虚拟仿真实训精选(九篇)

第1篇：虚拟仿真实训范文

关键词：虚拟仿真技术；高职院校；化工实训教学；应用

化工行业是国家产业体系的重要组成部分，是国民经济中的支柱产业之一。而在化工生产过程中，往往会使用到易燃易爆等危化品，若操作不当，将会造成严重的安全生产事故，既威胁生产工人的生命安全，又会给化工企业带来不可估量的经济损失。因此，化工生产高度重视从业者的实践操作能力和问题解决能力，这无形中提高了高职院校化工实训教学要求。而对于高职院校来说，在化工实训教学中，若组织高职学生进行工厂实践培训，不仅要投入大量资金，还无法保证学生的安全，使得化工实训教学缺乏效果，不利于高职院校化工人才培养质量的提升。而虚拟仿真技术的出现与应用，为化工实训教学的优化提供了技术保障，既解决了化工实训中安全问题，又可以降低化工实训成本，从而有利于高效开展化工实训教学工作，进而有利于培养高素质化工人才。鉴于此，本文围绕“高职院校化工实训教学中虚拟仿真技术的应用”展开研究具备显著意义和实践价值。

1高职院校化工实训教学中虚拟仿真技术的应用价值

在虚拟仿真技术应用支持下，在高职院校化工实训教学中，化工教师可以模拟真实的化工厂生产系统，这种模拟手段相比其他培训方式，对实践经验不够丰富的学生来说，是一种安全的实践培训手段。在极短的时间内，化工专业学生就可以将学习积累的化工专业理论知识应用在实践中，而在传统实训教学模式中，需要较长的一段时间才能实现。对于高职院校化工专业来说，化工实训课是一门基础性课程，旨在培养高职学生化工专业技能实践能力，帮助高职学生尽早熟悉化工生产流程，有效培养高职学生问题分析能力、问题解决能力，为化工专业学生适应未来化工生产需求提供保障[1]。化工实训课作为化工专业的实训课程，虚拟仿真强调理实一体化，在实训过程中，学生在虚拟场景中完成化工理论和实践操作要点的测验，既可以让高职学生学会如何操作化工机械，又可以帮助学生学会如何解决生产实际问题，为高职学生适应未来化工生产需求夯实基础。在化工实训过程中，高职学生极可能遇到今后工作中的具体问题，并学会如何高效解决这些实际问题，便于高职学生积累一定的生产工作经验，进而有利于高职学生在今后的工作中高效解决一系列化工生产问题。除此之外，虚拟仿真实训融合了工艺和工厂运行知识，高职学生既可以详细地了解整个化工生产过程，又可以深入了解各类化工生产设备的结构及工作原理[2]。例如：在虚拟仿真技术支持下，可将各类反应器、蒸馏塔等结构动态演示出来，这样学生就可以清晰地了解这些设备的结构，从而有利于提高化工生产的安全系数，且有利于降低化工设备运行成本。

2高职院校化工实训教学现状及影响因素

2.1化工实训教学现状

1）教师的化工实训教学经验。基于化工实训教学现状来说，高职化工教师严重缺乏实践经验，其中，大部分教师虽有丰富的教学经验，但是严重缺乏工厂实践经验，这使得化工教师在化工实训教学期间，只能对学生进行理论的指导，无法向学生展现真实的学习过程[3]。另外，实训教学中的培训师除了高校化工专业教师外，还包括企业的工程技术人员，这些人虽有着丰富的化工生产实践经验，但是相对缺乏理论知识和教学经验，无法将生产实践经验有效地传递给高职学生，进而也会影响化工实训教学效果。2）实训教学模式。当前大部分高职院校化工实训课程仍然以课本理论知识讲解为主，且讲解方法也较为单一，主要以教师的示范，学生既定程序的模拟机械操作为主，导致实训与化工生产实际相脱节，进而使得实训缺乏成效，不利于提高学生化工生产实践能力[4]。3）实训教学成果。高职院校由于资源有限，在实训教学中只能展开一些简单的实训活动，对化工生产实践缺乏指导性和实用性。针对这种情况，部分高职院校采购了一定量的实用设备，但是由于师资因素影响，也无法将这些实用设备投入学生的实训，进而制约化工实训效果的提升。

2.2化工实训教学的影响因素

高职院校化工实训教学目的在于让高职学生在校学习期间，提早接触化工生产车间，了解化工生产工艺和生产流程，并对不同类型的生产过程进行分类讨论和交流，以期逐步提升高职学生处理问题、分析问题及解决问题的能力，进而为学生适应化工生产需求夯实基础，以便更好地服务于社会[5]。但是高职院校化工实训教学，在实践中仍然受到诸多因素的制约，不利于实训教学效果的提升。关于化工实训教学的影响因素，总结包括以下几点：1）高职化工人才培养方案往往要求企业同时完成数十人，甚至是数百人的全程实训，这是当前大部分企业难以实现。2）基于高职学生实训安全角度考虑，企业往往会严格限制学生的实习时间和范围，甚至要求学生在实训期间只参考教材，不得触摸具有危险性的设备和化学药剂等，导致高职学生在实训中处处受限而无法全程参与进来，进而使得化工实训流于形式，不利于实训效果的提高[6]。总之，上述问题的存在，使高职学生无法实现化工实训课程目标，导致学生化工生产实践能力严重不足。在当前信息技术不断深入发展的背景下，虚拟仿真技术的发展日渐成熟，被应用在化工实训中，可以有效解决传统实训模式中的各类问题，从而有利于促进高职学生化工实践能力的提升。

3虚拟仿真技术在高职院校化工实训教学中的具体应用

虚拟仿真实训应遵循培养实用性人才的原则，结合当前化工行业对化工专业人才的实际需求，有机融合理论教育、实验实训、虚拟实践等，以促进化工实训教学效果，为培养化工专业复合型人才提供保障。

3.1实训前完善知识结构体系

在高职学生虚拟仿真实训之前，化工教师应预留一定的时间，让学生进一步完善知识结构体系，主要是供学生熟悉生产过程的特点、生产流程和生产工艺，了解相关设备的信息，如结构、工作原理等，以便学生对化工实训具有一个大致的了解，为后续参与实训提供支持。在实训之前知识结构体系完善过程中，高职学生可以进入平台，阅读图文和观看视频介绍等，学习化工生产工艺、设备操作和工艺流程等化工生产知识。在此基础上，高职学生需要根据实训要求，明确自己实训过程中的问题，并写出实训报告，通过模拟实际训练获得问题的答案，以达到实训目的。

3.2化工实训教学过程

虚拟仿真实训具有在线原因选择、信息、互动交流、成果展示等功能，对于高职学生来说，基于在线选择功能，可以利用电脑、手机等智能移动设备远程连接虚拟仿真实训平台，并进入到实训平台展开后续实训操作。在虚拟仿真实训中，学生可以在三维模拟仿真工厂中工作，并根据实训要求来选择合适的虚拟实验。在模拟工厂中以角色扮演形式与平台中已经设置好的管理人员进行有效互动，学习化工生产安全知识和技能，化工设备结构、化工设备工作原理等重要知识点。在虚拟仿真实训过程中，管理人员可以结合学生实训课程目标，设置大量的实训任务，并按照由易入难的顺序排列任务，这样一来，高职学生在执行任务时，完成一个个知识点的学习，并可以从中获得一定的自信心，从而有利于提高学生的主动性和积极性。不仅如此，高职学生通过完成所有的任务，就可以掌握各项实训知识和技能，并在此过程中，辅以仿真软件可以全面了解化工生产过程、原理、方法等，有利于提升学生化工生产的实践能力。

3.3实训教学评价过程

学生完成各种虚拟仿真实训操作之后，虚拟仿真软件可以同步完成数据收集、整理和分析等工作，并将高职学生模拟实训操作实时数据以实训报告方式在线生成出来。在此基础上，虚拟实训系统将对高职学生的实训成果进行量化评价，并给予相应的考核等级。这样一来，不仅实现了量化考核高职学生化工实训效果的目的，还可以明确高职学生在实训中的不足，从而有利于化工教师调整实训方案，有针对性地组织高职学生进行实训，进而有利于促进高职学生化工实践能力和知识水平的全面提升。

4结束语

传统模式下的高职院校化工实训教学，仍然存在众多难题，不利于化工实训教学质量的提高，进而对高职化工专业人才培养质量产生了直接性影响。因此，在新时期背景下，高职院校化工专业应以适应化工技术发展需求为出发点，注重化工专业学生实践能力的提升，为提升高职学生就业和职业竞争力夯实基础。这要求高职院校在化工实训教学中，明确当前高职院校化工实训教学难点和问题，注重教学方法的创新。而通过本文分析可知，虚拟仿真技术的出现和应用，为化工实训教学提供了一条安全且高效的路径，既可以弥补传统化工实训教学缺陷，又可以让学生更安全地完成各项化工实训任务，从而有利于提升化工实训教学质量，进而提升化工专业学生的实践能力。因此，作为高职院校的化工教师，应加强先进技术和理论的学习，将虚拟仿真技术与化工实训教学结合起来，锻炼高职学生的化工实践能力。

参考文献

[1]王珏.疫情防控形势下化工单元操作实训课程线上教学探索实践[J].职业教育（中旬刊），2020，19（4）：71–74.

[2]侯兰凤，陈少峰，王春晓，等.“三层次四平台”化工虚拟仿真教学的探索与实践[J].化学工程与装备，2020（1）：288–290.

[3]林福星，林碧凡，鄢树枫，等.立足地方产业、服务地方经济的仿真化学实训教学——三明学院化学化工人才培养经验探究[J].教育教学论坛，2020（1）：277–278.

[4]赵志刚，冉茂飞.虚拟仿真技术在化工实习实训教学中的应用探讨[J].山东化工，2019，48（20）：190–192.

第2篇：虚拟仿真实训范文

【关键词】虚拟仿真；互联网+；建设

引言

虚拟仿真实训中心是高职技术技能人才培养的重要载体。通过虚拟仿真实训中心，学生能够迅速习得与企业工作流程同步的职业岗位能力，帮助他们快速胜任企业现实工作岗位，是实现学生从虚拟仿真到现实成功跨越的极好途径。互联网的加速发展，推动了移动互联网、大数据、云计算等与现代服务业的结合，这对高职现代服务业人才培养提出了新的要求。现代服务业作为武汉市以战略性新兴产业之一，迫切需要新型会计、连锁、金融等专业技术技能人才。

一、互联网+现代服务业虚拟仿真实训建设意义

建设互联网+现代服务业人才培养虚拟仿真实训中心，运用云技术实现实训资源的建设、整合、开放和共享，提供与企业工程过程同步的虚拟仿真实训资源，促进学生职业技能与职业精神养成相融合。实现新型会计、连锁、金融等同步虚拟实训项目在时间与空间上的高效共享和互用，学生随时随地可在PC端或移动端获取实训资源，养成形成移动、泛在学习方式。鼓励学生主动攒取学分，加强技术技能积累，调动学生积极性，促进学生自主学习习惯的养成。

二、互联网+现代服务业虚拟仿真实训建设目标

（一）核心目标

1.提升现代服务业人才培养质量，满足区域经济发展需求

通过建设基于云平台的虚拟仿真实训中心，与武汉市以战略性新兴产业为先导，先进制造业和现代服务业为支撑的现代产业体系的构建相匹配，实现实训课程项目与企业工作过程的数据同步，大幅提升适应现代服务业的会计、金融、连锁、报关等人才的专业技能，满足区域经济发展需求。

2.构建新型虚拟仿真实训中心，养成形成移动、泛在学习方式

顺应“互联网+”的发展趋势，应用信息技术改造传统教学，促进泛在、移动、个性化学习方式的形成。针对会计、金融、报关等现场实习安排困难的专业领域，构建基于云平台的新型虚拟仿真实训中心，使学习无人不可、无处不在、无时不能，培养学生终身学习能力。

3.建立与工作过程的同步虚拟仿真实训资源，促进职业精神养成

根据企业工作过程，创新设计虚拟仿真实训项目，构建与与工作过程数据同步的虚拟实训资源，基于仿真的企业场景和工作过程的实训项目开展，既能大幅提升学生的专业技能，又能有效促进学生职业精神的养成，提升现代服务业人才培养质量。

（二）具体目标

1.“政、行、企、校”多方融合，共建一个新型虚拟实训平台

依托行业企业典型工作任务，校企等多方合作，共建融实训操作、评价、互动的新型虚拟实训平台。突出会计、金融、连锁等专业职业教育教学过程的实践性、开放性和职业性特点，结合企业工作岗位和职业能力需求，按需定制，提升学生职业能力。

2.开发优质微课，慕课，构建多形式的信息化课程资源

优化整合虚拟实训项目资源，实现一体化实训体系。按照企业工作过程，开发优质微课，慕课，教学做合一，构建多形式的信息化课程资源，提升学生的学习体验，促进学习效果。

3.建立移动APP端学习平台，实现全天候学习

开发建立基于移动手机端的APP学习系统，学习无处不在。移动APP与PC端相结合，使学习无人不可、无处不在、无时不能，实现全天候学习，培养学生终身学习能力。

4.鼓励学生主动攒取学分，加强技术技能积累

建立学分银行，鼓励学生根据自身需要进行个性化学习，主动攒取学分。学完一门功课，可将拿到的学分存入“银行”，累积到规定学分总数后即可“支取”相应学历。学分积累有利于调动学生积极性，促进学生自主学习习惯的养成。

5.校校共享、校企共享虚拟仿真资源，提高社会服务功能

建成的虚拟仿真实训中心，具备比较完善的会计、金融、连锁及报关等一体化实训项目资源，实现校校共享、校企共享，实现学生与员工的双向培养。辐射与服务区域经济发展为学校创造更多的经济效益和社会效益。

三、互联网+现代服务业虚拟仿真实训建设模式

根据教育部《高等职业教育创新发展行动计划》《关于开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》等文件精神，以全面提高高校学生创新精神和实践能力为宗旨、共享优质实验教学资源为核心、建设信息化实验教学资源为重点建设虚拟仿真教学中心，实现实践教学信息化建设和实践教学资源的开放共享，推动高等职业教育实践教学改革与创新。

（一）基于商贸类专业能力交互融合，实现资源共享

现代服务业发展要求高职院校培养素质高、专业基础扎实，尤其是跨学科跨专业的应用型人才。建设虚拟仿真实训平台，综合运用云技术实现实训资源的建设、整合和开放共享，提供可持续发展的虚拟仿真实训教学环境，将“有限的物理教学空间”拓展成为“无限的虚拟教学空间”，实现专业间的融合，教学资源的整合、开放、共享和充分使用，将实训教学从原有的单一的机房，扩大到校园内任意地点、任意时间内进行，使实训教学资源得到最大化利用。

第3篇：虚拟仿真实训范文

关键词：虚拟仿真 教学 桥梁施工技术

引 言

“桥梁施工技术”是路桥专业学习中的一门重要专业课程，在以往的教学中，因为受到教学条件和教学资源的限制，传统教学方法不能够满足这门课程的教学需求。这门课程的特点是实践性强，需在教学期间设置实训课程，加强对学生实践及创新能力的训练。但是，由于场地、设备有限，校内难以提供学生综合实践的场所，随着信息技术教学手段的发展，虚拟仿真为教学双方提供了很好的平台，突破了时空界限，实现了虚实结合、相互补充。虚拟仿真具有模拟性、低能耗、低投入、易共享等特点，能有效弥补传统教学的不足，使教学内容更加丰富完整，大大方便了学生的学习交流，也激发了学生主动学习的热情，提高了学生学习的兴趣。

1 虚拟仿真教学软件的开发思路

在进行“桥梁施工技术”虚拟仿真实训软件的开发中，我们必须弥补传统教学方法的不足，最大限度地发挥虚拟仿真的优势，这样才能最大限度地提高教学质量和教学效果，激发学生的学习兴趣，所以，在进行“桥梁施工技术”虚拟仿真软件的开发中，我们要弥补传统教学资源和教学场地的不足，掌握相关实训技能。为解决教学资源的限制造成日常教学中无法进行计划内的实践教学这一问题，开发该软件旨在提供一个虚拟教学平台，从而摆脱资源、时间、空间的限制，便于学生学习和使用。

“桥梁施工技术”是一门实践性比较强的专业课程，虚拟仿真教学要与传统实践环节相结合，提供基于信息技术的新型实践环境。虚拟仿真课程体系主要包括演示性和人机交互式两种类型。

第一，演示性教学。按照课程学纲的要求，制作相应的工程图片、文字、动画和施工视频，方便学生进行学习，同时，了解和掌握相关桥梁施工技术的操作步骤。

第二， 人机交互教学。开发相关的人机交互模拟软件程序，满足学生模拟实际情况的需求，给他们提供动手操作的机会，最后由系统记录其操作并自动生成成绩考核；教师可以根据课程教学的需要，给学生指定实训题目，由学生自行设计，最后提交电子成果。

我们通过基于虚拟平台系统的建设，为学生们提供一种基于信息技术的新型实践环境。在这种虚拟仿真的教学中，学生可以不用四处走访工地，更加安全地了解更多各类工程的实例，增加对桥梁工程施工的认识，虚拟仿真课程实训可以更贴近实际工作环境，使得教学实践c社会需求更加一致，避免教学与社会需求脱节。

2 虚拟仿真教学的开发过程

2.1 实训内容虚拟化

按照高职院校学生就业岗位的职业技能要求，通过虚拟仿真技术实现仿真实训教学，建设虚拟化、立体化、结构化展示专业机具设备及工程案例、工程项目施工流程工艺，实现学生游走在三维的虚拟空间中，通过趣味性的操作技能，让教学知识点深入浅出地被学生掌握，更好地培养学生的职业能力，增强岗位核心竞争力。

2.2 教学方式多样化

虚拟仿真教学打破了现实空间、时间、环境、资金等客观因素的限制，为教师提供了课程设置、任务设置、考核方式设置等多种功能，使教师能够轻松安排教学中所需的课程、任务和考核评价，并可以将施工企业的新材料、新技能、新工艺等知识及时录入系统，使教学内容始终保持与企业同步。同时，通过系统的任务设置、自动考核、数据自动分析等功能，让教师在第一时间得到学生技能掌握情况的信息反馈，更好地调整教学重点与教学方式，提升教师实践教学效率。

2.3 实训建设专项化

通过虚拟仿真和最先进的计算机软件技术建设桥梁施工的虚拟仿真教学资源，让每个课程都能够实现实践操作。同时，信息化实践教学课程的率先开展，实现了课程创新并完成了认证注册，有效提升了专业课程的质量。

3 桥梁施工虚拟仿真教学的具体开发过程

第一，通过问卷调查，询问已毕业踏上工作岗位的学生桥梁传统教学中有哪些优缺点，从而确定虚拟仿真实训教学需要重点关注哪些知识和能力，梳理出典型的工作任务，归纳出典型的实训项目，确定相应的资源模块。

第二，经过比较，选定典型的施工图纸和桥梁专项施工方案，以此为基础建立虚拟仿真实训的分项项目任务。如图1 所示。

第三，桥梁施工仿真教学系统根据行业典型案例，以虚拟仿真形式整体呈现涉及施工的所有知识点。避免传统教学中工程建造空间与时间问题，实现全面一体的课堂教学呈现。软件应遵循分项工程――施工流程――操作步骤的任务表达方式，进入单个任务模块进行学习操作时，操作任务本身需以某个案例工程为依托，结合标准的现场施工工艺流程，以具体化施工步骤的方式，通过调取系统为当前任务配置施工机具、材料的工具，最终完成该项施工操作任务体验。开发软件可以具备教学模式、学习模式、考核模式三种操作模式，教师可以进入“授课模式”进行教学，教学系统实操过程中有声音文字提示；学生可进入“学习模式”“考核模式”进行自主学习和参加考试。进入考核模式时，操作过程中无声音文字提示，并有完成操作计时的功能，同时，对学习考试结果进行分数统计及错题分析，以满足多样化教学应用的需求，如图2所示。

4 总结

虚拟仿真教学应用三维仿真技术，实现对施工工艺和施工细节的立体化展示，改变了教学中理论知识较抽象这一弊端，提高了学生学习的积极性和效率。通过趣味性的技能操作，让学生深入理解教学内容中的重点难点，提升学校教学水平。虚拟仿真教学通过平台整体架构及功能性设置，将最大限度地实现资源应用的范围和能力，实现学生在校内进行与施工企业工作任务相一致的虚拟仿真实训，丰富了学校信息化教学资源及实践操作实训设施，为学生提供了全方位的教学资源，帮助学生提升岗位核心竞争力，为学校提供了更多更好的教学条件和教学资源。虚拟仿真教学将成为未来十年实训教学的一大趋势。

参考文献：

[1]孙爱娟. 职教领域虚拟仿真教学资源建设与应用探析[J]. 中国电化教育，2012年第11期.

[2]刘国星，向勇，廖勇.浅谈高职院校基于云计算的虚拟仿真教学实训平台构建[J]. 电子测试，2015年18期.

第4篇：虚拟仿真实训范文

关键词：项目教学 任务驱动 虚拟实验 仿真实验 电工技术

一、引言

当前，“项目教学法”作为一种较新的教学模式，逐渐被成功应用于高职类院校的日常教学活动中。为企业培养一线的技能型应用人才，实验实训的实践环节对高职学生的实际操作技能的培养起了关键作用。

经调研发现，在实验实训教学过程中，存在不少问题：（1）教师缺乏先进教育理论的指导，精力有限，未能对每一实训进行系统的教学设计；（2）院校实验实训设备有限，或因设备本身昂贵，不能保证所有学生可以亲自实践；（3）高职类学生理论基础相对薄弱，经常出现对设备的非规范性操作，设备受损严重，维修费用剧增。

针对上述情况，我们试图在项目教学理论的指导下，构建适合高职类学生使用的虚拟实验实训平台，减轻教师工作量，提高学生学习效果。

二、项目教学指导下虚拟仿真实训平台的功能分析

“项目导入、任务驱动”教学法的理论基础是教育家陶行知先生所提倡的“在学中做，在做中学”的教育理论，为通过完成完整的工作项目，让学生获得相关知识与技能，并发展职业能力的教学方法。归纳起来，要求虚拟仿真实训平台应具有以下基本功能：

1.导航清晰，“项目-任务”式组织

项目教学法以应用为着眼点，紧密结合工程实践项目，将复杂和烦琐的学科体系项目化，然后将一个个项目划分成一个个较容易掌握的“任务”，把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中，注意分散重点和难点，通过这些任务来实现总的教学目标。平台的导航应充分体现“项目”和“任务”，并以此为逻辑组织内容。

2.虚拟仿真，实现情境教学

平台应运用多媒体工具，创设任务情境，激发学生的学习动机，使学生的学习与实际问题紧密联系起来；具有示范讲解功能，注重动手操作，交互性强，使学生具有独立的进行虚拟的技能性操作锻炼的机会。

3.多用户模式，支持协作学习

教师通过平台根据学生的兴趣和能力，也可经过小组协商自主选择角色，承担相应的任务。这要求平台支持多用户，允许一组学生同时对一个项目进行操作，组内成员对项目的实施具有相应权限，项目的进展情况实时更新，而且组内可以通过网络的形式进行的经验交流和问题探讨，提高团队协作能力。

4.资源适度整合，支持探究式自主学习

针对每一任务，平台需整合必要的资源，驱动学生开展探索活动，寻找、搜索相关知识，归纳完成任务的方法和步骤。对学生提出的任务不宜过细，应留有余地。教师扮演的是一个学习的指导者、合作者的角色，整个学习过程以学生的自主学习为主。

5.学习过程可控，支持过程式学习

项目教学法要求在任务设计时要考虑任务的前后知识的联系，应该让学生的知识学习和应用有一个逐步上升的过程，这要求平台可以对任务实施的进程顺序进行控制，使学生完成简单任务后才进入较复杂的任务，只有完成所有任务时，才能进行成果展示。对每一任务应有阶段性成果的阶段性评价和考核。

6.考核评价，多种方式综合

项目教学既要有形式性评价，即任务阶段性评价（段段清）；又要有结论性评价，即整体项目设计与制作的结果。要充分利用数据库技术，记录学生整个实践过程表现，使评价贯穿在整个学习过程中。

7.成果展示，沟通交流

在完成所有任务后，平台能对最终的学习成果进行虚拟仿真，在全班学生面前展示、交流，让学生深感成就感，并将完成任务过程中积累的经验进行交流。

三、基于项目教学的虚拟仿真实训平台的构建

1.平台运行模式的选择

传统的多媒体课件都是单机版的，项目教学理论要求平台能支持多用户模式。C/S模式和B/S模式都可以达到要求，但B/S模式更具优势。C/S模式一般用于局域网，如在一个实验室里使用，而基于Internet的B/S模式允许学生不受地点、时间的限制进行实验实训，所以B/S模式优先考虑。

2.开发工具的选择

常见的课件开发软件有Authorware、Flash、PowerPoint等，相比之下，在网页设计和多媒体创作大展拳脚的Flash更适合与B/S模式的软件开发，它可以方便地将声音、文字、图片、视频融合为网页动画，而且其功能强大的Action Script足以满互性的实现。为将不同的Flas进行有效组织，需要网页制作工具使其形成系统，Microsoft Visual Studio、Dreamweaver和FrontPage都是不错的选择。此外，因平台需要支持过程式学习，能记录整个实训过程中的表现，需要开发动态网页，所以还需要动态网页编程语言和数据库的支持。网页编程语言常见的有Asp、、Jsp和PHP，常见的数据库有Microsoft SQL Server、MySQL和Access。具体可以根据个人偏好选择，对于初学者，“Flash、Dreamweaver、Asp、Access”是不错的选择。

3.平台构建的原理与方法

平台采用Web的B/S三层体系结构，即逻辑上分为表示层、业务逻辑层和数据存储层。

平台构建原理：首先，平台导航的组织设计。根据教学大纲要求，结合实际工程项目，合理的划分若干“项目”，再将项目合理地分成若干“任务”。其次，对每个项目，做以下工作：（1）项目导入。讲解项目背景、任务间的内在关系、逻辑结构，使学生对项目有整体了解、认识和把握，让学生做好项目设计和制作的相关准备。（2）任务分工。教师通过平台，根据小组成员的成熟程度，进行合理分组。把不同学习能力、学业水平及具有不同兴趣爱好的学生分到一个组，可以在一定程度上实现优势互补。（3）任务实施。学生在登陆平台后，根据自己的分工，对每一任务进行实施，主要包含学习了解可利用的资源、学习示范操作、亲自动手操练、接受阶段考核等环节。（4）成果展示。在完成所有任务后，平台对学生最终的成果进行虚拟仿真。（5）评价交流。学生对实践过程中的心得体会进行交流，教师通过平台进行结论性评价。

平台开发步骤：首先将每一个任务分别用Flash封装成一个网页动画；其次将所有的动画在Dreamweaver开发环境下组织成一个网站；最后是利用ASP动态网页开发，对师生账号信息、项目任务信息、每一次实训的过程记录信息、教师点评和学生成绩通过数据库加以存储与读取。

4.多种媒体融合表现

通过上述的技术实现，可以达到以下多种媒体表现形式：（1）图文并茂，学生自主观察学习；（2）声音动画示范讲解，创造轻松学习环境；（3）实物逼真虚拟，创设真实的学习情境。（4）过程交互仿真，提供学生反复动手操练机会；（5）游戏式做题，实现寓教于乐。

四、应用实例

《电工技术基础》是一门理论性和实践性都很强的专业基础课。我们将本文的方法应用于实际，开发了“面向项目教学法的电工虚拟实训室”。本平台荣获浙江省第七届多媒体作品竞赛高职组二等奖，浙江省第五届青年教师教学技能竞赛优秀奖，并在我校06级的机电一体化、数控、汽车等专业有较好的应用。

图1给出的是项目“三项异步电动机正反转控制电路的安装与调试”的主界面。图2显示了平台提供给学生反复动手操练的机会，对所学的电路进行虚拟连线，操作正确与否，平台将给予提示反馈。

图1 项目一的主界面

图2 任务中的交互性动手操练

五、结束语

基于项目教学的虚拟仿真实训平台，为学生提供了反复操练的场景，缓解学生对操作技能需求与学校有限的实验室资源之间的矛盾，可作为学生实战前的预练，学会规范的操作流程与方法，减少对设备的损坏，节约成本。具有以下特色：（1）引进了“项目导入、任务驱动”的先进教育理论；（2）强调学生的主体地位，学生主动寻找完成任务的方法和构建自己的理论体系。（3）培养学生分析和解决问题的能力，学生在操作中学会资料利用、数据处理、原理分析和问题判断。（4）体现交互和过程性，对实际的技能操练进行虚拟仿真。（5）融合多种媒体表现，将文字、声音、图像、动画以及人机交互融合一体。

参考文献

［1］曾鸿.基于项目的软件工程综合实训教学模式.中国职业技术教育，2008（4）.

［2］杨洪雪.任务驱动式教学方法的特点及过程设计.教学与管理，2006（10）.

［3］白植真.以项目教学法开发零件测绘教学［J］.教育与职业，2006（10）.

［4］邹冰，陈晓东，何文学等.培养水工专业应用型人才的探索与实践.浙江水利水电专科学校学报，2004（12）.

［5］陈志阳.多媒体创作软件Authorware与Flash的比较.中国职业技术教育，2003（5）.

作者单位：

1.浙江水利水电专科学校

第5篇：虚拟仿真实训范文

关键词：仿真软件；高职；机电一体化；实训教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671―1580（2013）1―0054―02

一、虚拟仿真技术在实训教学中的优势

1.保证每个学生得到充分训练

虚拟仿真实训完全可以做到一人一机，保证每个学生都能得到充分训练。仿真操作可缩短材料、仪器或工卡量具的准备过程，操作完成后，也节省了回收时间，极大地提高了操作效率。

2.节能减耗安全

引入仿真操作教学，最根本的好处是对原材料、工量具、仪表设备的节约。如机械拆装作业操作一次，零件清洗需消耗煤油，安装需加脂、油，多次拆装还会对轴、轴承座等造成磨损，操作错误，还可能引起人身伤害、设备的毁坏等严重事故。仿真操作过程可以实现无油料消耗，避免设备和元件损坏，极大地降低操作消耗和环境污染。仿真操作不会对操作对象如设备、仪表、元件等造成实质性损害，更不会因操作失误对学员造成人身危害。

二、虚拟仿真技术在实训教学中的主要问题

1.仿真软件产品难以兼顾学校的特定需求

市场上推出的各种教育仿真软件由于专业的批量生产方式，难以兼顾所有学校的特定需求，如在仿真的实训设备上与具体学校的真实设备不尽相符，在功能模块上与职业院校的教学方案也还不能完全匹配，因此不能确保每个学校都能做到仿真实训与实操实训良好衔接。

2.与真实实践仍有较大差距，易造成误导

采用虚拟现实技术教学时，能够为学习者提供接近实际的虚拟场景，学习者大多通过键盘、鼠标操作进行技能训练，获得实践经验。但这种方式终归不是真正动手实践，在一定程度上降低了技能训练效果。同时，采用这种方式进行危险性操作时不会造成损失，容易使学生产生错误的安全感觉，养成在实际工作中不遵守操作规程的不良习惯。

3.弱化师生情感交流，情感培养缺失

采用虚拟现实技术教学时，需要借助计算机或网络终端，使本来直接的师生关系变得复杂，师生之间的交流处于“半隔离”状态，教学中的“人―机”关系或“人―机―人”关系削弱了师生之间的直接交流，不利于情感目标（如思想品质、心理素质等）的实现。

三、虚拟仿真技术在机电一体化专业实训教学中的应用策略

1.购置引进与校本开发相结合，建设仿真教学资源

职业院校机电一体化专业通常涉及机、电、液、气等多方面学科，口径宽，知识面广，目前市场上还没有哪一个软件能够全面满足机电专业实训教学需要。另外，同是机电专业，不同的职业院校专业定位、教学内容、教学载体等也是不尽相同的，市场上通用的仿真软件难以兼顾所有学校的特定需求，因此，需要广辟渠道，采取购买引进和校本开发等多种途径，建设仿真教学资源，为机电专业教学提供支持。

（1）购买引进

对于所需求的已经被同类院校的专业广泛认可和应用的仿真软件，可直接购买引进。如对于数控机床编程与操作的仿真实训，我校购进了上海宇龙软件有限公司的数控加工仿真系统；对于PLC编程训练，则引进了广州超软科技有限公司的PLC仿真训练与智能考核系统等，这些软件已经比较成熟，对学生学习掌握编程和调试的基本知识和技能起到了良好的效果。

（2）校本开发

如果市场的商业仿真软件不能满足学校的特定需求，或对于部分实训项目，市场还没有成熟的仿真软件，则可进行仿真实训教学资源的校本开发。如机电设备机械部件的装调与维修是我院机电一体化专业主要的教学模块之一，目前市场上相关仿真软件有汽车厦门创壹软件公司开发的数控机床虚拟实训系统、沈阳柏年信息技术发展有限公司开发的CA6140普通车床拆装与检修仿真实训系统等，这些软件虽然能较好地展示部分机械产品的机械结构、安装过程，但在机械装配调试工艺的展示方面还不能满足我院的需要。我院与上海宇龙软件有限公司合作，共同开发了“机电一体化专业实训仿真系统”软件。软件总体架构采用“虚拟教学系统平台+专业课程软件包”结构。根据机电一体化专业的典型工作岗位特点，教学内容总体上分为典型机械部件的拆装与调整（机械原理、拆装与维护课程软件包）、机电设备电气系统的装调与维修（机电控制、PLC、传感器与检测技术等课程软件包）、液压气动系统的装调与维修（液压气动装调课程软件包）等三个模块（以后可根据需要扩展）。仿真实训注重装配调试工艺的展示，突出装配图识别、装调工艺制订、调试和检测等基本技能的养成训练，注重将职业教育与国家职业标准相结合，并提供了实训和考核的功能。

2.虚拟和实际相结合，开展实训教学

虚拟仿真实训教学有助于学生理解实训内容，并在一定程度上提高学生的动手能力，但虚拟仿真实训本身有一定的局限性，并不能完全代替实物实训。如在机械部件安装调试实训教学项目中，涉及到各种各样典型的机械零部件、机械结构的装配和调整，用到的装调工具，包括扳手、拔销器、拉马、芯棒、百分表等种类、型号很多。采用虚拟仿真实训教学软件，学生虽然也能使用到这些机械设备和工具，但部件的安装是程序化、理想化的，不像实际那样会遇到各种情况，工具的使用也只是用电脑鼠标点击就可以了。学生即使在仿真实训中得心应手，到实际操作中也可能会无从下手。因此，在进行虚拟仿真实训的基础上，安排后续的实操实训，或有目的地安排一些实训内容在真实环境中操作完成，以弥补仿真实训教学的不足。 3.优化仿真实训教学模式，加强情感交流

由于情感教育在促进学生个性发展、开发身心潜能、优化教育教学过程等方面发挥着重要作用，因此仿真实训教学实施过程中，不仅要确保教学效率，还要注重师生之间、学生相互间的情感交流，培养学生团队合作和协同解决问题的能力。

我校在仿真教学实践中，逐步探索出四阶段式教学模式：①仿真演示讲解原理。教师讲解设备结构、工作原理，一边讲理论一边通过计算机仿真软件实时展示，使学生从枯燥的理论教学中解脱出来，给学生一个直观的认识。②实训操作步骤演示。重点讲解操作流程及注意事项。③学生模拟操作、教师巡回指导。学生利用仿真软件进行操作仿真，教师巡回指导，及时掌握学生学习动态。④学生分组实际操作、教师巡回指导。让仿真模拟考核通过的学生直接进入真实的实训环境进行实际操作，并提交最终作品。在③、④环节中，采用分组讨论、协作学习等形式设计教学，注重师生和生生之间情感互动，培养学生团队合作和协同解决问题的能力。教师在巡回指导中，对学生的学习情况要及时给予激励评价，这样可以使学生始终保持乐观开朗、积极向上的心态，愉快地完成训练任务，促进学生健康人格的形成和全面发展。

[参考文献]

[1]姜大源.当代德国职业教育主流教学思想研究[M].北京：清华大学出版社，2006.

[2]杨春明.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].辽宁行政学院学报，2011（01）.

[3]王金岗.虚拟现实技术在高职实践教学中的应用研究[J].中国职业技术教育，2011（23）.

第6篇：虚拟仿真实训范文

关键词：职业教育；虚拟仿真教学；虚拟仿真师资队伍

现代信息技术的不断发展为职业教育虚拟仿真教学的开展创造了前所未有的机遇。2012年，教育部颁布的《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》中指出，职业教育信息化是“教育信息化需要着重加强的薄弱环节”，要“加快建设职业教育信息化发展环境”“有效有效提高职业教育实践教学水平”，并针对教育系统的不同需求提出了开发“1500套虚拟仿真实训实验系统”的发展目标［1］。《教育信息化2.0行动计划》指出，虚拟仿真实训实验系统是教育信息化数字资源的重要组成部分，具有“突破时空限制”“快速复制传播”“呈现手段丰富”的独特优势，是提高教育质量的重要手段［2］。虚拟仿真教学资源的有效应用、虚拟仿真教学的大力开展，对于实现信息技术与教育教学的深度融合，引领教育信息化从而引领教育现代化具有重要的意义。

一、虚拟仿真教学的内涵、特征及开展原则

（一）虚拟仿真教学的内涵虚拟仿真教学是以依托虚拟仿真教学资源的教学活动。虚拟仿真教学资源是在仿真技术和虚拟现实技术的基础上共同开发的数字化资源，主要涉及基础设施及设备、实验材料、实验软件和实验系统等，通常包括仿真硬件、仿真软件、仿真数据及仿真平台［3］。仿真技术在20世纪初就得到了广泛的应用，虚拟现实技术更加注重人机交互的体验和虚拟空间的感受［4］。虚拟仿真教学和传统教学的最大区别在于教学中融合了虚拟现实技术和仿真技术的优势，提升了教学的信息化水平。

（二）虚拟仿真教学的特征虚拟仿真教学具有情境性、交互性、开放性和共享性的特征。情境性是指开展虚拟仿真教学的虚拟环境是实际工作环境或者工作案例的模拟，学员可以在虚拟环境中进行技能的模拟训练和知识的巩固学习，例如极地特种医学的虚拟仿真教学，将极地极寒、极夜、极昼、强磁场的环境模拟出来，展现常规实验中无法实现的工作环境，为有效开展极地环境下的人体及动物的医学研究提供了重要的环境条件［5］。交互性是指利用虚拟仿真实验系统具有人机交互功能，在教学中用户可以获得更好的学习效果。例如在煤矿虚拟仿真实习培训系统中，学员可以通过键盘的按键来控制井下人物的运动，达到安全实习培训效果，并能实现多人同时在线互动，提高多人合作的能力［6］。开放性是指虚拟仿真教学为学生提供了一个开放的学习平台。在液压与气动实验的教学中，通过发挥网络技术、数据库技术及虚拟仿真技术的优势，开发相应的虚拟仿真网络课程，学生在网络平台中可以完成课程项目的学习和成绩评定，也能在线与教师探讨，且根据学生反馈和实际需要，虚拟实验项目的数量也可不断增加，满足不断变化的教学需求［7］。共享是构建一体化的“互联网+教育”大平台、发挥虚拟仿真数字教育资源优势的重要途径。虚拟仿真教学的共享性特征表现在，通过资源共享不断提高虚拟仿真教学资源的利用率，让更多的学生享受到通过虚拟仿真教学带来的知识、技能的提升，从而不断提高职业教学的质量和水平。

（三）虚拟仿真教学的开展原则开展虚拟仿真教学应遵循“能实不虚、虚实互补、虚实互促”的原则。虚拟仿真教学为学生的个性化情境学习和交互操作提供了重要的虚拟化学习环境，开放、共享的学习平台为多人交互、共同完成某项学习任务提供了可能，但学生利用真实的实训实验设备、材料进行技能训练和知识巩固学习的作用是不可替代的，如果以虚代实过多，会造成学生在学习时眼高手低、避实就虚，不利于学生的技能培养。虚拟仿真教学任务为真实设备上完成任务提供了重要的参考［8］。在教学中，可先利用虚拟环境具有强大的容错功能，使学生多次尝试获得一定的操作经验，再转向实物的操作，从而在一定程度避免材料的浪费以及对设备的损坏；对于教学场地不能提供的教学场景和操作任务，开发相应的虚拟仿真教学资源，能够丰富课堂教学，弥补实验实训条件的不足；要充分发挥虚拟仿真教学和实物教学的优势，使虚拟的环境更接近于真实的教学场景，真实的教学场景更贴近于实际的工作岗位，实际的工作岗位指导虚拟环境的构建，通过“虚拟-真实-实际”的循环促进，不断提高学生的岗位技能。

二、开展虚拟仿真教学的重要意义

（一）打破教学时空的限制，提升学习效果职业教育主要是以提高学生技能为培养目标，部分技能的训练对教学环境的要求比较高，比如极地环境下的医学实验、煤矿专业的井下操作等，普通的教学场景不能达到技能训练的要求。利用虚拟仿真技术创设的虚拟环境，可以有效丰富教学环境，为学生的技能训练创设条件，为以后进入真实的工作环境、走向现实的工作岗位奠定理论和实践基础［9］；虚拟仿真教学资源的共享为学生提供了课外学习平台，学生可以利用共享的教学资源在课后加强训练，不断提升自己，教师也可以在线上对学生进行指导。教学环境的虚拟构建、“线上+线下”的多元教学使得虚拟仿真教学打破了传统教学时间和空间的限制，有效提升了学生的学习效果。

（二）突破教学条件的约束，降低教学成本职业教育传统实训教学的开展需要满足相关教学条件才能开展，比如建立实训室、购买实训设备等，某些技能的训练还需要大量的教学耗材提供给学生进行练习。比如在实训室里进行模拟电子线路的教学，学生操作的过程是利用各种电子元器件比如二极管、三极管、电容等在电路板上搭建相应电路进行安装调试的过程，这些元器件在一次安装完成后基本上不能再次使用，且电子元器件安装的时候极易由于操作不当损坏造成损失，当电路安装完成后需要多种仪器（仪表）比如万用表、示波器进行测量或者读取实验结果。实训室的建立、元器件的损耗、仪器（仪表）的购买这些都需要大量的教学成本。采用电子电路虚拟仿真软件可以有效降低教学成本，虚拟的元件库和仪器（仪表）库为电路的设计、搭建、调试和分析提供了便捷的途径，实验中不需要消耗任何元器件，节能环保且安全可靠［10］。

（三）冲破能力培养限制，提高人才质量传统的教学实验，内容比较单一且固定，且绝大多数是验证性实验，学生只需按照操作步骤完成实验即可，不利于培养学生的实践能力和创新能力。虚拟仿真教学突破了传统教学的诸多限制，是专业教学和信息化技术深度融合的重要产物，是提高学生科学的思维能力、大胆的实践精神和勇于创新的重要手段。学生可以在虚拟环境中进行自我探索，思考并设计符合要求的实验方案，获得不同形式的实验结果并进行分析，有利于学生构建属于自己的知识体系，激发学生的学习兴趣，激励他们不断创新［11］。

三、职业教育虚拟仿真教学问题分析

虚拟仿真教学对于提升学生的学习效果、降低教学成本、提高人才培养质量具有重要的意义，在职业教育的文化、旅游、医学、工科及农林检测等课程中，虚拟仿真教学的开展也比较广泛［12］，但在虚拟仿真教学实施的过程中也发现了一些问题。

（一）虚拟仿真教学的信息化程度不够虚拟仿真教学的信息化主要表现在两个方面，一是虚拟仿真教学资源的共享，二是虚拟仿真教学有利于实现学生的远程自主学习。许多职业院校都开展了虚拟仿真资源的建设和教学工作，但如何建设、如何教学、如何共享及共享覆盖面绝大多数是各院校的自主行为，没有统一的建设标准，缺少可遵守执行的技术规范，缺乏沟通协调，造成了虚拟仿真资源的重复开发和零散建设，资源的质量难以保证，并且因没有统一的开发平台和技术支持，虚拟仿真资源的共享性和可移植性差，造成教学资源的浪费；学生能进行远程自主学习是虚拟仿真教学的优势，但传统的以教师为主的课堂教学，不利于学生培养学生自主学习的能力，且大多数虚拟仿真实验系统突出功能的实现，对学生的学习评价功能不够完善，教师也不能很好地掌握学生学习的情况，这些不利于学生的自主学习，降低了虚拟仿真教学的信息化程度。虚拟仿真教学资源的共享性差，学生远程自主学习困难，这严重阻碍了虚拟仿真教学的信息化进程，不利于虚拟仿真教学的开展。

（二）虚拟仿真教学资源的构建力度不够虚拟仿真教学资源是实现虚拟仿真资源从功能实现到教学应用的桥梁，是实现“虚实结合”教学的重要教学参考。目前虚拟仿真教学资源的构建着重于虚拟仿真软件、硬件、数据及平台的建设，但对开展虚拟仿真教学所需教学资料的建设力度不够。虚拟仿真教学资料所包含的内容应该是多方面的，除了包括教材、实训指导书、虚拟仿真系统等的使用说明、课程项目的实现过程外，还应包括“虚实结合”教学衔接与实施的教学参考。虚拟仿真教学资料的缺失不利于虚拟仿真教学的开展，也就无法有效地指导教师的“教”和学生的“学”，尤其在学生课后自学的时候，没有任何可参考的学习资料，学习效果不佳。

（三）虚拟仿真教学教师的参与程度不够虚拟仿真教学是专业教学和信息技术结合的产物，企业有技术的优势，依靠校外企业开发或者校企合作是虚拟仿真资源开发的首选。但是完全依靠企业或者简单的校企合作，很难实现虚拟仿真教学的可持续发展。企业对教学的了解不多、学校教师的参与度不够，开发的虚拟仿真实验系统不一定能够完全满足教学的需求。要深入发挥虚拟仿真的信息化优势，离不开具有先进技术及教学实践经验的教师参与。信息技术的不断发展与更新，使得虚拟仿真资源的开发变成了一项长期的、不断革新的实践性工作，因此需要有专门的教师从事此项工作。

四、虚拟仿真教学实施的策略

（一）加强虚拟仿真教学的信息化建设加强虚拟仿真教学的信息化建设，一方面要改革教学模式，在教学活动中以学生为主，培养学生独立思考和解决问题的能力，提高学生自主学习的能力，同时需要完善虚拟仿真教学资源中的评价功能，为学生更好的完成虚拟仿真课程任务,及时获得学习反馈奠定基础；另一方要加强虚拟仿真资源的共享和推广，这是信息化资源建设任务的要求，也是实现信息技术与职业教育深度融合的重要途径，虚拟仿真资源的共享离不开院校间的交流与合作，要建立实时、开放、共享的信息数据库，为更好地发挥虚拟仿真教学的优势创造条件。从培养学生学习能力出发，到虚拟仿真资源功能的不断完善，再到虚拟仿真资源的开放、共享，将不断提升虚拟仿真教学的信息化水平。

（二）完善虚拟仿真教学资源构建为了更好地发挥虚拟仿真教学的优势，要完善虚拟仿真教学资源的构建，不断加强虚拟仿真平台、虚拟实验系统等建设，丰富和强化虚拟仿真的教学功能和评价功能，及时有效地提供教学反馈；要开发和编写满足虚拟仿真教学、注重学生能力培养的教学资料和学习资料，为更好地开展虚拟仿真教学做准备；要探索适合虚拟仿真教学以及虚实结合教学的方法，引导学生循序渐进地学习，提升教学效果。

（三）重视虚拟仿真师资队伍培养重视虚拟仿真师资队伍的培养，必须提高教师的信息化水平，提升教师的专业实践能力。虚拟仿真资源的开发周期较长，离不开学校的政策支持和资金投入，学校应在保障研发过程的顺利进行的前提下，通过激励方式提高教师参与的积极性和热情；必须要认识到企业在信息化技术上的优势，教师要参与企业实践，掌握先进的技术，找到发挥企业技术优势和学校教学优势的契合点，开发虚拟仿真实验系统，编写相关的教材，服务于教学；教师能力的可持续发展是实现虚拟仿真教学可持续发展的重要保障，只有更多优秀的教师参与到虚拟仿真资源的建设中来，才能实现虚拟仿真教学的可持续发展。

第7篇：虚拟仿真实训范文

关键词:虚拟仿真;高职教育;建筑工程;实训教学

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

一、虚拟仿真技术在建筑工程专业实训体系中的应用

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

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

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

二、虚拟仿真技术在教学中的应用

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

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

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

三、虚拟仿真技术的困境和发展

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

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

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

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

第8篇：虚拟仿真实训范文

【关键词】 虚拟数控机床；数控教学与培训；虚拟现实仿真

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。

随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

与科学幻想相似，想象力和技术的相互结合造就了虚拟现实。培根在13世纪写的没有马的轿车和配备动力的机械的科幻故事就是这类结合的早期见证，凡尔纳在19世纪写了火箭和潜水艇的预言性科幻小说，特别是一些科幻作家们已做出的各种利用虚拟现实的基本概念的设想正在逐步变成了具体化。上世纪内所建树的几个技术性里程碑使得虚拟现实成为可能，电话、无线电、电视、半导体三极管和集成电路（微处理器芯片）和液晶显示器。尤其是计算机技术的飞速发展。一些早期的仿真尝试（例如第一台飞行模拟器、立体电影、电视游戏等）都已成为当今虚拟现实仿真的先驱。当然虚拟现实技术的发展历程与电子学以及计算机产业的蓬勃发展是分不开的。

目前在国内已经有少数高等院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中，也产生了各种仿真教学系统。这些教学系统既能单机系统独立运行，又能在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型三维动画演示，用这种方式进行初步培训是经济有效的；在线运行即机床工作方式，这种方式下教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样，简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元，它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为各类学校和企业技术人员提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟零件的切削过程，能检验数控指令正确与否，提供一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。

一、虚拟数控系统功能

虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床应具有以下功能：

虚拟数控机床应具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失.并应与真实机床有完全相同的界面风格，为技术人员的学习和培训提供保证。

虚拟数控机床强大的网络功能，为远程教育提供可能。

完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种远行参数，并能与其他CAD／CAM软件接口。

二、平台的购建

虚拟数控机床是如何实现这些功能的呢？它一般是通过以下的构建平台来实现。

1.Nc解释平台:NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

2.NC验证器，能够验证NC代码的语法正确性。

3.刀具库:刀具库应包括一台数控机床所需的刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。

4.仿真平台:仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来优化NC代码。

5.计算平台:计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。

6.设计开发平台:虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重用的软件。

7.操作运行平台和监控平台:在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床.增加虚拟数控机床的真实感.并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

三、总结

鉴于虚拟数控机床具备的功能，针对目前我单位数控教学课程和参加数控实习学生人数的增多，及数控设备较为精密、昂贵的特点。把数控加工仿真软件引入教学之中，用于数控机床操作与编程培训，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生临场感和真实感。而且能够让同学们更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，并且掌握每种数控机床的基本操作。更大的好处是在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降低到了最小程度。

学校目前的硬件设施基本具备，包括微机房、局域网和各类数控机床等。不久的将来在校园网接通之后，这种教学方式确实很有可能成为现实，相信这种教学方式必将成为一种必要的教学手段。

参考文献

1 曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现.

第9篇：虚拟仿真实训范文

1当前计算机网络课程教学中存的问题

1.1构建网络实训室成本高

常规网络实验室需要配备路由器、交换机等设备。所使用的网络设备一般会选用市场占有率较高的厂商，如思科、华三、锐捷等。路由器、交换机、防火墙、IDS、IPS、SAN网络存储等这些网络设备厂商由于竞争压力以及技术的飞速发展，网络设备的更新非常快。实训室需要每隔3-4年更新网络设备。客观上造成网络实训室建设成本过高。

1.2网络实训室利用率不高

一般网络实训室都仅仅是采购几台样机，学生以分组实验的方式进行实践使用。实训室并不能保证每个学生人手一台设备，学生的实训实践效果会打一个大大的折扣，实际教学效果不理想。学生在日常的实训操作过程中，频繁对设备进行通电、插拔等操作，也会加速设备的损耗。设备一旦损坏，将严重影响教学。再加上网络实训室只能为计算机网络专业所使用，综合利用率非常低。综上所述，为了减低网络实训室建设成本，充分提高实训室的利用率，提升实践教学的效果，可以考虑引入网络模拟器等虚拟仿真技术构建虚拟网络实验室，改进网络实验教学。

2虚拟仿真技术

2.1虚拟仿真技术概念

IBM对虚拟化作出了定义，“虚拟化是资源的逻辑表示，可以是各种硬件资源，也可以是各种软件环境，如网络虚拟化、桌面虚拟化”。仿真技术主要是应用于网络协议的构建，计算机是仿真技术主要的工具和载体。综合运用虚拟化和仿真技术，可以称为虚拟仿真技术，是用计算机创建一个可视化实验操作环境，通过操作这些虚拟实验仪器或设备，即可进行各种实验，达到与真实实验相一致的教学目的和要求。

2.2虚拟仿真软件

（1）网络仿真软件比较常用的网络仿真软件有BosonNetSim、PacketTracer、RouterSim等。RouterSim是完全按照CCNA的实验设计的，非常适合学习CCNA的实验内容。最大的不足是RouterSim仅局限于实验，不能自定义网络拓扑结构。PacketTracer是Cisco公司设计的产品，对Cisco公司自身的交换机、路由器等设备兼容性最好。BosonNetSim由网络拓扑设计器和网络仿真模拟组成。BosonNetSim可以模拟交换机、路由器等设备，并可自定义网络拓扑结构，可以模拟局域网环境以及广域网环境。BosonNetSim软件对PC运行环境要求不高，实验环境的配置较为简单，适合要求不高的实验场合。

（2）虚拟主机及云桌面VMware和VirtualPC是当前使用率非常高的两款虚拟主机软件，能在真实的物理主机上运行多个虚拟主机，并安装Windows/Linux等多种类型的操作系统。基于云计算技术的桌面虚拟化，将计算机终端系统（也称作桌面）进行虚拟化，可以通过任何设备，在任何地点，任何时间通过网络访问桌面系统。

3应用虚拟仿真技术改进网络实验教学

3.1构建虚拟网络实训室

使用普通机房就可以构建网络实训室，并不需要专门的网络实训室。普通机房中每台学生机都安装网络仿真软件（如BosonNetSim）及虚拟化软件（如VMware）。通过BosonNetSim的模拟能力，能仿真模拟教学中所用到的常见的网络交换设备，如路由器、防火墙、交换机等。利用BosonNetSim灵活搭建各种网络结构，并模拟网络故障，可进行便捷快速部署，节省人力及硬件环境，为网络实验教学节省额外的环境部署时间。在学生物理机上安装虚拟主机软件（如VMware），虚拟多个主机并安装所需的操作系统。这样可以大大节省物理主机的数量，而且可以快速激活实训所需的操作系统，进行网络实验，提高网络实践的效果。

3.2设计实训任务，开展实训教学

教师可以设置众多工作任务，每个工作任务都是基于实际问题而设立，把学生置身于真实场景中，学生需要独立解决工作任务。在任务教学中，学生需要了解真实场景的需求，在网络仿真软件中绘制相应的网络拓补结构图，部署相应的防火墙、路由器、交换机、主机等网络设备，配置各网络设备的IP、链路、路由、网络协议等，搭建模拟实验环境。通过对网络的反复配置、试验和分析，学生在实践中掌握网络技术，巩固知识和提高水平。学生每完成一个任务，教师可以引导学生进入下一个递进的任务，实施分层教学，充分调动各个层次学生的积极性。同时，教师可根据学生的基础，利用BosonNetSim或RouterSim开展CCNA、CCNP认证考试训练。这些试验包内置了进行CCNA、CCNP所需的进阶实验，教师通过软件的实验导航器可以有计划、循序渐进地进行实验练习，为学生将来进行思科认证考试提供一个平台。作为一个网络管理员，要使网络保持平稳运行，还必须及时排除故障，这需要非常丰富的经验。这就要求日常教学中，学生不能仅仅照着葫芦画瓢，还应能排除网络故障。教师在模拟器的帮助下，可以设置一些网络故障点并以记录配置形式保存后打包发给学生，让学生分析，边做边学，积累排除故障的经验。

3.3应用虚拟桌面实现随时随地进行网络实训

当前越来越多的高校建设新一代、基于云计算技术的虚拟机房。在虚拟机房中，学生机不再是物理机，而仅仅是一个终端。各个终端通过网络连接至中心主机，对应中心主机内的各个主机实例。学生可在普通PC端，甚至移动端，安装客户端，实现连接至中心主机的虚拟桌面，可以像操作本地物理机一样操作云端主机。云端主机装有网络实验所需的所有仿真软件及环境，可实现在任何时间、任何地点进行网络实验操作，打破传统网络实验室的时空和人力限制，更好地提升实训教学效果。

4结束语