特点及应用范围，同时可以让学生直观了解不同场景下可采取的措施，达到以虚促实的作用。让学生能敢于尝试不同组合的可能性，激发学生的创造力和想象力，最终达到实践教学的目的。

五、结语

将虚拟仿真技术应用于新闻传播类学科的实践教学中，弥补了传统实验教学的不足，能够提高学生理解问题、分析问题的能力以及专业实践的能力。实验室作为平台能够给虚拟仿真技术不断拓展、升级的空间，同时，虚拟仿真技术也会给实验室带来从实验方式到实验内容的创新。

【注 释】

[1] 程思宁，耿强，姜文波，占永宁. 虚拟仿真技术在电类实验教学中的应用与实践[J].实验技术与管理，2013.30（7）94-97.

第2篇：虚拟仿真技术建设范文

关键词：仿真教学；组织领导；资源建设；培训推广

中图分类号：G424 文献标识码：B 文章编号：1673-8454(2012)01-0061-03

虚拟仿真技术包括仿真模拟技术和虚拟现实技术两个领域。仿真模拟技术是指使用仪器设备、模型、计算机虚拟技术，以及利用场地、环境的布置，模仿出真实工作程序、工作环境、技术指标、动作要求，进行科学研究、工业设计、模拟生产、教学训练和考核鉴定等的一项综合技术。虚拟现实技术是指用计算机生成的一种特殊环境，人可以通过使用各种特殊装置将自己投入到这个环境中，并操作、控制环境，实现特殊的目的，成为这种环境的主宰。

虚拟仿真技术可以有效还原生产、建设、服务和管理岗位的“原生态”，为学习者提供技能训练所需要的“真实”环境、“真实”工艺、“真实”工具等，从而有效提高技能教学质量。同时，可以降低教学成本、规避实训危险、降低环境污染、实现绿色教育。因此，虚拟仿真教学是深化教育教学思想、内容、方法、手段、模式改革，推动职业院校内涵建设的一个重要突破口。为此，教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确提出“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”。各高职院校应多措并举，有力推进虚拟仿真教学改革。

一、加强组织领导，创造浓厚氛围

开展虚拟仿真教学是一项系统工程，其技术本身的高端性、复杂性等特点，决定其应用成本较高，资源建设和教学组织较难。因此，必须得到学校的大力支持，加强组织领导，落实责任任务。

1.成立分层领导组织

首先，要成立院级虚拟仿真教学工作领导小组，由主管院长牵头，各教学单位和教学管理单位的主要负责人为成员。各级负责人要高度重视虚拟仿真教学工作，做到有组织、有计划、有措施、有检查、有总结、有推广。

其次，要成立各重点专业的虚拟仿真教学工作组。由系主任牵头，专业带头人为主要负责人，骨干教师和合作企业负责人为主要成员。根据专业技能教学特点，通过购买引进、校企合作开发、自主开发等多种途径建设适用的虚拟仿真教学软件，科学布局虚拟仿真实训基地，开展虚拟仿真实训教学，总结实践经验并进行示范推广。

2.建立政策法规进行引导激励

首先，将开展虚拟仿真教学工作做为教育教学改革重要项目，结果做为考核教学单位工作的重要指标。其次，将教师开展虚拟仿真教学的成果做为评聘奖优倾斜条件，对于积极进行虚拟仿真教学软件开发及应用研究的教师，通过制定相关激励政策，从职称评聘、成果奖励、科研经费等方面进行鼓励，为他们提供必要的条件，在全院形成良好的风气和氛围。再次，给予虚拟仿真教学立项资金等条件扶持，为完成项目提供最大保障。要加大资金投入，加强资金管理，做到专款专用，接受监督检查，切实保障项目顺利完成。

通过以上举措，使“推广虚拟仿真技术，提高实践教学水平，加快实现教育现代化”的理念内化成广大教师的共识，并将其付诸于实际行动。

二、广辟渠道，建设虚拟仿真教学资源

虚拟仿真教学资源是利用现代信息技术开发的虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验等等，可以解决实践教学中“看不见、进不去、动不了、难再现”等客观难题，减少资源消耗与环境污染，实现人才培养的信息化、智能化、现代化。虚拟仿真教学资源是开展虚拟仿真教学的必要条件。“巧妇难为无米之炊”，所以，学校应该舍得投入，按照“引进一部分、合作开发一部分、自主研发一部分”的虚拟仿真资源建设新思路进行统筹安排。

1.购买引进

该决策依据是：所需求的软件已经被同类院校的专业广泛认可和应用，效果良好，尤其是那些教学急需的高端产品，应该采取这种“花钱拿来主义”的模式。

2.合作开发

此决策依据是，所需求的软件没有成熟的产品，专业教师能够提出明确的需求，能够提供科学准确的教学设计，借助专业IT公司的技术力量和项目组织能力，能够开发出专业级的应用软件。要探索创设高水平的合作模式，将优秀企业力量引进来，紧密合作，互惠互利，同步带动学校师资专业发展、技能人才培养、软件产品研发的水平提高。实践证明，院校的教学设计与优秀IT企业的实现技术有机结合，是研发优秀虚拟仿真资源的捷径。

虚拟仿真教学软件的研制过程一定要与相关企业紧密合作，软件设计应该是教学专家、行业专家和软件制作专家三方合作的结果。要以教学专家为主导，实施优秀的教学设计，编写制作脚本，要有行业专家实施技术指导，还要有软件专家实施创新制作，才能研发出科学的、适宜的、理实结合的虚拟仿真实训教学软件。

3.自主研发

此决策依据是，所需求软件的开发技术难度和复杂性相对较低，专业教师能够提出明确的需求，能够提供科学准确的教学设计，学校具有软件开发技术支持队伍。

威海职业学院作为首批国家示范性高职院校，非常重视虚拟仿真教学在技能人才培养中的作用，积极开展虚拟仿真教学资源建设，建设了专门的教学资源研发中心。目前购买引进、合作开发、自主研发的虚拟仿真资源已成规模，并广泛应用于数控技术、机械设计与制造、电气自动化技术等20多个专业，平均每学期有2000多名学生使用虚拟仿真软件进行知识和技能的学习，有效提高了实践教学的质量与效率。

三、加大技术支持和培训推广力度

1.建立专门的工作室和技术支持队伍

虚拟仿真教学资源开发技术较难，依赖教师个体不现实。专业教师应将主要精力用于教学设计、脚本撰写，开发制作应由专业技术人员完成。采用这种模式，既可以保证资源的质量，又有利于提高专业教师研发、使用虚拟仿真资源的积极性，否则，大多会“知难而退”。

威海职业学院成立了教学资源研发中心，组建了虚拟仿真资源开发技术团队，投资20多万元配备了高档次的开发硬软件，为开展虚拟仿真实训教学提供技术支持。目前已完成多个虚拟仿真资源建设，其中独立开发的“威海职业学院虚拟校园”，通过漫游和导游等方式，全方位立体逼真地展现了我院全貌，恢弘、美丽、壮观，成为学院参加全国大赛课件、软件的重要支撑载体。

2.开展形式多样的培训

尽管继多媒体、网络时代之后，人们已经开始进入虚拟现实时代，但是由于资源缺乏和宣传不够，很多地区和教育工作者对虚拟仿真技术了解不多。为了普及虚拟仿真技术，发展环保绿色实训，推动教学尤其是实践教学的信息化、现代化，应加大虚拟仿真技术培训力度，进行理论与政策宣传、开发与技术交流、应用与经验推广、成果展示与等，以推动教育教学改革，建立具有显著职业特征的，高质量、高效率、低消耗（低排放）全新的教育教学模式。

培训可以采取“请进来、走出去”等多种途径，包括聘请专家、专业技术人员来校讲座、实地考察、共同研讨建设方案；参加专门培训班等，多管齐下，提高教师应用和开发虚拟仿真教学软件的水平。

3.以研发项目为载体，带动虚拟仿真软件开发和应用实践与研究

“项目导向、任务驱动”不仅是有效的职业教学模式，也是开发与应用虚拟仿真教学软件的有效有段。仿真实训教学软件是以实际岗位为背景的，整个教学、实训内容紧紧围绕职业、岗位核心能力。如何实现培养目标，如何满足岗位需求，在进行虚拟仿真软件开发立项时，就直观地摆在了职业院校专业教师面前，项目研制老师会感到压力，感到教学改革的必要性与提高职业院校教师实操技能的紧迫性。所以，以研发项目为载体，可以激发广大职业院校教师自觉学技能、苦练真功夫的积极性。

四、以建设“仿真实训示范基地”为抓手，全面推进虚拟仿真教学改革

“仿真实训示范基地”是中国教育技术协会仿真技术专委会于2008年启动的项目，旨在在仿真技术专委会的指导下，在IT企业的帮助与大力支持下，通过3~5年的努力，使“基地”在使用虚拟仿真技术开展仿真实训教学方面取得明显的效果，成为使用现代教育技术促进职业教育现代化的窗口，对中国职业教育尤其在技能实训现代化教学方面起到示范与引领作用。

在“仿真实训示范基地”的建设中，职业院校需重新优化实训基地的布局，形成虚实结合的现代化技能实训模式，着力改善“实训成本高，效率低、资源消耗大、污染环境”等弊端，提高专业教师的教学设计能力和企业现场实践能力，推进高技能人才培养手段的信息化、现代化，同时形成校企合作新模式。

参考文献：

[1]宋强.数控加工实训中仿真软件的调研分析[J].科技信息，2009(32).

[2]朱达凯.水利虚拟仿真实训平台建设的研究与实践[J].中国现代教育装备，2010(19).

[3]赵士滨.高校实训教学的虚拟现实技术研究[J].长沙电力学院学报（自然科学版）,2001(1).

第3篇：虚拟仿真技术建设范文

【关键词】 网络虚拟实验室

1.网上虚拟实验室的基本概念

网上虚拟实验室,是以计算机仿真技术为核心、能在网上运行的、以虚拟实验仪器构成的虚拟实验室。所谓虚拟实验,就是按照教学、科研以及工程实验的基本要求,建立虚拟的实验环境,运用各种虚拟实验仪器仪表和设备,对建立起来的实验模型进行实时仿真,构成新型的产品开发、教学与科研实验。如一些基础性实验、力学物理实验、桥梁工程、和机械运动和电器线路等,都可以采用虚拟的方法进行实验。

1.1虚拟实验室的设备和功能,主要包括实验用的虚拟仪器仪表、虚拟实验环境、虚拟实验模型库、虚拟实验实时仿真软件等。具有在线式实验指导、仪器仪表使用帮助、实验结果记录与分析、实验结果或成绩的评定等辅助功能。虚拟实验结束后,系统能够自动产生实验报告,如实验过程与结果的合理性分析报告、实验效果评定报告等。

1.2虚拟实验室的特点:网上虚拟实验室以现代技术手段为支撑,以计算机实时仿真为核心,在教学、科研和新产品开发实践中表现出以下几个特点:

(1)交互性和自主性。虚拟实验与传统实验都是按照实验的计划或大纲进行的。但虚拟实验与传统实验相比,有一个明显的区别,那就是实验的模式是非固定的、动态的,具有良好的交互性和自主性。虚拟实验是计算机仿真技术、多媒体技术等高新技术的有机组合应用,特别是多媒体计算机具有的图文并茂、丰富多彩的人机交互方式,因而,交互性是计算机技术的显著特点,也是网上虚拟实验的显著特点。

虚拟实验项目的实验框架是不固定的。实验者可以依据实验大纲、根据社会需要、市场形势以及自己的兴趣,利用虚拟实验室的实验模型库自由搭接组合、拆装实验框架,自行设计实验步骤和实验方法,表现出实验者对实验的高度自主性。同时实验者可以利用虚拟实验室所具有的丰富的辅助功能。

(2)开放性。网上虚拟实验室通过网络系统向用户开放。实验者可自由地进入或退出实验系统,具有良好的开放性。开放性的具体体现为:

①资源开放。网上虚拟实验室储存了大量的实验模式,各种虚拟实验仪器、仪表、设备、器件和构件,各种虚拟实验环境,各种实时仿真软件包等,实验者可根据自己的实验需要自由地选择使用。

②网上虚拟实验室是一个开放平台,实验者也可根据自己的实验需要,自行构建实验环境、实验模块、实验仪器等,加入网上虚拟实验室,使得网上虚拟实验室是动态的,具有可持续发展性,从而使网上虚拟实验室具有良好的灵活性。

(3)高效率。网上虚拟实验拓宽了实验的时空观,传统的实验一般因实验室的空间、开放时间、仪器和技术指导人员的限制,不能及时的进行实验,实际使用实验室的时间很有限,接触实验设备的机会有限。但网上虚拟实验室是建立在网络上的,本身不受场地和时间的限制,同时虚拟实验室的虚拟仪器设备在网络上是共享的,因此在不同地域、不同终端上可同时进行相同科目的虚拟实验,拓宽了实验室的空间,增加了研究人员和学员的实验有效时数,提高了实验效率。

2.网上虚拟实验室建设的基本原则

2.1智能化原则。智能化就是用智能型的信息处理能力、启发式推理、专家系统、神经网络技术等来确定网上虚拟实验,从而代替人从事一些智能活动。智能化网上虚拟实验是按照人的思维规律引导人们解决问题,将某一领域的知识装入知识库,系统就像专家一样自动地工作。采用更接近用户的语言接口,可根据模拟结果自动地修改仿真模型的结构,模拟的方法及知识库,用试验和检验错误的办法来逐步逼近满意解,因而逼真地模拟决策思维过程。智能化网上虚拟实验具有自组织、自修复、自学习、自寻优、自规划、自搜索的功能,具有咨询、记忆、联想与推理的功能,也具有较强的免疫、容错能力和可扩充性。因而表现出很强的自适应能力。

2.2工程化原则。网上虚拟实验室是开展科研开发的一种新的手段,要强化实验环境的工程化、实验方法的工程化和实验步骤的工程化,使实验者有强烈的工程意识,要求虚拟实验所建立的虚拟仪器仪表、虚拟设备、虚拟器件和构件等高度逼近真实部件,对其操作使用方法也应高度逼近真实部件的操作使用方法。同时网上虚拟实验的仿真过程要高度实时,没有任何延迟,与使用真实实验设备进行实验完全一样,体现实验过程的工程化。

2.3综合化原则。网上虚拟实验室是以软件为基础,仿真技术为支撑的软实验室,没有空间的要求,因此网上虚拟实验室应该建成综合化实验室。网上虚拟实验室的综合化包含两个方面:

(1)实验内容的综合化。网上虚拟实验室将不同学科、不同等级的实验要求融为一体,构建成各种虚拟实验软件包,可以适应不同实验对象的需要。

(2)实验功能综合化。网上虚拟实验室要能够满足试验人员自主实验的需要,不仅能满足一般实验的需要,而且能对实验结果进行自动记录与评判,不仅能进行实验教学而且能进行新产品的开发,能对实验的数量、质量等进行自动记录与评估。

3.建设网上虚拟实验室要注意的几个问题

3.1网上虚拟实验室是以网络为载体的虚拟实验室。目前网络技术己相当成熟,所以网上虚拟实验室建设的关键是采用计算机仿真技术来构建实验模型,设计出用于测试的虚拟仪器设备、实验线路或回路、实验元器件或构件库、实验效果的判别标准等。

3.2选择合适的仿真开发工具。目前的仿真软件很多,为我们建设虚拟实验室创造了很多方便的条件。建立虚拟实验时,应根据具体需求,选用合适的仿真开发工具。比如,开发电子电路技术类虚拟实验时,可选用protel99、pspice、1abview、labwindows/CVI等仿真软件;开发汽车检测、内燃机测试、自动控制原理类虚拟实验时,可选用Matlab、Cadance、Mentor、Matri等仿真软件。总之,在选用仿真软件时要把握好仿真软件对虚拟实验开发的针对性和适应性。

第4篇：虚拟仿真技术建设范文

目前高校经管类实验教学正逐渐走向信息化和智能化，本文通过分析经管类虚拟仿真实验教学的必要性和优势，对平台建设的路径进行探索，并对高校虚拟仿真实验教学平台的建设提出了几点建议。

关键词：

经管类；虚拟仿真；实验教学平台

1引言

2015年2月26日国务院总理在国务院常务会议上提出“引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型”。在教育部批准的100个部级虚拟仿真实验教学中心中，经管类虚拟仿真实验教学中心仅有8个（教高厅函[2015]3号），可以看出，经管类学科虚拟仿真教学发展相对缓慢，处于起步探索阶段。目前，很多高校正积极尝试将虚拟仿真技术用于培养技能型、应用型人才的实验教学中，实现传统实验教学模式难以实现的教学功能，从而达到理论与实践相结合、专业技能训练的实验教学效果。经管类虚拟仿真实验教学平台的建设必将对高校教学质量的提升、学生创新应变能力的培养、深化实验教学改革发挥积极而重要的作用。

2经管类专业虚拟仿真实验教学平台建设的必要性和优势

2.1经管类专业虚拟仿真实验教学平台建设的必要性

经管类知识对实践具有较强的指导意义，它是人类对经济管理活动的总结和提炼。单靠课堂上抽象的知识讲解，很难让学生理解和掌握全面的知识体系和专业技能。另一方面，传统的实验教学方式使得经管类人才培养在实习环节存在一系列突出问题。虽然学生通过四年本科学习，但其所构建的知识体系和专业能力，还无法适应岗位需求。随着现代社会市场竞争日益激烈，企业要保守商业机密，学生无法接触企业的核心业务；企业完整的经营活动运作周期长，经营活动复杂，学生短期内无法通过实习来体验；企业不愿接受实习生，怕破坏他们正常的工作秩序等。上述原因，导致高校对学生能力的培养与社会需求脱节，学生无法适应岗位需要。因此，为解决高校人才培养过程中急需解决的问题，有必要利用先进的现代信息技术手段，营造虚拟仿真实践环境和条件，对于专业实践性较强的课程可让学生在虚拟仿真的环境中进行模拟实践，着重开发、训练学生从事经济管理的综合决策，让我们的毕业生在学校就能全景接触企业的经营管理，多角色，沉浸式进行实践学习体验，为将来拥有一份良好的职业前景奠定坚实的基础。

2.2虚拟仿真实验教学平台的优势

虚拟仿真实践教学是指利用现代多媒体及网络技术，通过仿真现实环境，模拟企业经营中的业务活动及流程，学生可进行体验和实践，培养应变力和创新力。通过虚拟仿真实践教学平台的建设，可在一定程度上克服传统实践教学的种种弊端，解决其一系列问题，主要具有以下优势：

（1）打破时空限制，使学生能全景式接触企业的经营管理。

（2）在虚拟仿真的环境中，有利于学生实践创新能力和应变能力的培养。

（3）与传统实践教学相比，实践效率高，能使学生短期内全面接触企业复杂的经营活动。由此可见，学生通过虚拟实践，可提升对专业知识的应用能力，加强专业素养，从而使其实践创新能力有所提高。同时，虚拟仿真实验也是学生演练和学习危机应对策略的良好方式。

3虚拟仿真实验教学平台的建设思路

虚拟仿真实验教学平台的基本建设思路为“统一性”和“多元化”并存。“统一性”指的是对现有实验教学平台资源进行整合，统一管理、统一调度统一和维护，采用“云”技术将软硬件资源整合，大大降低实验室建设和管理维护成本。“多元化”指的是经管类实践教学的主要特性之一，在整合现有实验教学资源的基础上，针对不同类别的实验主体进行虚拟仿真实验教学平台建设，而每个平台又可支持多个实验教学模块。

3.1建立集群虚拟仿真实验教学平台

经管类集群虚拟仿真实验平台的建设应以行业和产业为背景，以培养“应用技术型”人才为目标，以各专业虚拟仿真实验教学项目为模块，构建互联网+的集“统一性”和“多元化”于一体的开放式共享式的经管虚拟仿真实验教学平台。经管类专业集群虚拟仿真实验平台应包含经管类各专业的模块，为培养知识、技术、创新综合能力于一体的专业人才，提供有力保证。

3.2建立经管类综合实验实习平台

经管类综合实验实习平台是在虚拟环境仿真和业务流程仿真的基础之上，融合各方面的专业知识，在教学中提供虚拟岗位角色，每个实验主体可根据业务流程扮演不同的岗位角色，做出相应行动和决策，从而形成立体化的知识和能力，培养学生综合应用知识的能力、提升团队协作精神，是跨学科、跨专业的综合型、创新型实验大平台。该平台主要采用集中或分散的教学形式，学生在实验中通过角色扮演、团队协作、博弈、小组讨论等多种方法，完成企业经营中一系列的业务流程实习，对实习成绩的考核可从专业知识、应变创新能力、职业素养三方面考虑，进行综合评价。在考核评价中应兼顾过程与结果相结合、团队与个人相结合，个人表现与工作业绩相结合，建立评价指标和方案，从经营决策和业绩、团队沟通和协作、业务处理、公司绩效、实验报告、出勤率等方面进行全方位评价。如《企业经营决策模拟实习》，在实验中学生可自行经营虚拟企业，展开市场竞争，通过对财务管理、运营管理、企业战略管理、营销管理、生产运作管理等各科目知识进行融会贯通，根据市场环境的不同，训练学生做出经营决策，培养了学生实践能力和协作能力。

4经管类虚拟仿真实验教学平台的建设思考

4.1领会虚拟仿真实验的科学内涵

虚拟仿真技术的内涵主要有三点：首先，是虚拟的；其次，人们可以通过视觉、听觉、触觉、嗅觉等感官对环境产生逼真反应；最后，人可以通过自然的肢体动作与该环境进行交互，而虚拟环境也能够做出相应的回应。对于经管类来说，所开发的虚拟仿真实验项目在技术含量上可能无法与理工类专业相比，因此，经管类各专业更应该准确解读虚拟仿真实验的实质与内涵，将现代化信息技术与实验教学紧密结合，为人才培养服务。

4.2建设开放共享的虚拟仿真实验教学平台

该平台的教学实验实习资源的服务对象不仅是本校本专业学生，还包括其他高校和社会服务。高校首先应该制定全校统一的虚拟仿真实验教学平台技术标准，实现资源共享，其次，应尽可能的实现各高校之间、本地区及更大范围内的教学实验实习资源共享。但是目前各高校都是自行组织技术团队进行开发，技术标准的不统一和巨大的经费支出，使教学平台无法实现实验资源的开放共享，无法发挥其真正的社会效益。这就需要相关部门制定统一的技术标准和技术规范,有利于建立真正开放式和共享式于一体的虚拟仿真实验教学平台。

4.3立足人才培养的真正需要

虚拟仿真实验教学的根本目的是培养应用型人才，培养学生的实践创新能力。因此，虚拟仿真的实验项目不能盲目的代替所有的实验项目，在此基础上，还是应该尽可能地让学生接触实际业务岗位，真正立足于人才培养的需要。

4.4加强虚拟仿真实验教学资源开发

教育部开展部级虚拟仿真实验教学中心工作，是要把各个高校已经开发好的虚拟仿真实验资源遴选出来，进行高校之间或高校机构之间的有偿共享。各高校应当将真实环境中学生无法接触的实验项目开发成具体的虚拟仿真实验项目，为人才培养中所需。若有了统一的虚拟仿真实验教学平台，各高校就可以对开发实验项目进行选择，避免了重复开发，又有利于平台的开放共享。

4.5加强信息技术队伍建设

为了虚拟仿真实验教学平台建设的可靠持续发展，必须将信息技术队伍与学科专业队伍有机地结合起来。加强专职的信息技术师资队伍的建设和提高专业教师信息技术水平两者并行，才能够真正站在从信息技术和专业的角度对实验教学资源进行开发，理解虚拟仿真实验教学的内涵，思考实验教学问题。

4.6制定相关激励机制

平台的建设和运行管理过程中，要充分考虑专业教师们在资源开发、运行管理当中付出的努力和做出的贡献，可通过经费和科研项目上给予支持，也可以制定量化指标给教师进行工作量的计算，对于虚拟仿真实验教学中心信息技术人员更应该引进创新管理机制。如国内的一些大学设置了教授级工程师岗位或实验岗教师，确保了虚拟仿真实验教学资源的顺利开发。

5结束语

信息技术时代，市场竞争日益激烈，企业对于经管类人才的实践创新和应变能力的要求也日趋提高。经管类虚拟仿真实验教学平台的建设，可充分培养学生适应工作需要的实践能力和团队合作能力。但是，目前虚拟仿真实验平台的建设尚无确定的模式，其建设和管理任重而道远。

参考文献：

[1]李文雷.经管类综合仿真虚拟平台与实验教学体系研究.实验技术与管理,2016,33(01):208-210.

[2]傅强.黄文斌.经济管理虚拟仿真实践教学研究.中国现代教育装备,2016(03):62-64.

[3]张勤.毛志山.应用型院校经济管理虚拟仿真实验教学平台建设探索.管理观察,2016(01):124-126.

[4]张红霞.杨渊.王向前.高校经管类学科虚拟仿真实验教学中心的建设.高教学刊，2015(18):238-239.

第5篇：虚拟仿真技术建设范文

关键词：建筑工程；施工；虚拟仿真技术；应用发展

Abstract: with the rapid development of social economy, the virtual simulation technology in architectural engineering in the construction of use, can prompt found construction, the deficiencies in the improvement of construction quality at the same time, still can fundamentally save the cost of construction project investment for the future of input use lay the foundation. In this, this article in view of the construction of the application of the virtual simulation technology development, do the following discusses.

Keywords: building engineering; The construction; Virtual simulation technology; Application development

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

在21实际科学技术迅速发展的时代，计算机技术的普及，在推动社会发展的同时，还极大的改变了人们的日常生活。计算机智能系统在建筑工程施工中的运用，能够有效的规范工程施工技术，提高工程的管理水平，为建筑工程的施工质量提供有效的保障。在当前我国建筑工程施工领域中，常用的软件系统主要包括专家系统、 智能管理系统、 办公自动化系统等几个方面，这些计算机技术的应用，在原有的基础上弥补了传统施工方法及理论上的不足，避免了工程施工中不必要的麻烦。在此，本文从虚拟仿真技术、虚拟仿真系统在建筑施工中的应用以及虚拟仿真技术在工程施工中的研究和应用展望等三个方面出发，针对虚拟仿真技术在工程施工中存在的问题及完善途径，做以下简要分析：

一．虚拟仿真技术

在当前工程施工建设中，虚拟仿真技术是指通过计算机图形技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多种学科的优势，为人机 对话提供了更直接和更真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户身临其境。在虚拟技术使用的过程中，除了能够对制定技术进行虚拟模仿外，还能通过真实逼真的环境，为技术的实提供相应的环境支持，在当前社会发展的过程中，虚拟仿真技术在多个领域中得到了飞速发展。而虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，其核心在于通过同虚拟仿真技术，真实的再现工程施工中的各个环节，确保施工程序的规范化、科学化，在保障施工质量的同时，还能发现施工过程中存在的问题，以便在实际施工中能够将其造成的损失降到最低。由此可见，虚拟仿真技术在建筑工程施工中有着极其重要的作用。

二．虚拟仿真系统在建筑施工中的应用

在当前人们的日常生活中，虚拟仿真技术作为一门新兴的学科，已经广泛应用到各个行业中，而虚拟建造在形成使用的过程中，至今仍没有形成统一完善的体系，其中既包括技术原有，也在一定程度上存在着较大的资金投入。在当前我国虚拟建造理论形成的过程中，主要体现在以下几个方面：首先，通过对建筑理论的研究，将建筑理论融入到虚拟建造中，为其下一步的施工环节奠定基础。其次，在虚拟仿真技术在建筑施工领域的运用，能够凭借自身的可视化仿真优势，将施工过程中的整体施工体系，清晰的反映出来，以便在实际施工中能够及时的弥补施工过程中存在的不足，确保施工活动的顺利进行，在节省大量施工成本的同时，还能为其下一步的发展奠定基础。最后，虚拟仿真技术在建筑行业中的应用，其核心在于计算机软件研制与系统开发。

三．虚拟仿真技术在工程施工中的研究和展望

随着社会经济的迅速发展，建筑行业也在原有的基础上取得了进步，而虚拟仿真技术在建筑工程施工领域中的运用，不是一朝一夕就能形成的，而是需要长时间的积累与发展。且在其具体实施的过程中，其核心取决于计算机硬件和仿真软件本身的发展。在当前虚拟仿真技术实施的过程中，其存在的问题主要表现在以下几个方面：

首先，在虚拟仿真系统开发实施的过程中，对计算机的硬件平台提出了较高的要求，且在研究开发的同时，需要在专业的工作站及实验室中进行。由此不难看出，企业在进行虚拟系统研究开发的过程中，需要投入大量的资金建造实验室，同时还要购买国外先进的设备与软件，这些，都在一定程度上限制了虚拟仿真技术的应用。

其次，虚拟仿真技术在建造工程施工运用的过程中，需要借助国外进口的软件平台。然而在其实际实施的过程中，结合着我国当前社会的发展现状，在施工企业虚拟仿真系统的集中型软件几乎不存在，再加上建造工程本身施工周期长、规模大、施工程序多等影响因素，对项目开发的成本及技术都提出了较高的要求，而这些，都是当前从事虚拟仿真技术研究人员应解决的。

最后，在虚拟仿真技术研究开发的过程中，人才作为其研究的主体，不仅关系着虚拟仿真技术的研制开发，还在一定程度上关系着建造企业的生产发展。由此就需要建造企业在实施虚拟仿真技术的过程中，其核心基础自爱与培养自己的开发骨干，确保在软硬设施具备的前提下，能够全方面的开展虚拟仿真技术的研究。

面对当前社会经济的发展形式，虚拟仿真技术在建造工程施工中的运用，已经成为社会发展的必然形式，同时也是科技发展的必然结果。在我国一些大型施工企业，其工程技术人员具备高水平的软件研发能力，且在研究的过程中，加上计算机的辅助，能够结合着建造工程的实际状况，将虚拟仿真技术运用进去，真实的再现建筑施工中的每一个施工环节，通过逼真的环境渲染，能够使施工管理人员第一时间发现施工活动中存在的问题，并及时的采取措施进行避免，在减少建筑工程成本投入的同时，还能保障工程的施工质量，为其今后的投入使用奠定基础。

仿真技术的应用使仿真软件取得了飞速发展，新的并行计算方法、 新的仿真平台和编程技术使其具有更好的可扩展性。实行校企 （研） 联合是加快建筑业科技进步， 推进施工现代化的一个重要捷径。建筑企业采用与专门科研院所合作的方式， 充分利用高等院校的科研实力和人才优势， 建立起长期的合作伙伴关系， 积极开发和应用虚拟仿真系统。

总结：

综上所述，随着社会经济的迅速发展，虚拟仿真技术在建筑工程施工中的运用，能够及时的发现施工过程中存在的问题，通过相应的措施将其避免；同时能够在原有的基础上规范施工程序，完善工程的施工管理，在确保工程施工质量的同时，还能在原有的基础上促进我国建筑行业的发展，为我国社会的发展做出杰出的贡献。

参考文献：

[1]禹禄君.探究虚拟仿真技术应用的新模式[J].长沙通信职业技术学院学报，2008，(04) .

[2]吴青萍，张慧敏.建筑工程施工中虚拟仿真技术探索与实践[J].常州信息职业技术学院学报，2009，(06) .

第6篇：虚拟仿真技术建设范文

关键词：计算机仿真；虚拟样机；试验；基于仿真的采办；装备采办

引言

从20世纪90年代开始，美国国防部为了更好、更快、更省地采购和部署满足21世纪军事需求的武器系统，进行了一系列卓有成效的防务采办改革，提出了基于仿真的采办（Simulation Based Acquisition，SBA）的概念。基于仿真的采办的核心思想是通过采用建模与仿真技术，以并行、迭代、柔性的思想指导武器系统的开发与采办，实现武器系统全生命周期各阶段的协同工作，是对传统采办在过程、支持环境和采办文化上的变革与创新。经过多年的实践与发展，基于仿真的采办得到美国军方和工业界的充分肯定，他们认为，基于仿真的采办可为切实缩短武器装备的研制周期、减少资源消耗、降低采办风险、提高装备质量。

虚拟样机（Virtual Prototype，VP）是基于仿真的采办中的一个重要概念，是建模与仿真技术在其中的一个最重要的应用形式。它利用虚拟样机代替物理样机对产品进行创新设计、测试、评估和人员训练，成为缩短产品开发周期，降低成本，改进产品设计质量，提高面向客户与市场需求能力的重要手段。

随着高新技术成果大量地应用于武器装备，武器装备变得越来越复杂。传统的串行采办过程，论证方、用户方、研制方和评估方分离的采办制度将很难适应未来武器装备的发展需求。因此，可以借鉴美军基于仿真的采办的成功经验，以并行、迭代、柔性的思想指导武器装备的开发与采办，用虚拟样机代替物理样机参与武器装备的预研、方案论证、工程研制、定型试验等过程阶段的试验与评估，并将试验与评估的结果直接反馈于武器装备的设计与研制，通过并行、迭代、柔性的方式不断地改进和完善武器装备的设计，更好地适应与满足未来不断变化的军事作战需求，降低武器装备的开发风险和开发成本，缩短研制周期，提高产品质量。

1虚拟样机技术

根据美国国防部建模与仿真办公室（DefenseModeling and Simulation office，DMSO）的定义，武器装备的虚拟样机是指在需求分析、方案论证、系统设计、演示验证等阶段使用的、代替武器装备实物样机的数字模拟产品。虚拟样机将建模与仿真技术扩展到新产品研制开发的全过程。它以计算机支持的协同工作为技术基础，通过支持协同工作、CAD、CAM、建模与仿真、产品分析、计算可视化、虚拟现实的计算机工具，将各个集成化产品小组（IntegratedProduct Team，IPT）的设计与分析人员联系在一起，共同完成新产品的概念探讨、运作分析、初步设计、详细设计、可制造性分析、性能评估、生产计划和生产管理等工作。

利用虚拟样机代替物理样机，可缩短开发周期，降低开发和测试成本，改进设计质量。利用虚拟样机，可使产品的设计者、使用者和评估者在产品研制的早期，在虚拟环境中，直观形象地对虚拟样机进行优化设计、性能测试、制造和使用仿真，对启迪设计创新、减少设计错误有着重要意义。

1.1虚拟样机技术的特点

1.1.1虚拟样机在产品的全生命周期中是不断进化的

李伯虎院士等学者认为，利用虚拟样机技术开发虚拟样机的过程，实质上是一种产品全生命周期基于模型的不断提炼与完善的过程。不仅如此，作者还认为，在产品的全生命周期内，随着论证方、研制方、使用方和评估方对产品认识的不断加深，虚拟样机的开发是一个不断进化、不断完善的过程。虚拟样机经过不断地迭代，逐步完善，逐渐逼近最终的实际物理样机，最后研制方根据最终的虚拟样机生产制造出满足设计目标的物理样机。

在进行系统论证时，由于对产品的认识还不深入，论证方仅仅能够勾勒出产品的大概轮廓，提出产品的主要战技指标要求，对于虚拟样机的许多细节，暂时还无法进行确定。当进行系统设计时，随着对产品设计的全面展开，虚拟样机的细节逐步丰满，产品的组成、工作流程、内外部接口等内容不断丰富，虚拟样机得到了初步地进化与完善。在后续的虚拟制造、虚拟试验、虚拟使用等环节，制造方、试验方和使用方会发现产品在论证与设计中的许多问题与缺陷，不断地提出产品的改进意见。这些都反馈到产品的论证方与设计方，对虚拟样机的设计进行修改完善，实现虚拟样机的不断进化，最后形成最终的虚拟样机产品，如图1所示。

1.1.2虚拟样机成为论证方、用户方、研制方和评估方之间直观的交流语言

以往，产品的论证方、用户方、研制方和评估方之间的交流主要通过各种文书实现，包括研制任务书、设计方案、设计图样、试验报告和使用说明书等文件。一方面，这些文件数量庞大，读完并理解需要耗费较长时间；另一方面，这些文书不直观，各方对文书的理解存在偏差，很难使各方对产品形成统一完整的认识。这些不利于各方之间的交流沟通，也直接影响到武器装备的作战使用。

利用虚拟样机，就很容易使各方对产品的认识具体化，形象化。论证方向研制方说明研制目标和要求时，可以将其论证的虚拟样机运行于仿真作战环境中，直观形象地展现武器装备的作战环境、作战目标、作战过程、使用要求、战技指标等，使双方沟通更通畅，更容易达到一致的认识；当用户培训操作手时，就可以直接利用虚拟样机，这样不仅能够比较容易地发现武器装备的设计问题和缺陷，而且武器装备的技术特点、使用特点也会直观立现，也使得部队能够在战时更好地运用武器装备，使用武器装备。

1.1.3虚拟样机利于增量式开发的实现

增量式开发是指，已经识别了武器装备的预期能力，对于其终能力的需求是明确的。最终能力需求是可以通过多次增量开发得到满足，但武器装备的每次增量开发取决于当前的技术成熟度。这是为了平衡技术成熟度和研发风险、费用以及用户能力需求紧迫性之间的关系。这样就允许核心作战能力可以快速投入战场来满足作战需求。这种策略可以随着技术的逐步成熟，将作战能力以连续增量的方式投入战场。增量式开发可以加快技术进步到战斗生成之间的转化，缩短武器装备的采办周期，形成“研制一批、生成一批、装备一批”的武器装备持续发展局面，使得关键技术进步可以快速形成战斗力。

虚拟样机的并行、迭代、柔性的开发过程与增量式的开发过程非常吻合，使增量式开发的过程较容易实现。另一方面，虚拟样机的模型复用技术也可以与增量式开发相结合，在增量式的开发过程中大量地使用模型复用技术，进一步加快开发过程，缩短开发周期，快速技术进步向战斗力的转换。

1.2虚拟样机技术的应用

目前虚拟样机技术已经显示出其强大的生命力，广泛的应用于航空、航天、车辆、机械等领域。波音777就是一个采用虚拟样机技术的典范，它首次采用虚拟样机技术实现了包含300万个零件的波音777飞机全过程无图纸设计。在11个月的时间里，设计小组利用虚拟样机完成了751个飞行小时的机翼测试，730个地面小时的飞行性能测试，1088个飞行小时的推进器性能测试，770个飞行小时的飞行稳定性测试，830个地面小时的飞行开发，1280个飞行小时用于ETOP，913个地面小时用于系统验证，共8384个测试小时，他们耗费了最短的时间进行了历史上最长时间的测试，减少了94%的费用和93%的设计更改。

随着仿真技术的发展，虚拟样机技术与武器系统的结合也越来越紧密。例如美国麦道公司采用虚拟样机技术研究F/A-18战斗机的发动机装配问题，可以在30分钟内确定发动机是否能够完全适应飞机及维修设备的需要；美国研制第4代战斗机F22的过程中，虚拟样机试验与评估以及风洞试验的经费比是6：4；美国“响尾蛇”空空导弹的三个型号，由于采用了虚拟样机技术，靶试的实弹数由129发减少到35发；在“爱国者”、“罗兰特”和“尾刺”地空导弹的研制过程中，节省研制经费10%～40%，缩短研制周期30%～40%，这三个地空导弹的靶试情况如表1所示。

李伯虎院士等人是在国内较早开展虚拟样机研究的技术团队之一。他们基于国家863/CIMS航天并行工程项目，开展了复杂系统的虚拟样机技术研究、应用与初步实践，并开发了具有自主知识产权的虚拟样机支撑平台，并将虚拟样机技术成功地应用于航天飞行器的设计与制造。

另外，虚拟样机技术在国内已成功地应用于导弹、火炮、轻武器等武器系统的设计与制造领域，也成功应用于机器人、数控机床、拖拉机等装备的设计与制造领域，甚至也应用于过山车和乒乓球发球机等娱乐设备的设计与制造领域。

2虚拟样机试验

2.1虚拟样机试验可以使传统的串行采办过程并行化

由图2可知，传统的采办过程是一种串行的采办过程，装备试验与评价活动并未贯穿装备的整个采办寿命周期，主要处于工程研制阶段之后，生产部署之前。传统的装备试验与评价活动基本上是以单件装备型号产品为试验对象，试验目的基本上是为了检验装备型号产品的各个单项性能指标是否达到了初始设计要求。利用虚拟样机试验就可以将传统的串行采办过程转变为如图3所示的并行的采办过程。

2.2虚拟样机可以弥补试验时物理样机数量上的不足

一般来说，装备在进行定型试验之前，生产的数量都极少，不能满足今后体系效能试验的数量要求。由于经费、生产能力等方面的原因，研制方又不可能生产出符合体系效能试验数量要求的装备。因此，在体系效能试验之前，对虚拟样机进行验模与评估，确保虚拟样机能够代替物理样机参加试验；试验时，利用虚拟样机代替部分物理样机，构建体系效能试验环境，驱动试验运行；试验后，对虚拟样机和物理样机的表现进行综合分析，评估装备的体系对抗效能。

2.3可以将LVC仿真资源进行综合集成构建逼真的虚拟样机试验环境

仿真资源通常可分为真实（Live）、虚拟（Virtual）和构造（Constructive）3种。真实仿真资源是指在部分虚拟的环境中由真实的人操作真实的装备；虚拟仿真资源是指在虚拟环境中由真实的人操作虚拟的装备；构造仿真资源是指在虚拟环境中由虚拟的人操作虚拟的装备。在装备的论证、研制、试验和使用过程中，产生了大量的IVC仿真资源，这些资源面向不同的仿真应用，满足了不同的仿真需求。在进行虚拟样机试验时应很好地继承LVC仿真资源，面向实战，进行综合集成，构建逼真的虚拟样机仿真试验环境。

第7篇：虚拟仿真技术建设范文

关键词：虚拟仿真技术；市政工程技术；实践教学

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）45-0257-03

Abstract：Occupation education is employment oriented education，vocational education is the core problem of occupation education in higher vocational colleges，how to better complete municipal engineering technology students practice teaching is an important issue at present，with the rapid development of virtual simulation technology and application in high vocational colleges practical teaching，greatly accelerated the modernization of education in the process，improve the level and quality of practice teaching，practical teaching itself also has a very important theoretical and practical significance，this technology can also be used to the application in the practice of municipal engineering technology professional teaching.

Keywords：Virtual simulation technology，Municipal Engineering Technology，Practice Teaching

职业学校市政工程技术专业课程教学是融专业理论基础知识的学习与实践教学于一体的学科，具有较强的实践性。面向企业、市场根据其所需，强化专业实践教学功能，为企业与市场培养应用技术型实用人才，是当前市政工程技术专业教学的主要任务。市政工程专业人才的培养离不开技能的实训，但是由于施工档期、条件、交通、安全等条件的限制，大多数的实训环节不得不在校内解决，然而校内实训也仅限于土工实训、钢筋实训、砌筑实训等一些基本的基础操作，并没有涉及到像桩基础的施工一样的整个工程施工操作流程及施工工艺，而对于市政工程专业，道路的施工技术、管道的施工技术以及桥涵的施工技术这三门专业课程的实践教学对于培养学生的专业技能来说是至关重要的，如何实现这三门课程的实践教学是我们职业教育市政工程专业要重点考虑的问题。

一、虚拟仿真教学及其特点

虚拟仿真教学[1]是随着计算机虚拟现实技术和仿真技术在教育中的应用而逐渐发展起来的一种计算机辅助教学方式。虚拟现实技术[2]是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触觉等一体化的虚拟环境。用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互并相互影响，从而获得身临其境的感受和体验。虚拟仿真教学就是基于虚拟现实技术所生成的虚拟仿真环境，并依据真实环境中的相关理论和实践操作规程在虚拟仿真环境中进行相应的设计、操作、验证和运行等的教学方式。

虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心，具有如下特点[3]。

1.打破时空限制，具有灵活性。虚拟仿真教学可以摆脱传统现场教学地点固定、时间有限、设备不足和内容难改的局面，学生只要在计算机中安装了虚拟仿真软件，就可以把虚拟仿真教学延伸到教室、宿舍甚至家庭，随时随地的运用虚拟仿真教学软件进行学习和探索，突破了时间和空间的限制，使学习变得更加灵活。

2.节约教学成本，具有高效性。虚拟仿真教学与实物教学相比，设备和资金投入少，更新、维护方便。学生在虚拟仿真教学平台上，无需完成实物教学中的许多重复性工作，缩短了学生完成工作任务的时间。同时，针对存在的问题还可进行反复的操作训练，也不用考虑设备的损坏和材料的消耗，极大地节约教学成本，提高了学习效率。

3.避免各种危险，具有安全性。众所周知，土工工程等企业由于生产规模庞大，并且具有高温、环境恶劣、噪声高、施工条件复杂多等特点，使现场教学存在较大的危险。而虚拟仿真教学，可以使学生沉浸在仿真实训室的虚拟仿真环境中，身临其境地去完成各种危险的或对人体有害的操作，而不用担心操作失误所带来的各种危险，消除学生的思想顾虑，减少误操作的几率，提高操作质量。

4.激发学习兴趣，具有自主性。虚拟仿真教学可以调动学生学习的积极性和主动性。学生在虚拟仿真教学环境中，自主控制学习行为，完成学习任务，在自主学习和协作学习的过程中获得全新的感受，启发学生思维，激发学习兴趣，充分体现学习的自主性。

这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练，为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。

二、虚拟仿真实训教学发展现状

虚拟仿真实训教学技术源于国外，在国外已经取得广泛的应用，也发展到了一个相对较高的水平。国内高职院校也在大力发展虚拟仿真实训教学，并取得了一定的进展，很多高职院校都建立了虚拟仿真实训室。一些社会资源也投入到虚拟仿真实训教学软件的开发之中，专门从事虚拟仿真教学系统开发的企业也应运而生。

目前，高职院校很多专业，如数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式[4]。国内陆续成立了一些开发虚拟仿真教学软件的公司，开发出一些仿真教学软件平台，如广州迪客信息科技有限公司为物流、市场营销和电子商务等专业提供了虚拟仿真实训教学软件。部分高职院校采购了虚拟仿真软件公司的产品，为学校虚拟仿真实践教学的发展注入了新的活力。

随着虚拟仿真实训技术的发展，实训教学内容、实训教学手段、实训教学设备也将发生新的变革，传统的校内、外实训基地模式也将向着校内、外实训基地与虚拟仿真实训相结合的实训模式方向发展。只有制订虚实结合、融人信息化要素的实训基地建设方案，才能符合职业教育教学技能实训规律，实现智能化实训教学的目的，使学生提早了解工厂、了解岗位、了解工作环境。虚拟仿真实训教学软件可以再现岗位、现场、作业过程，为职业教育课程改革提供了重要的支撑。

虚拟仿真教学的另一个重要功能是它能够满足学生自我测试学习成绩的客观需求[5]，同时，教师也可以通过随机搜索达到即时考核的目的，随时监控学生的学习状态，分析学生在线学习能力，等等。这种形式各异、种类繁多和评价标准与社会接轨的考试考核，能够调动学生学习的自觉性，激发其学习热情。

三、虚拟仿真教学在市政工程专业教学中应用的可能性

伴随着国家示范性学校建设工作的展开，苏州建设交通高等职业技术学校在建筑工程技术专业中也与虚拟仿真教学软件开发公司合作开发了建筑工程虚拟仿真实训教学系统软件，该仿真教学系统以分部分项工程为基础，设计了22个较为典型的分项工程的施工工艺仿真操作，其内容包含地基与基础施工工艺仿真系统、砌体结构工程施工工艺仿真系统、混凝土结构工程施工工艺仿真系统、脚手架施工工艺仿真系统等，并且还在进一步的完善过程中。整个仿真教学系统以实际工程项目为主线，以施工任务为引领，突出技能训练；强调职场情景，全部在三维场景下进行，重视教学设计，不同的知识单元含有诸如教学资源、工程图纸、施工准备、规范及标准等多种情境和技能训练教学模块。

运用现代虚拟仿真技术，把工程现场情景化，创造了施工过程交互性的功能，能很好的解决当前土建类专业的传统教学难题。这种实训教学方式的应用只需学生在计算机中安装虚拟仿真软件，就可以把虚拟仿真教学延伸到教室、宿舍甚至家庭，随时随地运用虚拟仿真教学软件进行学习和探索，打破了时空的限制，具有灵活性。与实训基地教学相比，设备和资金投入少，更新、维护方便，无需完成实物教学中的许多重复性工作，缩短了学生完成工作任务的时间，针对存在的问题还可进行反复的操作训练，不用考虑设备的损坏和材料的消耗，极大地节约了教学成本，提高了学习效率。

高职市政工程技术专业与建筑工程技术专业存在很多共同点，比如职业岗位生产环境复杂、生产设备庞大昂贵且危险性大等。企业出于经济效益和安全考虑，不可能同意将课程的全部教学内容都安排在生产现场，学校也不可能将生产车间搬进课堂，工学结合问题较为突出。在高职市政工程技术专业实训教学环节中引入虚拟仿真技术，不仅能够降低教学成本，还能以其广泛的适用性、开放性等特点，丰富教学形式，优化教学效果，加快高素质技能型人才培养的速度和质量。另外，虚拟仿真实训教学技术的应用对于革新高职市政工程专业教学理念、推动高职市政工程专业实训教学改革、解决部分实训教学难题等方面都有非常重要的意义。无论作为一种教学技术，还是作为独立的教学媒介，虚拟仿真技术都是非常重要的教学手段，在市政工程专业中应用前景十分广阔，亟待进一步开发利用。

参考文献：

[1]王金岗，林磊.工学结合模式下虚拟仿真教学系统设计[J].职教论坛，2013，（13）：26-29.

[2]李金国，杨林生，李云贵.虚拟现实技术应用于高职模具实训教学的有效性探究[J].职教论坛，2010，（3）：69-71.

[3]杜一宁.虚拟实验的研究现状以及在教学中的意义[J].浙江海洋学院学报，2010，29（4）：390-393.

[4]林徐润，段虎.虚拟仿真技术在高职实训教学中的应用[J].深圳信息职业技术学院学报，2012，6（2）：21-24.

[5]吴勇.以信息化与虚拟仿真推动职业教育教学改革[J].广州城市职业学院学报，2011，5（4）：22-25.

第8篇：虚拟仿真技术建设范文

2015年8月，辽宁省教育厅批复建设信息技术类、机械加工类、交通运输类等七大类虚拟仿真实训平台基地的建设。目前，七个虚拟仿真实训平台基地建设已经接近尾声，即将进入教学环节服务省内广大师生。虚拟仿真实训平台是利用虚拟现实技术、网络技术、计算机技术，仿真或虚构某些情境，供学生观察、操作、建构其中的对象，使他们获得类似真实的体验，从而更牢固地掌握知识理论体系或者获得某种技能的资源。

【关键词】虚拟仿真 实训平台 实践应用

1 虚拟仿真技术的现状

随着互联网技术及虚拟仿真技术的飞速发展，虚拟仿真实训平台平台这一教育资源也逐渐受到了教育界人士的青睐。目前国内投入运营的虚拟仿真实训平台平台屈指可数，以西南交通大学龙绪明教授为例，其率领团队开发的《SMT虚拟实践平台》已于2015年初完成，目前被西南交通大学、北京理工学院使用；辽宁省交通高等专科学校的《地铁线路控制虚拟仿真》也在轨道交通工程系的实训课程中使用。这些虚拟教学手段的使用在教学过程中改善了教学效果。

2 虚拟仿真实训平台的特点

2.1 可制定“理、虚、实”一体化的实践教学计划，将虚拟仿真训练有效的应用于实践教学环节中

原有的“理-实”教学模式是利用现有的实验实训教学环境结合理论内容来进行教学，实践教学过程中，受到实验实训环境不完善、实验耗材昂贵、实验实训环境安全隐患等诸多因素制约，影响了实训的效果，不能达到职业教育对实践教学的要求。在融入了虚拟仿真实训平台基地环境之后，很大程度上解决了上述问题，并且可以在任何时间、地点、终端的情况下进行实践训练，构建出“理、虚、实”一体化的实践教学模式，切实提升学生的实践动手能力。

2.2 可设计小概率事件训练方案，在虚拟环境中反复训练学生解决实际生产操作中所出现的故障、问题，避免学生在真实生产中误操作导致安全事故

电气设备、机械设备对操作者的熟练程度要求比较高，在不熟悉设备的情况下往往会面临高电压、高温度的危险，误操作会导致操作者的受伤或生产企业的损失。虚拟仿真实训平台应用于实践教学，将让学生在面对真实设备前，实现对设备的原理、设备的外观、操作方法、注意事项、小概率事件及维修保养等各个生产环节的熟练掌握， 最大程度为学生提供安全保障。

3 虚拟仿真实训平台应用研究的必要性

2016年底，辽宁省教育厅将对开发的七个虚拟仿真实训平台基地进行验收，虚拟仿真实训平台基地即将投入运营，如何充分利用虚拟仿真实训平台平台，发挥其在实践教学中的作用，真正实现“理、虚、实教学一体化”的问题已迫在眉睫。

通过本文的探讨，为虚拟仿真实训平台基地的开发注入新的思路，并为虚拟仿真实训平台基地的合理使用提供理论依据；丰富虚拟仿真实训平台基地平台的应用及推广体系，为虚拟仿真实训平台平台的应用和推广提供更多建设性的可操作方案。

通过对照传统实训基地教学模式，充分发掘虚拟仿真实训平台基地的教学优势，创建以虚拟仿真实训平台为主体的实践教学模式；利用虚拟仿真技术完善传统实践教学环节，构建科学合理的“理、虚、实”一体化实践教学体系。

4 虚拟仿真实训平台应用研究的方法

虚拟仿真实训平台应用的研究服务与实践教学，最终目的是为了实现学生从校门到企业的无缝对接。虚拟仿真实训平台基地在实践教学环节中的应用切实遵循高职学生的层次特点和学习兴趣，最终引导学生充分利用虚拟仿真实训平台基地资源，掌握职业技能。

因此，明确学生的学习特点和学习兴趣是基础。在掌握学生学习特点的基础上，归纳传统的生产实训和虚拟仿真实训平台各自的特点，并对这两类实训教学手段的优缺点进行比较和总结；研究目前已投入教学的虚拟仿真实训平台的使用情况，扬长避短；选用一部分学生提前试用虚拟仿真实训平台，总结其使用感受，并反馈到虚拟实训在今后的应用中。

具体研究方法如图1所示。

5 虚拟仿真实训平台在实践教学中应用的优势和不足

根据已投入实践教学的虚拟仿真实训平台的应用情况来看，虚拟仿真实训平台具备以下的优势：

5.1 创建沉浸式的仿真生产体验，极大提升学生的学习兴趣，养成自主学习的习惯

兴趣是学习动力的根本，虚拟仿真实训平台平台可以采用第一视角模式，以游戏环节带入，操作细节真实清晰，学生可24小时全天候登陆系统进行学习，自主沉浸在虚拟仿真的生产环境中，体验生产、安装、维修过程，切实的提升了学习效率和效果。

5.2 利用虚拟仿真生产环境，规范操作流程，养成良好的标准化生产习惯

通过虚拟仿真实训平台的应用，学生可以在网络平台上学习规范的任务流程、生产工艺及设备操作方法，避免了不同教师差别教学的情况，引领学生养成标准化操作的良好习惯。

5.3 建立校企联合培养的纽带，形成企业需求和学生成长相互反馈的机制，为今后校企合作模式开辟新道路

虚拟仿真实训平台基地中岗位的设定完全遵循企业实际用工要求，学生通过角色的体验可以明确学习方向；学生在虚拟仿真实训平台平台中关于设备操作和维护的成绩也可以转换为企业认可的证书，提升就业竞争力。

但在具体的应用过程中也体现出一些问题，具体问题如下：

（1）推广速度、覆盖院校范围不尽如意；

（2）部分学校计算机设备老旧、网络资源匮乏，虚拟平台运行速度较慢；

（3）虚拟仿真实训平台平台使用频率较低，平台资源没有得到充分利用。

综上，虚拟仿真实训平台在实践教学中的优势非常明显，虚拟教学环境的应用更适应时展的潮流，更能满足现代学生学习的需要。目前虚拟仿真实训平台平台在实践教学中的应用还处在起步阶段，我们还需要进一步深入研究、探索出一条充分发挥其作用的路来。

作者简介

冯珊珊（1981-），女，现为辽宁建筑职业学院讲师。主要研究方向为应用电子、信息化教学。

第9篇：虚拟仿真技术建设范文

    【论文摘要将虚拟仿真技术引进教学领域后对传统教学手段产生了强烈冲击。本文针对航空电子装备教学中如何应用虚拟仿真技术给出了应用方法和心得。

    1.引言

    自 20世纪 9O年代以来,以计算机仿真技术 、多媒体技术和虚拟现实技术为特征的“虚拟仿真实验室”开始在世界各地出现,并逐步渗透到教学领域。作为一种新型的实验教学手段,虚拟仿真教学对传统的教学手段产生了强烈冲击,并引发了教学领域一系列深刻的变化。种种迹象表明,虚拟仿真教学将是今后实验教学改革的一个重要发展方向。本文结合多年来在航空电子装备教学中应用虚拟仿真技术的经验,探索在航空电子装备教学软件中应用虚拟仿真技术的方法和心得。

    2.虚拟仿真技术简介

    虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。

    2.1虚拟现实技术

    虚拟现实技术就是利用三维建模技术,构建一个和现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟三维场景,并能响应用户的输进,根据用户的不同动作做出相应的反应。虚拟现实的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形 天生技术、立体显示和传感器技术等。虚拟现实技术主要侧重于对真实物体物理特征的仿真,也称为视景仿真,它主要用于产品设计和展示、贸易广告、游戏设计等。

    在航空电子装备教学中,大量用 到对装备的外观 、结构 、组成 、连接 、机安装位置的展示 ,传统教学大都采用实物展示 的方法 。近年来随着大量航空电子装备 的更新换代,因受经 费、场地及使用寿命等因素的限制 ,传统教学方法 已远远不能满足要求 ,而采 用虚拟现实技术的展示方法则 以其廉价 、无场地限制和效果 良好得以广泛应用。

    目前有大量成熟的软件平台可以进行视景仿 真的开发,主流平台Creator Vega Vega Prime VTree OPENGVS QUEST3D VRTOLLS EON、WEB3D、JAVA3D、GLStudio等。其中,MULTIGEN公司的虚拟现实数据库 OPENFLIGHT已经成为 了产业标准 ,在军事 、航空航天等领域应用都 比较成熟 。在航空 电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用r Vega Prime、GLStudio和 EON作为视景仿 真开发的技术平台 ,解决物理模型的创建、场景显示等新题目。该平台可以达到照片级 的视景仿真效果 .同时采用嵌进 OPENGL技术来解决物理模型 的交互新题目。

    2.2系统仿真技术

    系统仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科 .它通过建立实际系统 的数学模 型 ,利用计算机运算来达到对被仿真系统的分析、探究、设计等目的。系统仿真技术主要侧重于对真实系统的内在机理、运动方式 的仿真,也称为行为仿真。系统仿真技术最初主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大实际系统试验难以实现等少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要产业部分,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。 在航空电子装备教学中,对装备工作原理的讲解既是重点也是难点。传统教学方法主要通过教员的讲述,配合一些静态的图形帮助学员理解 .教学效果主要依靠于教员的授课水平和技巧 。近年来.我们尝试将系统仿 真技术应用到航空电子装备教学中,根据被仿真装备的工作原理,建立系统的数学模型,并根据装备的不同工作状态,对模型进行动态运行.结合虚拟现实技术实现的逼真场景.较好地模拟实际装备的工作情况。利用该技术开发、研制的教学软件不但可供教员教学使用.也可供学员自学,并达到了较好的教学效果。

    目前,有很多成熟的系统仿真开发平台软件.如 Simulink、SystemView等,这些软件以其功能强大和使用方便、易用性受到广大用户欢迎.但价格较为昂贵,且大多未提供对外的仿真数据接口.仿真系统应用的灵活性、扩展性和可变性受到很多限制。当然也可自行开发适用 的仿真开发平台软件。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用的是自行开发的系统仿真平台软件。

    3.虚拟仿真技术在航空电子装备教学中的应用方法和步骤

    3.1建立仿真模型

    这里所说的仿真模型既包括反映航空电子装备外观、结构的三维物理模型 ,也包括揭示其内在工作机理及行为的数 学模 型。对三维物理模型的建立,主要依据装备本身的物理状态,其原则就是在尽量减小面数的同时进步逼真度。对系统数学模型的建立,则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化,本着够用为度的原则 ,以尽量减小运算量。建立数学模型时 ,还应考虑到系统运行时的参数调整。

    3.2创建仿真装备的虚拟场景并驱动

    对于虚拟场景的驱动,根据使用方式的不同采用了不同的方式假如进行的仅是装备外观、结构的展示,可使用EON进行动作的编辑和驱动;假如需要对装备进行虚拟操纵仿真,则使用 GLStudio软件先进行操纵面板、虚拟仪表的编辑和制作,然后再利用 Vega Prime驱动以实现更复杂的交互操纵。

    3.3系统集成

    系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式将其有机的整合在一起,使之成为_个完整的 、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台如 VB、vc++等。由于上述虚拟现实驱动软件如 EON、GLStudio及Vega Prime等均以ActiveX控件方式提供 了可用 于常用 软件开发平台的运行插件,因此,系统集成变得十分方便。编写程序时,只需考虑软件功能的布置,注重程序间的兼容性即可。

    系统集成时,还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来,即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台,和视景仿真处于不同的系统进程中.因此这种驱动是通过两进程间的实时通讯来完成的。这里还需要考虑进程间的同步新题目。