虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

遼寧建筑職業(yè)學(xué)院遼寧遼陽111000

摘要院近年來，虛擬仿真技術(shù)在高職實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮著非常重要的作用。隨著虛擬仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，高職實(shí)踐教學(xué)正向著校內(nèi)虛擬仿真實(shí)踐和校外頂崗實(shí)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，必將通過推動高職實(shí)踐教學(xué)的改革發(fā)展來促進(jìn)職業(yè)教育的發(fā)展。本文介紹了高職實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的原則及應(yīng)注意問題。

關(guān)鍵詞 院虛擬仿真技術(shù)；高職實(shí)踐教學(xué)；原則；問題

高職院校的實(shí)踐教學(xué)是實(shí)現(xiàn)其培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑，對提高畢業(yè)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力非常重要，也反應(yīng)出院校的辦學(xué)特色。近幾年，全國高職院校正在進(jìn)行著一場如火如荼的實(shí)踐教學(xué)改革，虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展又推動了將仿真技術(shù)應(yīng)用到高職實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展進(jìn)程。但是其發(fā)展的速度不是很快，由于虛擬仿真軟件的有效性及先進(jìn)程度嚴(yán)重制約著其發(fā)展的速度。怎樣才能將虛擬仿真技術(shù)科學(xué)地、有效地應(yīng)用到高職實(shí)踐教學(xué)中去，充分發(fā)揮并優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)在高職人才培養(yǎng)工作中的重要作用，全面提升高職畢業(yè)生的職業(yè)能力、就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力及創(chuàng)新能力是擺在所有高職院校面前的新挑戰(zhàn)。

1 實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的原則

虛擬仿真技術(shù)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬出逼真的虛擬現(xiàn)實(shí)的場景，使用者通過應(yīng)用設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行相互作用及影響來體驗(yàn)到一種身臨其境的感覺。虛擬仿真技術(shù)能使人不受時間和空間的限制去接觸非現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，這樣在不受條件和環(huán)境的限制下去探索和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的本質(zhì)。虛擬仿真技術(shù)給高職實(shí)踐教學(xué)的改革提供了更廣闊的空間，將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到高職實(shí)踐教學(xué)中還要注意以下幾個方面。

1.1 高職實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)是提高學(xué)生的崗位職業(yè)能力，這就要求學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)的過程中要深入到實(shí)際崗位，在一線進(jìn)行實(shí)踐操作學(xué)習(xí)。從而，實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的第一步就是要認(rèn)真分析和調(diào)查學(xué)生的實(shí)踐崗位的職業(yè)特點(diǎn)和要求，以實(shí)際工作過程和真實(shí)的工作任務(wù)為基礎(chǔ)去設(shè)計(jì)和整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及任務(wù)，做到充分利用虛擬仿真技術(shù)去構(gòu)造不受時間及空間限制的符合教學(xué)目標(biāo)要求的立體化實(shí)踐教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對真實(shí)職業(yè)場景的模擬再現(xiàn)，使學(xué)生在具體的場景中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，做到傳授、學(xué)習(xí)、操作融為一體，能夠在不同的場景中學(xué)習(xí)自如，做到職業(yè)性與場景性相結(jié)合。

1.2 當(dāng)今隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，高職院校越來越重視培養(yǎng)畢業(yè)生的職業(yè)崗位技能，高職院校不斷進(jìn)行教育教學(xué)方面的改革，更加注重提升畢業(yè)生的就業(yè)能力和適應(yīng)整個職業(yè)生涯發(fā)展的要求。所以，高職院校設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)就要和企業(yè)生產(chǎn)一線的實(shí)際工作和學(xué)生參加工作后的實(shí)際崗位相適應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力。在設(shè)計(jì)虛擬仿真的實(shí)踐教學(xué)體系的過程里，要挑選具有代表性的，技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備及工藝技術(shù)等，應(yīng)該注重體現(xiàn)與情境相關(guān)的基于工作過程的知識與技能的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在完成一個學(xué)習(xí)任務(wù)之后能夠?qū)ν暾墓ぷ髁鞒?、操作模式和崗位具體情況得以學(xué)習(xí)和掌握，從而能夠與相關(guān)的職業(yè)實(shí)踐活動聯(lián)系起來，掌握完成工作任務(wù)的方法及解決相對復(fù)雜的綜合問題的技巧，能夠適應(yīng)未來崗位對高職畢業(yè)生提出更高的職業(yè)能力要求。除此之外，應(yīng)該重點(diǎn)開發(fā)設(shè)計(jì)那些以培養(yǎng)核心與關(guān)鍵技能為目標(biāo)的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，做到先進(jìn)性與典型性相結(jié)合。

1.3 把虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到高職實(shí)踐教學(xué)的過程中，要充分抓住虛擬仿真技術(shù)構(gòu)想性的特點(diǎn)，按照學(xué)生心理和認(rèn)知方面的水平，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來設(shè)計(jì)構(gòu)思實(shí)踐的教學(xué)場景，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的想象空間，使學(xué)生學(xué)習(xí)到知識，充分理解概念的含義，領(lǐng)會實(shí)踐教學(xué)所傳授的知識點(diǎn)，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)選擇適量的教學(xué)內(nèi)容，把抽象的內(nèi)容具體化，復(fù)雜的問題簡單化，微觀的內(nèi)容宏觀化，這樣能夠有助于學(xué)生理解和掌握操作方法，并達(dá)到熟練操作的程度，使得實(shí)踐教學(xué)的效果達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

1.4 利用虛擬仿真技術(shù)來進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該抓住仿真技術(shù)交互性強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出互動性強(qiáng)、協(xié)作性高的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，使學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)踐場景中完成自己的實(shí)踐操作工作，在整個過程中要注重培訓(xùn)學(xué)生們共同解決實(shí)際問題的能力。并且，利用虛擬仿真技術(shù)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)要突出其智能性的特點(diǎn)，該系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生的實(shí)踐操作成果進(jìn)行及時的跟蹤與反饋，并且可以依據(jù)學(xué)生的操作情況給予合理的評價，還能夠及時給予有針對性、個別化的指導(dǎo)，做到交互性與智能性相結(jié)合。

2 虛擬仿真技術(shù)在應(yīng)用中應(yīng)該注意的問題

2.1 虛擬實(shí)訓(xùn)不能替代實(shí)操實(shí)訓(xùn)。高職實(shí)踐教學(xué)中利用虛擬仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)環(huán)境的改善，教學(xué)過程的優(yōu)化，還解決了很多實(shí)訓(xùn)教學(xué)方面的難題。不過利用虛擬仿真技術(shù)來設(shè)計(jì)高職實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，不代表虛擬實(shí)訓(xùn)可以完全替代實(shí)操實(shí)訓(xùn)，兩者存在著本質(zhì)的區(qū)別。虛擬仿真技術(shù)只是通過去模仿一些實(shí)際的生產(chǎn)和工作實(shí)踐過程，讓學(xué)生在過程中學(xué)到一種間接的經(jīng)驗(yàn)，而不能完全替代真實(shí)的現(xiàn)場操作。所以，在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)踐過程中，必須認(rèn)清虛擬實(shí)訓(xùn)和實(shí)操實(shí)訓(xùn)的本質(zhì)區(qū)別。設(shè)計(jì)虛擬實(shí)訓(xùn)的思路是：首先是把實(shí)操實(shí)訓(xùn)無法實(shí)現(xiàn)任務(wù)利用虛擬仿真技術(shù)來設(shè)計(jì)虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)來實(shí)現(xiàn)；其次是要依據(jù)現(xiàn)代教育理論來設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，把虛擬仿真技術(shù)設(shè)計(jì)的虛擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容放在前面進(jìn)行，而把實(shí)操實(shí)訓(xùn)安排在后面，并將二者完美的結(jié)合在一起，獲得最好的教學(xué)效果。

第2篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

【摘 要】隨著社會科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，電子科技也在不斷更新，并且逐漸滲透到社會的各個領(lǐng)域，虛擬仿真技術(shù)在中職學(xué)校也得到了廣泛的運(yùn)用和發(fā)展，取代了大部分電子設(shè)計(jì)。電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，對學(xué)生的要求也很高。在中職學(xué)校，電子技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也存在著一些問題，本文針對中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)對虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用的現(xiàn)狀，分析了虛擬仿真技術(shù)在中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)中的不足和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞 虛擬仿真技術(shù)；中職；電子技術(shù)；教學(xué)應(yīng)用

中圖分類號：G718.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2015）20-0122-02

電子技術(shù)是一門專業(yè)技能課，它在中職學(xué)校中的快速發(fā)展，不僅推動了現(xiàn)代教育的進(jìn)步，而且還提高了中職的教學(xué)水平和質(zhì)量、學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富了課堂知識內(nèi)容。在電子技術(shù)教學(xué)中，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)是把理論和實(shí)踐相結(jié)合的重要方法，也是讓學(xué)生們提高綜合素質(zhì)的重要方式。

一、虛擬仿真技術(shù)的概念

虛擬仿真技術(shù)是虛擬系統(tǒng)對真實(shí)系統(tǒng)的模仿，在電子技術(shù)教學(xué)中一直被使用，是電子計(jì)算機(jī)發(fā)展過程中研究出來的新方法。隨著科技的飛速發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)也在不斷變革，并漸漸成為不可缺少的一部分。

二、虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在虛擬仿真技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，該技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中開始普及，虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中，已經(jīng)成為教學(xué)的重要教學(xué)工具，其他很多行業(yè)也在開始引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)到目前為止，一直使用的是Multisim仿真軟件，并且該軟件已經(jīng)更新到了EWB5.0，這個軟件是建立在PC平臺上的一個圖形操作界面，模仿一個真實(shí)版的電子電路實(shí)驗(yàn)臺，可以對所有工作臺進(jìn)行操作和指揮，體驗(yàn)真實(shí)的電子電路實(shí)驗(yàn)。目前，我國普遍采用的是EDA軟件，主要是對電子電路進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)和仿真。

三、虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

1.理論教學(xué)。理論教學(xué)是電工電子教學(xué)中不可缺少的一部分。理論教學(xué)可以使學(xué)生有足夠的專業(yè)理論知識，為實(shí)踐教學(xué)打下基礎(chǔ)。專業(yè)理論課一般比較枯燥無味，有些學(xué)生基礎(chǔ)比較差，比較薄弱，就沒有很大的興趣，老師教起來就相對來說比較困難，而且還影響教學(xué)效果。隨著虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展，課堂上漸漸地引進(jìn)了這項(xiàng)技術(shù)，在進(jìn)行理論講解的同時，利用仿真技術(shù)進(jìn)行多媒體演練，把理論教學(xué)中抽象的概念形象化、簡單化、直觀化。例如：在基本放大電路中，對靜態(tài)工作的選擇，直接影響到放大器的性能。一般在理論課上，學(xué)生都會利用公式進(jìn)行推理，這樣就不能深刻理解，會對基本放大電路的知識掌握不好。但是，通過虛擬仿真的演示，學(xué)生很直觀地去了解和認(rèn)識；在模擬電子線路中，三根管的公式是：Ie=Ic+Ib，在理論教學(xué)中都是用表格的方式列出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，證明是很多實(shí)驗(yàn)之后的出來的結(jié)果，學(xué)生只有死記硬背，沒有真實(shí)體驗(yàn)，所以用虛擬仿真的技術(shù)，讓學(xué)生們自己動手去驗(yàn)證公式的到來，這樣就會更容易牢記。

2.實(shí)踐教學(xué)。電子技術(shù)教學(xué)更注重實(shí)踐，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在實(shí)驗(yàn)過程中安全第一，但是也避免不了出現(xiàn)一些意外，存在很多安全隱患。而虛擬仿真技術(shù)只需要在計(jì)算機(jī)房就可以完成實(shí)驗(yàn)，可以避免安全隱患的發(fā)生。虛擬仿真技術(shù)可以讓學(xué)生不受任何因素的限制，只要有計(jì)算機(jī)就可以完成實(shí)驗(yàn)，可以更好地把理論和實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的應(yīng)用能力和課堂效果。例如：實(shí)踐工作中沒有邏輯轉(zhuǎn)換儀器，但是仿真技術(shù)中有，在數(shù)學(xué)電路中，利用邏輯轉(zhuǎn)換儀器，將邏輯電路和邏輯表達(dá)方式、真值表之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來更加方便。

四、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的意義

1.虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)環(huán)境中創(chuàng)造了很多種場景，讓教學(xué)環(huán)境多元化，因?yàn)榉抡婕夹g(shù)具有交互性強(qiáng)、生動形象等特殊特點(diǎn)，可以把各種各樣的假設(shè)模型通過系統(tǒng)更直觀的讓學(xué)生們看到各種假設(shè)所出現(xiàn)的結(jié)果，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。這樣課堂就不會枯燥無味，學(xué)生們就會更加積極地參與到課堂中。例如，在學(xué)習(xí)《彩色電視機(jī)原理及維修》時，可以借助多媒體信息軟件，為學(xué)生展示電視劇發(fā)展的歷程，講解彩色電視機(jī)市場的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際生活，提問“自己家中使用的電視劇是什么樣的”，形成互動型教學(xué)模式。所以，虛擬仿真技術(shù)不僅能夠使學(xué)生掌握專業(yè)的技能知識，還能激發(fā)學(xué)生對專業(yè)知識的興趣，還能有效地提高課堂效率。

2.在傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生和教師反映適應(yīng)性差是普遍問題之一，其只要因素是硬件設(shè)備。仿真技術(shù)使用廣泛，兼容性強(qiáng)，適用于教學(xué)的全過程，并且不受專業(yè)技術(shù)、學(xué)科類別的影響，如電子專業(yè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)等，都可利用具有仿真功能的通用型軟件Protel和Multisim來完成。

3.仿真技術(shù)不僅僅可以解決實(shí)訓(xùn)費(fèi)用過高的問題，還能夠降低環(huán)境污染、意外問題的發(fā)生。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，經(jīng)常會有危險的環(huán)節(jié)，而仿真技術(shù)可以提前讓學(xué)生掌握其流程，減小危險事故的發(fā)生，可以使學(xué)生放心大膽地去完成每一個試驗(yàn)。

五、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中存在的問題

雖然虛擬仿真技術(shù)改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，但是教學(xué)中完全使用仿真技術(shù)會大大降低學(xué)生對真實(shí)元器件的封裝、檢測的認(rèn)識度，降低對儀器的操作能力和削弱對電子產(chǎn)品的布線能力、安裝調(diào)試能力等。為了避免這種現(xiàn)象，必須采取兩種相結(jié)合的方法，在強(qiáng)調(diào)仿真技術(shù)對教學(xué)的輔的同時，還要強(qiáng)調(diào)實(shí)際動手能力的重要性，兩者有效結(jié)合。對仿真實(shí)驗(yàn)合理地安排，提供科學(xué)、合理的仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生多自己動手設(shè)計(jì)、制作，提高學(xué)生的動手能力。

六、虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中應(yīng)用方法的研究

1.仿真技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合。目前，大多數(shù)仿真技術(shù)軟件都是外國開放的，這些軟件不僅價格昂貴，而且不適合我國的教育發(fā)展。所以我國應(yīng)該建立仿真技術(shù)服務(wù)平臺，研究開發(fā)適合我國教育發(fā)展的仿真軟件，開發(fā)仿真軟件要緊密的與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合，跟上科技發(fā)展的腳步，全力開發(fā)先進(jìn)的、適用的、全面覆蓋的仿真技術(shù)。

2.仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。許多中職學(xué)校在自行研發(fā)仿真技術(shù)軟件，但是到目前為止沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所以對仿真技術(shù)要標(biāo)準(zhǔn)化，學(xué)生的使用要流程化、對軟件的設(shè)計(jì)要規(guī)范化，把仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)緊密結(jié)合，提高仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的教學(xué)質(zhì)量。

3.堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合。雖然仿真技術(shù)能夠很大程度的提高學(xué)生的理解能力和動手能力，但是仿真技術(shù)缺乏實(shí)物感，與真實(shí)的實(shí)驗(yàn)不一樣。比如：在網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)中，利用到的一些設(shè)備路由器、交換機(jī)等，雖然在仿真技術(shù)中學(xué)生都會使用，但是實(shí)物和仿真存在著差異，會導(dǎo)致在實(shí)物訓(xùn)練中無從下手。所以，應(yīng)該合理的安排仿真實(shí)驗(yàn)，有計(jì)劃地進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，把仿真技術(shù)和實(shí)物訓(xùn)練結(jié)合在一起，提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在我們生活用廣泛使用，在中職電子教學(xué)技術(shù)中也具有重要的意義。它使理論教學(xué)概念變得生動化、形象化，不僅創(chuàng)新了電子技術(shù)教學(xué)的模式，而且還提高了學(xué)生的電子技術(shù)綜合能力，使學(xué)生對專業(yè)理論知識更加深入的掌握。學(xué)生通過實(shí)踐，形成了一定的創(chuàng)新意識和思維想法，為未來的工作和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳閩蜀.虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報,2015,1,(3):111-112.

[2]李建平.中職電工電子技術(shù)課程多媒體教學(xué)探究[J].中國教育技術(shù)裝備,2013,2,(20):93-94.

第3篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)教學(xué)，虛擬仿真技術(shù)

科技發(fā)展帶動著教育方式的更新。傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代教學(xué)發(fā)展的需求。多媒體虛擬仿真技術(shù)逐漸應(yīng)用到現(xiàn)代課堂教學(xué)中。

一、傳統(tǒng)教學(xué)的弊端

首先，傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式重理論講授，實(shí)踐操作沒有提升到同等高度。但實(shí)際上，知識本身就是具有生動的、豐富的實(shí)際內(nèi)容，而作為他的表述性的語言文字、符號圖表等等則是抽象和簡約的。學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的教材只是由漢字和語法匯集成的書本知識，這就要求學(xué)生不論學(xué)習(xí)什么知識，都要透過語言文字、符號圖表把它們所代表的實(shí)際內(nèi)容想清楚，以至想"活"起來，按照教育心理學(xué)的觀點(diǎn)，這樣的學(xué)習(xí)才是有意義的學(xué)習(xí)，即理解性的學(xué)習(xí)。

其次，傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式重理性認(rèn)識、輕感性認(rèn)識。在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，感性認(rèn)識被認(rèn)為是只能提供認(rèn)識的具體材料，唯有理性認(rèn)識才能把握事物的本質(zhì)。這種感性認(rèn)識與理性認(rèn)識之間被人為地設(shè)置一道鴻溝。這種重理性、輕感性的理念會影響教學(xué)追求理論化、抽象化，不利于學(xué)生對知識的掌握。教育心理學(xué)研究表明，學(xué)生掌握知識的過程是一個感性認(rèn)識和理性認(rèn)識相結(jié)合的過程。如果學(xué)生的感性認(rèn)識豐富，表象清晰，想象生動，形成理性認(rèn)識及理解書本知識就比較容易。反之，要掌握書本上的概念、公式、原理等就比較困難。

從心理學(xué)的角度看，感性是指人的感知、想象、情感、靈感、直覺等心理機(jī)制與功能；理性是指人運(yùn)用概念進(jìn)行推理、判斷的心理機(jī)制與功能。傳統(tǒng)課堂教學(xué)缺乏對人的感性因素的刺激和滿足，從而也使其自身喪失了應(yīng)有的感染力和召喚力。再次，傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式重視結(jié)論，輕視過程。在很多學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中結(jié)論與過程的關(guān)系是學(xué)生求知過程中的一個十分重要的關(guān)系。重結(jié)論、輕過程正是傳統(tǒng)靜態(tài)知識觀的反映和體現(xiàn)。重結(jié)論、輕過程的教學(xué)只是一種形式上走捷徑的教學(xué)，把形成結(jié)論的生動過程變成了單調(diào)刻板的條文背誦，它從源頭上剝離了知識與智力的內(nèi)在聯(lián)系。就認(rèn)識活動而言，它主要是學(xué)生自主閱讀獨(dú)立思考的過程。現(xiàn)代教育心理學(xué)研究指出，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和科學(xué)家的探索過程在本質(zhì)上是一樣的，都是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程。這個過程一方面是暴露學(xué)生各種疑問、思維、障礙和矛盾的過程，另一方面是展示學(xué)生聰明才智、獨(dú)特個性、創(chuàng)新成果的過程。

重理論、輕實(shí)踐，重理性、輕感性，重結(jié)論、輕過程，使以書本知識為本位的課堂教學(xué)喪失了素質(zhì)教育的功能。改革課堂教學(xué)首先要進(jìn)行價值本位的轉(zhuǎn)移，即由以知識為本位，轉(zhuǎn)向以發(fā)展為本位。以發(fā)展為本位并非不要傳授書本知識，而是要把傳授書本知識服從、服務(wù)于學(xué)生的發(fā)展。為此必須著眼于更新知識觀和學(xué)習(xí)現(xiàn)。知識的直觀化、形象化、情感化、個性化、活動化、智慧化是通往素質(zhì)的必經(jīng)之路，是教學(xué)通向發(fā)展的必經(jīng)之路。

二、現(xiàn)代教學(xué)方式進(jìn)步

現(xiàn)代教學(xué)方法有了很大的進(jìn)步與發(fā)展，無論從形式還是內(nèi)容都較傳統(tǒng)教學(xué)有所提高。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入發(fā)展，虛擬技術(shù)逐漸由商業(yè)環(huán)境走向現(xiàn)代的教育教學(xué)領(lǐng)域。無論是幼兒園、小學(xué)、初中、高中、大學(xué)，還是各種各樣的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，都涉及到現(xiàn)代多媒體虛擬仿真技術(shù)的產(chǎn)物。大眾對虛擬教學(xué)儀器環(huán)境和人類文明的認(rèn)知不能僅僅局限于一般的瀏覽，在試驗(yàn)、教學(xué)儀器、管理、校園生活等因素基礎(chǔ)上三維立體仿真教育系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。一個完整的虛擬校園教育體系真實(shí)、交互的特點(diǎn)正好是虛擬仿真技術(shù)的精髓和魅力所在，也將會對教育方式的變革起到極大推動作用，將會為教育事業(yè)增添強(qiáng)大的生命力。

當(dāng)今社會已經(jīng)步入數(shù)字科技信息時代。加快虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代教育領(lǐng)域開發(fā)應(yīng)用。如虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬仿真動畫（工作過程模擬軟件）、通用素材庫等多種形式的教育數(shù)字化信息資源。

三、現(xiàn)代的教育數(shù)字化發(fā)展

虛擬仿真技術(shù)周期短、安全性高、真實(shí)感強(qiáng)等特點(diǎn) ，已逐漸成為現(xiàn)代教育領(lǐng)域不可缺少的組成部分。原來老師黑板寫，學(xué)生底下記的時代已近過去。各種層出不窮的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺、虛擬仿真動畫、網(wǎng)絡(luò)課程，提升了現(xiàn)代教育的實(shí)力，改變了現(xiàn)代教育的理念，升華了現(xiàn)代教育的層次。一系列計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代教育的應(yīng)用發(fā)揮著不可取代的作用。

現(xiàn)代教育數(shù)字化研究和開發(fā)是迎合科技發(fā)展，將仿真技術(shù)應(yīng)用到教育教學(xué)中，提高現(xiàn)代教育數(shù)字化信息化進(jìn)程，完善了現(xiàn)代教育的結(jié)構(gòu)。虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展影響著現(xiàn)代教育。一個具備高素質(zhì)的教育平臺，不單單是對硬件的需求，教育軟實(shí)力的發(fā)展程度同樣制約著該教育平臺的高度?，F(xiàn)代教育機(jī)構(gòu)的競爭、學(xué)習(xí)、發(fā)展，在多方面體現(xiàn)在多媒體虛擬技術(shù)的發(fā)展程度。做好現(xiàn)在教育領(lǐng)域多媒體仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用，是對當(dāng)代教育領(lǐng)域新的發(fā)展空間的拓展，具有劃時代的意義。

多媒體仿真技術(shù)在現(xiàn)代高校教學(xué)過程中虛擬平臺的搭建，如虛擬仿真動畫的設(shè)計(jì)與制作。特別是針對“課堂上無法實(shí)際操作”高難度教學(xué)內(nèi)容，例如：建筑外立面效果替換、某生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)流程、某建筑的建造流程展示、某儀器設(shè)備的使用、維護(hù)、保養(yǎng)。提高教學(xué)質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)《教育部關(guān)于加快推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的意見》中，加快開發(fā)現(xiàn)代課堂教育數(shù)字化優(yōu)質(zhì)信息資源。

通過多媒體虛擬仿真技術(shù)形象化模型信息的特點(diǎn)，針對實(shí)際課程有的放矢。依據(jù)課程特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理有效的多媒體仿真平臺，針對教育教學(xué)方法提出實(shí)際改革方法。（促進(jìn)教育教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革； 推動多媒體仿真技術(shù)在現(xiàn)代高校數(shù)字信息化進(jìn)程。

虛擬仿真技術(shù)的交互性、逼真性、虛擬性、沉浸性在現(xiàn)代課堂教學(xué)中，充分發(fā)揮其特色，有效的輔助教師現(xiàn)代課堂教學(xué)。切實(shí)推進(jìn)現(xiàn)代教育廣泛、深入、有效地應(yīng)用數(shù)字信息技術(shù)，不斷提升現(xiàn)代高校虛擬仿真平臺、虛擬仿真動畫、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬環(huán)境的建設(shè)，全面加強(qiáng)數(shù)字信息技術(shù)支撐現(xiàn)代課堂教學(xué)改革發(fā)展的能力，以先進(jìn)的現(xiàn)代教育數(shù)字信息技術(shù)改造傳統(tǒng)教育教學(xué)模式，以信息化促進(jìn)現(xiàn)代該等教育現(xiàn)代化的進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜大源，關(guān)于職業(yè)教育課程體系的思考[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2003（5）.

第4篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)信息 虛擬仿真 實(shí)訓(xùn)方法 圖像分割

1 引言

隨著我國對醫(yī)學(xué)技術(shù)的要求逐步增高，傳統(tǒng)的醫(yī)療實(shí)訓(xùn)方法已經(jīng)無法滿足如今的醫(yī)療人力資源的匱乏，因此越來越多的醫(yī)療中心選擇用虛擬仿真技術(shù)來對醫(yī)護(hù)人員的實(shí)訓(xùn)進(jìn)行訓(xùn)練。目前，在國內(nèi)，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)逐步受到我國醫(yī)學(xué)界和科學(xué)界的重視和研究興趣。虛擬仿真技術(shù)具有模擬手術(shù)場景復(fù)雜，人機(jī)溝通力強(qiáng)，手術(shù)現(xiàn)場多元化等特點(diǎn)。其所包含的技術(shù)領(lǐng)域也十分廣泛。虛擬仿真技術(shù)通常包含傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，現(xiàn)代生物技術(shù)，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)信息技術(shù)，仿真技術(shù)和科學(xué)計(jì)算技術(shù)等。基于醫(yī)學(xué)信息技術(shù)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)不僅可以對醫(yī)療人員的臨床實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬訓(xùn)練，同時也可以在醫(yī)生手術(shù)過程中，全程對醫(yī)生操作進(jìn)行實(shí)時指導(dǎo)，是目前醫(yī)學(xué)界一項(xiàng)炙手可熱的培訓(xùn)技術(shù)。

2 基于醫(yī)學(xué)信息技術(shù)虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對臨床手術(shù)進(jìn)行模擬訓(xùn)練的一種醫(yī)療培訓(xùn)技術(shù)。它包含了許多醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，包括現(xiàn)實(shí)手術(shù)的培訓(xùn)技術(shù)，計(jì)算機(jī)全程指導(dǎo)手術(shù)技術(shù)，醫(yī)學(xué)圖處理技術(shù)，醫(yī)生通過圖像引導(dǎo)進(jìn)行手術(shù)技術(shù)，手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，醫(yī)療圖像重建和虛擬手術(shù)技術(shù)等。傷口切割處仿真是指在虛擬仿真手術(shù)中模擬外殼手術(shù)的傷口切割技術(shù)，該技術(shù)可以訓(xùn)練外科醫(yī)生的傷口切割手法與技能熟練度，虛擬仿真技術(shù)充分的模擬了手術(shù)時傷口切割的效果，以及醫(yī)療人員切割傷口的平滑程度。

在進(jìn)行傷口切割仿真技術(shù)的試驗(yàn)中，傷口切割時間和傷口切割效果是制約模擬實(shí)驗(yàn)真實(shí)性的保障。手術(shù)碰撞仿真是指在進(jìn)行虛擬仿真手術(shù)過程中，患者器官與手術(shù)器械的碰撞至關(guān)重要，在外科手術(shù)中，手術(shù)器械與患者器官的碰撞往往會決定一場手術(shù)的效果或是一個人的生命，因此，對手術(shù)器械碰撞的模擬實(shí)驗(yàn)是醫(yī)學(xué)仿真試驗(yàn)中十分重要的板塊。由于患者的軟組織器官，與模擬的醫(yī)療器械都呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，因此，在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時，針對不規(guī)則幾何體是否會發(fā)生碰撞的實(shí)驗(yàn)，是確保模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和仿真高效性的關(guān)鍵。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)是指對于醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)的模擬和數(shù)據(jù)分析模擬等。包括三維，X光，血液流動等的圖像模擬。對于手術(shù)場景的仿真包括對手術(shù)時的燈光，器械，設(shè)備，手術(shù)室的背景顏色，手術(shù)器材材質(zhì)的模擬等。為醫(yī)療人員在進(jìn)行培訓(xùn)時提供一個較為真實(shí)的手術(shù)場景。仿真系統(tǒng)配置內(nèi)核則包括仿真模擬板塊的監(jiān)測與更新，手術(shù)資源配置的維護(hù)，操作板塊的模擬等。

3 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)方法研究

為了驗(yàn)證虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的有效性，我們對其實(shí)訓(xùn)方法進(jìn)行了深入的分析和研究。根據(jù)目前仿真系統(tǒng)的開發(fā)形式，我們對其系統(tǒng)按照功能性的不同，進(jìn)行了模塊劃分。模塊劃分后，我們開始對系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)方法進(jìn)行研究。首先，我們需要構(gòu)建一個虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的程序編程，該編程包括虛擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，虛擬實(shí)驗(yàn)對象，虛擬實(shí)驗(yàn)圖像和虛擬實(shí)驗(yàn)場景。虛擬實(shí)驗(yàn)的程序編程是整個虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行編程后，需要對實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)備進(jìn)行選擇。通常我們所采用的實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備包含瑞士公司生產(chǎn)的Pmryer力度觸覺反饋設(shè)備，該力度觸覺反饋設(shè)備包括有7個力度反饋度，可以對模擬手術(shù)過程中的手術(shù)力度進(jìn)行全方位的模擬。包括擠壓力，拉扯力，摩擦力，抓取力等。硬件選擇完畢后，我們就可以對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的具體任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。仿真實(shí)驗(yàn)的具體任務(wù)包括一，虛擬醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)，我們需要對虛擬的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理，保證其頻率波動的穩(wěn)定和二維，三維圖像的識別。二是建立三維的軟組織模型，對手術(shù)過程中軟組織可能發(fā)生的變化進(jìn)行模擬，以保證模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。三是對實(shí)驗(yàn)力度反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在手術(shù)進(jìn)行過程中，醫(yī)護(hù)人員的手術(shù)力度有著至關(guān)重要的作用，因此，我們需要對手術(shù)過程中的力度進(jìn)行模擬。四是對手術(shù)時的血液流動進(jìn)行模擬。手術(shù)時，醫(yī)護(hù)人員需要隨時對患者的血液流動進(jìn)行控制，因此對血液流動進(jìn)行模擬在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中是十分重要的。隨著我國醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。

4 結(jié)論

基于醫(yī)學(xué)信息技術(shù)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)是一個包含著眾多復(fù)雜技術(shù)的一款醫(yī)療手術(shù)模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。本文對其實(shí)訓(xùn)方法進(jìn)行了深入的分析和研究。首先我們對仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)編程，之后對其硬件設(shè)備進(jìn)行選擇，最終確立仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)。系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)包括了模擬軟組織模型的建立，保障了虛擬實(shí)驗(yàn)時，能夠了解手術(shù)過程中患者軟組織結(jié)構(gòu)的變化情況。模擬圖像處理技術(shù)，對醫(yī)療圖像進(jìn)行二維，三維的建模，并對其圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。模擬手術(shù)力度反饋，更好幫助醫(yī)療人員在進(jìn)行手術(shù)時的力度控制進(jìn)行訓(xùn)練。虛擬仿真系統(tǒng)不僅可以對醫(yī)療人員的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行培訓(xùn)，同時也可以利用仿真模擬系統(tǒng)，在真實(shí)手術(shù)操作時，進(jìn)行手術(shù)實(shí)時的引導(dǎo)。基于醫(yī)學(xué)信息的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)不僅為我國醫(yī)療人員的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)提供了訓(xùn)練的平臺，也為我國醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳奇，程薇曦.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在醫(yī)學(xué)手術(shù)中的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用[J].重慶醫(yī)學(xué)，2008（21）：2489-2491.

[2]王勇軍，吳鵬，郭光友，譚珂.支持力反饋的鼻腔鏡虛擬手術(shù)仿真系統(tǒng)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報，2001（03）：404-407.

[3]許旺蓓.針刺軟組織有限元仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D].天津：天津大學(xué)，2009：4-5.

[4]N.Famaey and J.V.Sloten.Soft tissue modelling for applications in virtual surgery and surgical robotics[J]. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering，Aug 2008，11（04）：351-366.

作者簡介

李曉莉（1980-），女，河南省西華縣人。碩士學(xué)位。副教授。主要研究方向?yàn)榕R床醫(yī)學(xué)。

第5篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

［關(guān)鍵詞］仿真理論 仿真技術(shù) 仿真應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，系統(tǒng)仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密的融合在一起。目前，有的高校采用多媒體技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)仿真的教學(xué)。

仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)并通過建立模型進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。它具有經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用、安全、可多次重用的優(yōu)點(diǎn)，是利用模型對系統(tǒng)進(jìn)行研究的一門多學(xué)科綜合性技術(shù)。

現(xiàn)代仿真技術(shù)的發(fā)展是與控制工程、系統(tǒng)工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)聯(lián)的?？刂乒こ毯拖到y(tǒng)工程的發(fā)展促進(jìn)了仿真技術(shù)的廣泛應(yīng)用，而計(jì)算機(jī)技術(shù)則為仿真提供了強(qiáng)有力的手段和工具。因此，計(jì)算機(jī)仿真在仿真中占有越來越重要的地位。

一、仿真學(xué)科的理論體系

1.相似理論

相似理論是研究事物之間相似規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)，是仿真科學(xué)的基本理論。其基本內(nèi)容包括相似定義、相似定理、相似類型和相似方法。

2.模型論

模型論是以各應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)理論為基礎(chǔ)，建立符合仿真應(yīng)用要求的、通用的、各領(lǐng)域?qū)Ｓ玫母鞣N模型的理論和方法。

3.仿真系統(tǒng)理論

研究和論述構(gòu)建符合應(yīng)用需求的仿真系統(tǒng)理論和技術(shù)。包括仿真系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)成，仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其公共關(guān)鍵技術(shù)，仿真系統(tǒng)的研制和運(yùn)用仿真系統(tǒng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。

4.仿真方法論

結(jié)合各應(yīng)用領(lǐng)域的不同要求，研究仿真基本思想和方法，包括定量仿真方法和理論、面向?qū)ο蠓抡娣椒?；智能仿真方法等?/p>

5.仿真的可信性理論

表述仿真過程及結(jié)果評價、控制的概念和方法的基本理論、研究仿真環(huán)境和真實(shí)環(huán)境的相似性理論和方法，研究提高仿真可信性的各種方法、技術(shù)和規(guī)范。

6.仿真科學(xué)和技術(shù)的應(yīng)用理論

論述仿真運(yùn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真管理、仿真過程的可視化、仿真及其結(jié)果綜合分析的理論。

二、幾種主要的仿真技術(shù)

1. 仿真建模

仿真建模是一門建立仿真模型并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的技術(shù)。建?；顒邮窃诤雎源我蛩丶安豢蓽y量變量的基礎(chǔ)上，用物理或數(shù)學(xué)的方法對實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行描述，從而獲得實(shí)際系統(tǒng)的簡化或近似反映。

2.面向?qū)ο蟮姆抡?/p>

面向?qū)ο蠓抡媸钱?dāng)前仿真研究領(lǐng)域中最引人關(guān)注的研究方向之一，面向?qū)ο蠓抡婢褪菍⒚嫦驅(qū)ο蟮姆椒☉?yīng)用到計(jì)算機(jī)仿真領(lǐng)域中，以產(chǎn)生面向?qū)ο蟮姆抡嫦到y(tǒng)。

3.智能仿真

智能仿真是把以知識為核心、人類思維行為作背景的智能技術(shù)引入整個建模與仿真過程，構(gòu)造智能仿真平臺。智能仿真技術(shù)的開發(fā)途徑是人工智能與仿真技術(shù)的集成化。仿真技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合，即所謂的智能化仿真；仿真模型中知識的表達(dá)。

4.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是現(xiàn)代仿真技術(shù)的一個重要研究領(lǐng)域，是在綜合仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、傳感技術(shù)等多種學(xué)科技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的，其核心是建模與仿真，通過建立模型，對人、物、環(huán)境及其相互關(guān)系進(jìn)行本質(zhì)的描述，并在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。

5.分布仿真技術(shù)

分布仿真技術(shù)作為仿真技術(shù)的最新發(fā)展成果，它在高層體系結(jié)構(gòu)上(HLA，high level architecture)，建立了一個在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)分布在不同地域上的各種仿真系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互操作和重用的框架及規(guī)范。HLA的基本思想就是使用面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計(jì)，開發(fā)及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同層次和粒度的對象模型，來獲得仿真部件和仿真系統(tǒng)高層次上的互操作性與可重用性。

三、仿真的一般步驟

仿真過程的三個主要活動是“系統(tǒng)建?！?、“仿真建?！?、“仿真實(shí)驗(yàn)”，而聯(lián)系這些活動的要素是“系統(tǒng)”、“模型”、“計(jì)算機(jī)”。其中：系統(tǒng)是研究的對象，模型是系統(tǒng)的抽象，仿真是通過對模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來達(dá)到研究的目的。

要對一個系統(tǒng)或?qū)ο髮?shí)施計(jì)算機(jī)仿真，首先必須把握系統(tǒng)的基本特征，抓住主要的因素，引入必要的參量，提出合理的假設(shè)，進(jìn)行科學(xué)的抽象，分析各參量間的相互關(guān)系，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具，然后在此基礎(chǔ)上建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。仿真建模的過程是在已有的一些先驗(yàn)知識的基礎(chǔ)上，試探地寫出研究對象所滿足的或近似滿足的數(shù)學(xué)規(guī)律，再結(jié)合實(shí)際的研究目的，對猜測性的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行反復(fù)修改和優(yōu)化，從而得到既符合客觀實(shí)際又易于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的數(shù)學(xué)模型。

四、仿真技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

仿真技術(shù)來自于軍事領(lǐng)域，但它不僅用于軍事領(lǐng)域，在許多非軍事領(lǐng)域也到了廣泛的應(yīng)用。例如：在軍事領(lǐng)域中的訓(xùn)練仿真；商業(yè)領(lǐng)域中的商業(yè)活動預(yù)測、決策、規(guī)劃、評估；工業(yè)領(lǐng)域中的工業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、研制、評估及模擬訓(xùn)練；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃、研制、評估，災(zāi)情預(yù)報、環(huán)境保護(hù)；在交通領(lǐng)域中的駕駛模擬訓(xùn)練和交通管理中的應(yīng)用；醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的臨床診斷及醫(yī)用圖像識別等。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展，仿真技術(shù)也得到了飛速的發(fā)展，在軍用和民用領(lǐng)域中更深更廣的應(yīng)用也促進(jìn)了仿真技術(shù)的進(jìn)步。分布仿真技術(shù)作為仿真技術(shù)發(fā)展的最新成果，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)中發(fā)揮了更大的作用。目前，國際上許多國家在“仿真是迄今為止最有效的綜合集成方法，是推動科技進(jìn)步的戰(zhàn)略性技術(shù)”這一觀點(diǎn)上已達(dá)成了共識。21世紀(jì)仿真技術(shù)的研究與應(yīng)用將取得更大的發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

［1]賈連興:仿真技術(shù)與軟件[M].北京:國防國業(yè)出版社,2006

［2]康鳳舉:現(xiàn)代仿真技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:國防國業(yè)出版社,2006

第6篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；職校教育；電子技術(shù)教學(xué)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子技術(shù)在企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，這對電子技術(shù)教育工作提出了更高要求。而職校電子技術(shù)課程作為培養(yǎng)學(xué)生電子技術(shù)實(shí)踐操作能力的重要途徑，直接關(guān)乎學(xué)生的未來發(fā)展。然而，傳統(tǒng)的電子技術(shù)已經(jīng)無法滿足新形勢下的職校教育需求，所以創(chuàng)新其應(yīng)用策略刻不容緩，以便不斷提升職校電子技術(shù)教學(xué)有效性。

1.引入虛擬仿真技術(shù)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在當(dāng)前的職校電子技術(shù)課程教學(xué)中，教師大都注重理論知識的講解，卻忽視了實(shí)踐指導(dǎo)在提升學(xué)生電子技術(shù)操作能力方面的積極作用。但是單純地講解電子技術(shù)方面的公式、原理等理論知識，職校學(xué)生很容易感覺到枯燥、乏味，并會逐步產(chǎn)生厭學(xué)情緒，以至于無法促進(jìn)學(xué)生投入到電子技術(shù)教學(xué)活動中來。而此時如果教師可以在課堂教學(xué)中引入虛擬仿真技術(shù)，則可以徹底打破傳統(tǒng)單一教學(xué)模式的束縛，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動手操作體驗(yàn)。與此同時，在學(xué)生的實(shí)踐操作過程中，學(xué)生也更加容易獲取更多的教學(xué)知識，并可以借助學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)來逐步形成科學(xué)的思維和創(chuàng)新意識。而借助虛擬仿真技術(shù)的合理運(yùn)用，學(xué)生可以更好地進(jìn)行電子電路的實(shí)驗(yàn)和操作方面的教學(xué)，從而借助實(shí)踐操作來幫助學(xué)生更好地了解相關(guān)的理論知識，提升他們的實(shí)踐操作能力。

為了進(jìn)一步提升職校電子技術(shù)課程教學(xué)有效性，教師需要結(jié)合實(shí)際情況來開展理論知識方面的教學(xué)，以便深化學(xué)生對于電子技術(shù)課程方面理論知識的理解和認(rèn)識，以為后續(xù)的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)工作奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。但是如果教師只是一味地借助實(shí)驗(yàn)操作的方式來開展教學(xué)，那么就會浪費(fèi)材料和時間。而此時如果可以合理運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，那么可以借助多媒體等信心技術(shù)軟件來將那些抽象的理論教學(xué)知識以更加直觀、生動地方式展示給學(xué)生，從而可以深化學(xué)生對于職校技術(shù)課程教學(xué)知識的理解和認(rèn)識，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。例如，在講解“放大電路”這部分教學(xué)內(nèi)容的時候，授課教師可以采用虛擬仿真技術(shù)來引導(dǎo)學(xué)生探究教材上有關(guān)共射極放大電路的三種組態(tài)，深化學(xué)生對于放大電路方面知識的理解和認(rèn)識，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.創(chuàng)設(shè)仿真電子實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)操作能力

在職校電子技術(shù)課程教學(xué)中，為了檢驗(yàn)虛擬仿真技術(shù)引入的教學(xué)效果，必須要借助實(shí)驗(yàn)開展來進(jìn)行檢驗(yàn)。因此，在引入虛擬仿真技術(shù)的時候，教師可以通過電子電路的實(shí)驗(yàn)操作來幫助學(xué)生在模擬場景中去驗(yàn)證相關(guān)理論知識的科學(xué)性和合理性，同時也可以使職校學(xué)生更好地體驗(yàn)電子技術(shù)學(xué)習(xí)的魅力，提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。但是必須要結(jié)合實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容或者實(shí)驗(yàn)知識等方面的知識來合理開展仿真實(shí)驗(yàn)，以便可以更好地開展電子技術(shù)課程教學(xué)。此外，在職校電子技術(shù)課程教學(xué)中，授課教師需要結(jié)合職校電子技術(shù)課程教學(xué)的特點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)需求和性格特征來對現(xiàn)有的教學(xué)方式和活動進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，以便切實(shí)將虛擬仿真技術(shù)引入到中職電子技術(shù)課程教學(xué)中來，不斷提升學(xué)生的動手實(shí)踐操作能力。

例如，在講解《彩色電視機(jī)原理與維修》這部分教學(xué)內(nèi)容的時候，授課教師可以先借助多媒體等信息技術(shù)軟件來為學(xué)生展示電視機(jī)從上世紀(jì)七十年代末到今天的發(fā)展歷程，同時還要為學(xué)生講解全球彩色電視市場的現(xiàn)有特點(diǎn)。實(shí)際上，彩色電視機(jī)和學(xué)生的生活之間具有緊密聯(lián)系，其是生活中經(jīng)常接觸的一種事物，所以授課教師在開展這部分知識授課的時候，結(jié)合生活實(shí)際來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些富有啟發(fā)性的教學(xué)問題。比如：“你家中所用電視機(jī)是哪種型號呢？有什么功能呢？”等，以便借此來充分加強(qiáng)師生互動。此外，授課教師還可以借助多媒體等信息技術(shù)軟件來為學(xué)生展示一個立體化的電視機(jī)模型，使學(xué)生借助真實(shí)的模型來了解彩色電視機(jī)的整體結(jié)構(gòu)及其構(gòu)成部件，同時還可以組織學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)操作來完成有關(guān)電視機(jī)零件的整合操作，從而可以提升學(xué)生的動手操作能力。

3.開展虛擬項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)，提升綜合素養(yǎng)

第7篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

1虛擬仿真技術(shù)能創(chuàng)造情景教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

情景教學(xué)法是適合中職院校學(xué)生的一種教學(xué)方式，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生可以更快的融入到課堂教學(xué)中，情景的設(shè)計(jì)可以和實(shí)際情況相結(jié)合。虛擬仿真技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)可以在課堂上給學(xué)生模擬真實(shí)環(huán)境的平臺，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，改變目前只能進(jìn)行理論教學(xué)的現(xiàn)狀。

電子技術(shù)教學(xué)中更多是進(jìn)行電路的教學(xué)，虛擬仿真技術(shù)可以有效的將真實(shí)的電路工作情況給學(xué)生呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生可以親自觀察所有復(fù)雜的電路情況。使教學(xué)不再局限于苦思冥想的抽象理論教學(xué)中，而是能夠更直觀、更明了在虛擬平臺上給學(xué)生展現(xiàn)出來，讓學(xué)生直白的理解理論知識。例如利用flash動畫將PN結(jié)的多子的擴(kuò)散和少子的漂移直觀的表現(xiàn)出來，以利于學(xué)生對PN結(jié)概念、形成過程以及導(dǎo)通條件的理解。

再如將電子技術(shù)教學(xué)中放大電路的電阻、電容、晶體管、電源通過虛擬技術(shù)multisim模擬出來，再采用multisim里模擬測量工具直觀的測出電壓、電流的關(guān)系，從而更好地理解晶體管的放大、飽和、截止，以及放大電路三種組態(tài)。有了直觀的呈現(xiàn)，學(xué)生就會產(chǎn)生學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)積極性得到提高就解決了學(xué)習(xí)的根本問題。

2虛擬仿真技術(shù)能架起理論與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁

課堂上學(xué)生的參與度直接影響著課堂氣氛，虛擬仿真技術(shù)可以讓學(xué)生有身臨其境的感覺，讓學(xué)生更主動的參與課堂教學(xué)，對知識的掌握更加牢固。中職院校進(jìn)行電子技術(shù)教學(xué)時的重點(diǎn)就是電路教學(xué)，可以利用虛擬技術(shù)將實(shí)際的電路操作臺在課堂上模擬出來，讓學(xué)生可以真正的動手將電路中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行解決，從實(shí)際操作中掌握知識點(diǎn)、理解理論知識，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生畢業(yè)后更容易接手實(shí)際工作，達(dá)到出校園就有能力進(jìn)入社會的培養(yǎng)目標(biāo)。

3虛擬仿真技術(shù)中穿插小組探討式教學(xué)，更有利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)

探討式教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和自主學(xué)習(xí)的能力，電子技術(shù)教學(xué)僅僅依靠教師是不夠的，更多的是需要學(xué)生自己進(jìn)行探索，將教師講授的知識自己實(shí)踐、驗(yàn)證之后才能更好的掌握，虛擬仿真技術(shù)在課堂上的應(yīng)用就是給學(xué)生提供一個自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)探討的平臺。

電子技術(shù)教學(xué)中對電路的分辨是所有教學(xué)的基礎(chǔ)，對于電路的理解和學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生以小組的形式利用仿真虛擬技術(shù)系統(tǒng)來進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，找到各種電路圖之間的區(qū)別，加深學(xué)生的記憶，從而更好的掌握對電路圖的分辨能力。例如同一個電路各組件可以有不同的取值，讓學(xué)生一小組討論各取值之間的理論情況，通過Multisim等仿真技術(shù)加以驗(yàn)證。

再例如讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)整流電路理論的學(xué)習(xí)，各自設(shè)計(jì)整流電路，最后在Multisim實(shí)現(xiàn)出來，以小組的形式討論誰的設(shè)計(jì)更成功，成功了，成功在哪？失敗了，錯在什么地方。通過小組的探討，與其他同學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果的對比，學(xué)生能找到自己的問題所在，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。

而且虛擬仿真不需要耗材，在虛擬仿真軟件上面可以隨意設(shè)置原件參數(shù)，也不會把設(shè)備燒壞，這樣更有利于學(xué)生大膽的嘗試和創(chuàng)新。

4應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)存在一定的挑戰(zhàn)

目前虛擬仿真技術(shù)并沒有在所有院校的電子技術(shù)教學(xué)中得到應(yīng)用，主要原因就是沒有專門的教師對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，還無法完全掌握這門技術(shù)以便應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中，因此，想要更好的應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，首要條件就是要在學(xué)校內(nèi)組建一支教師隊(duì)伍專門進(jìn)行該技術(shù)的研究學(xué)習(xí)，熟練掌握是基礎(chǔ)，還要有能力對其他教師進(jìn)行指導(dǎo)，使虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中得到普及。進(jìn)行電子技術(shù)教學(xué)的教師更應(yīng)該積極主動的進(jìn)行學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)的氣氛更加輕松愉快，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到提升。

5虛擬的模擬操作應(yīng)該與實(shí)際操作結(jié)合起來進(jìn)行教學(xué)

虛擬仿真技術(shù)雖然可以在課堂上讓學(xué)生體會實(shí)際操作的感覺，但是卻不可以完全代替實(shí)際操作，因?yàn)槟M操作系統(tǒng)是人工設(shè)置的，很多實(shí)際操作中會出現(xiàn)的情況在虛擬系統(tǒng)中并不能夠完全體現(xiàn)，所以仿真虛擬系統(tǒng)的應(yīng)用在電子技術(shù)教學(xué)中只是起到了輔助作用，實(shí)際的操作練習(xí)也是很重要的，絕不可以將實(shí)際操作的重要性忽略掉，而是應(yīng)該將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，進(jìn)行綜合教學(xué)，有效的提高學(xué)生的電子技術(shù)操作水平。

6結(jié)束語

我國科技的進(jìn)步發(fā)展在中職教學(xué)中得到了充分的體現(xiàn)，尤其在電子技術(shù)的教學(xué)上更是有著很大的意義，虛擬仿真技術(shù)在中職的電子技術(shù)教學(xué)中得到應(yīng)用是提升學(xué)生實(shí)際操作能力的途徑之一，使學(xué)生未來適應(yīng)工作的能力得到加強(qiáng)，讓學(xué)生走出校園就可以得到企業(yè)單位的認(rèn)可，增加學(xué)生的就業(yè)概率，使學(xué)生在競爭力極強(qiáng)的社會上更容易站穩(wěn)腳跟，獲得更大的發(fā)展機(jī)會。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳閩蜀.虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J].蘭州教育學(xué)院學(xué)報，2015（03）：111-112.

[2]徐冬冬.中職電子技術(shù)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用[J].大東方，2016（04）：195.

作者簡介：李承玉（1983-），男，云南保山人，講師，理學(xué)學(xué)士，研究方向：電氣自動化。

第8篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真；實(shí)訓(xùn)教學(xué)；應(yīng)用方法

虛擬仿真技術(shù)在多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等信息科技迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)上，將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，虛擬仿真技術(shù)以構(gòu)建全系統(tǒng)統(tǒng)一的完整的虛擬環(huán)境為典型特征，并通過虛擬環(huán)境集成與控制為數(shù)眾多的實(shí)體。虛擬仿真技術(shù)逐漸應(yīng)用于教育領(lǐng)域當(dāng)中，形成一種新的教學(xué)模式——虛擬仿真教學(xué)，即利用實(shí)物或計(jì)算機(jī)創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的虛擬環(huán)境或工具，并模擬真實(shí)事例進(jìn)行操作、驗(yàn)證、設(shè)計(jì)、運(yùn)行等實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的教學(xué)方式。

1.背景分析

教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中指出：高職教育“人才培養(yǎng)模式改革的重點(diǎn)是教學(xué)過程的實(shí)踐性、開放性和職業(yè)性，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)是三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)”，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)是高職院校改善辦學(xué)條件、突出辦學(xué)特色、提高教學(xué)質(zhì)量的重點(diǎn)，高職院校在各個專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中開設(shè)足夠的實(shí)訓(xùn)實(shí)踐課程是對上述要求的積極響應(yīng)。

傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程大多圍繞硬件實(shí)物，在實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室或企業(yè)車間等場所中實(shí)地展開實(shí)施，因其直觀易感和接近生產(chǎn)實(shí)際，向來都是高職實(shí)踐課程的主流教學(xué)方式。然而這種教學(xué)方式存在先天不足，投入大、適應(yīng)性差且難于開放等問題，往往使實(shí)踐教學(xué)進(jìn)程面臨窘境。充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬工藝，是許多高職院校尋找行之有效的技術(shù)手段來緩解傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式所帶來的壓力的努力方向。虛擬仿真教學(xué)技術(shù)具有多感知性、沉浸性、交互性、構(gòu)想性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)有益于教師的實(shí)訓(xùn)教學(xué)和學(xué)生專業(yè)技能的訓(xùn)練，為解決高職教育面臨的實(shí)訓(xùn)難、實(shí)習(xí)難和就業(yè)難等問題開辟了一條新思路，因此迅速發(fā)展起來的虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)必然成為高職院校的最佳選擇。

2.虛擬仿真技術(shù)的比較優(yōu)勢

目前高職院校很多專業(yè)，如數(shù)控技術(shù)、焊接技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、應(yīng)用化工技術(shù)等專業(yè)都引入了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式。虛擬仿真技術(shù)非常適合高職院校的人才培養(yǎng)模式，高職教育采用虛擬仿真技術(shù)具有必要性、可行性和優(yōu)越性。虛擬仿真軟件在企業(yè)中也得到了廣泛應(yīng)用，很多企業(yè)都采用虛擬仿真軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，如芯片設(shè)計(jì)采用的Tanner EDA軟件，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)采用的OPNET、NS2軟件等。因此，學(xué)生在學(xué)校使用虛擬仿真教學(xué)軟件所獲得的實(shí)踐技能，同樣可以應(yīng)用到以后的工作之中。

與傳統(tǒng)的實(shí)物形態(tài)實(shí)踐教學(xué)不同，虛擬仿真技術(shù)教學(xué)是通過計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)的。與傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)模式相比，采用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐課程教學(xué)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 節(jié)約教學(xué)成本，具有高效性

基于計(jì)算機(jī)軟件的虛擬仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式與實(shí)物教學(xué)模式相比，設(shè)備和資金投入少，更新、維護(hù)方便。學(xué)生在虛擬仿真教學(xué)平臺上，無需完成實(shí)物教學(xué)中的許多重復(fù)性工作，縮短了學(xué)生完成工作任務(wù)的時間。同時，針對存在的問題還可進(jìn)行反復(fù)的操作訓(xùn)練，也不用考慮設(shè)備的損壞和材料的消耗，極大地節(jié)約教學(xué)成本，提高了學(xué)習(xí)效率。從教學(xué)資源規(guī)劃、建設(shè)和使用的全過程質(zhì)量管理角度看，虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)模式的綜合運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的實(shí)物操作教學(xué)模式。

2.2 廣泛的適應(yīng)性和適用性

傳統(tǒng)實(shí)踐課程教學(xué)模式的適應(yīng)性較差，虛擬仿真技術(shù)不受課程、學(xué)科門類和專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域限制，是一種普遍適用的技術(shù)手段，具有廣泛的適用性。

（1）通用性、兼容性強(qiáng)

虛擬仿真技術(shù)具有極強(qiáng)的教學(xué)功能兼容性，適用于從教學(xué)設(shè)計(jì)直到考核測評的實(shí)踐教學(xué)全過程。對于工科實(shí)踐教學(xué)，多數(shù)通用型應(yīng)用軟件兼具仿真功能，通常一款軟件可以同時支持多門課程的仿真教學(xué)，一門課程的教學(xué)也可以由多款軟件來實(shí)現(xiàn)，并且凡能以實(shí)物方式展開的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，理論上虛擬仿真技術(shù)都可以做到。比如電類各專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)，都能用通用型EDA軟件（如Multisim或Protel等）的仿真功能實(shí)現(xiàn)，化工類專業(yè)實(shí)訓(xùn)則可用化工仿真DCS操作系統(tǒng)的單元級、工段級仿真軟件實(shí)現(xiàn)。

（2）打破時空限制，具有靈活性，易于改進(jìn)升級

虛擬仿真教學(xué)可以擺脫傳統(tǒng)現(xiàn)場教學(xué)地點(diǎn)固定、時間有限、設(shè)備不足和內(nèi)容難改的局面，學(xué)生只要在計(jì)算機(jī)中安裝了虛擬仿真軟件，就可以把虛擬仿真教學(xué)延伸到教室、宿舍甚至家庭，隨時隨地的運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索，突破了時間和空間的限制，也不受場地等外界條件的限制，使學(xué)習(xí)變得更加靈活。

虛擬仿真技術(shù)的改進(jìn)和升級在很大程度上就是軟件的改進(jìn)與升級，速度快、風(fēng)險小，利用網(wǎng)絡(luò)信息資源能夠緊隨技術(shù)進(jìn)步，更能切中時需，保證實(shí)踐教學(xué)的動態(tài)有效性，也更能彰顯出對實(shí)踐類課程教學(xué)的催化作用。

（3）容錯功能強(qiáng)

生源不理想、學(xué)生基礎(chǔ)較差是高職院校中普遍存在的實(shí)際問題，學(xué)生對一些偏深的理論知識點(diǎn)常常一知半解，實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)過程中出現(xiàn)操作失誤在所難免。以實(shí)物為操作對象的傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)，某些情況下誤操作有可能導(dǎo)致教學(xué)事故，危及儀器設(shè)備甚至是人身安全?；谔摂M仿真技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)操作對象是計(jì)算機(jī)軟件，教師盡可設(shè)置各種正常、故障甚至極端故障狀態(tài)以便“虛擬”地歷練學(xué)生，學(xué)生也盡可按部就班地執(zhí)行各種規(guī)范操作去“證明”或者嘗試誤操作去“證偽”，完全沒有損壞儀器設(shè)備或危及人身安全的顧慮。仿真可以通過參數(shù)控制模擬真實(shí)設(shè)備的機(jī)械性能，實(shí)時反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，檢驗(yàn)各種指令的正確性，通過反復(fù)練習(xí)達(dá)到操作練習(xí)的目的。

3.虛擬仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 樹立虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)理念

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)有助于學(xué)生理解實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，并在一定程度上提高學(xué)生的動手能力。不過虛擬仿真實(shí)訓(xùn)只是模擬真實(shí)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，實(shí)訓(xùn)過程缺少“實(shí)物感”，并不能完全代替實(shí)物實(shí)訓(xùn)。因此，應(yīng)該認(rèn)識到虛擬仿真實(shí)訓(xùn)與實(shí)操實(shí)訓(xùn)各有特點(diǎn)，二者優(yōu)勢互補(bǔ)，不可相互取代。如在網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)項(xiàng)目中，用到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括路由器、交換機(jī)等種類、型號很多。采用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)軟件，學(xué)生雖然也能使用到這些設(shè)備，但仿真設(shè)備與實(shí)物還是有一定的區(qū)別，到真正的實(shí)操實(shí)訓(xùn)中可能會無從下手。因此，應(yīng)該注重將虛擬仿真實(shí)訓(xùn)與實(shí)物實(shí)訓(xùn)結(jié)合起來，相得益彰。在進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，有目的地安排一些實(shí)訓(xùn)內(nèi)容在真實(shí)環(huán)境中操作，這樣學(xué)生會對實(shí)訓(xùn)的設(shè)備有親身的體會，更能加深實(shí)訓(xùn)的印象，提高實(shí)訓(xùn)的效果和質(zhì)量。在實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的安排上，可以讓低年級學(xué)生先進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)，在學(xué)生完全掌握實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和流程之后，再進(jìn)行實(shí)物實(shí)訓(xùn)，這樣就能夠達(dá)到事半功倍的效果。

3.2 根據(jù)實(shí)訓(xùn)要求建立仿真模型

仿真模型既包括電子裝備外觀、結(jié)構(gòu)的三維物理模型，也包括揭示其內(nèi)在工作機(jī)理及行為的數(shù)學(xué)模型。對三維物理模型的建立，主要依據(jù)裝備本身的物理狀態(tài)，其原則是在盡量減小面數(shù)的同時提高逼真度。對系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，則需要視系統(tǒng)的復(fù)雜程度進(jìn)行取舍和優(yōu)化，本著夠用為度的原則，盡量減小運(yùn)算量。建立數(shù)學(xué)模型時，還應(yīng)考慮到系統(tǒng)運(yùn)行時的參數(shù)調(diào)整。

3.3 創(chuàng)建仿真裝備的虛擬場景并驅(qū)動

對于虛擬場景的驅(qū)動，應(yīng)根據(jù)使用方式的不同，采用不同的方式。如果進(jìn)行的僅是裝備外觀、結(jié)構(gòu)的展示，可使用EON進(jìn)行動作的編輯和驅(qū)動；如果需要對裝備進(jìn)行虛擬操作仿真，則使用GLStudio軟件先進(jìn)行操作面板、虛擬儀表的編輯和制作，然后再利用Vega Prime驅(qū)動以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的交互操作。

3.4 整合教學(xué)仿真軟件要素、系統(tǒng)集成

系統(tǒng)集成就是將上述做好的模型、場景按照教學(xué)軟件所需的形式其有機(jī)地整合在一起，使之成為一個完整的、規(guī)范的教學(xué)軟件。系統(tǒng)集成可以使用目前常用的軟件開發(fā)平臺（如VB、vc++等）。由于上述虛擬現(xiàn)實(shí)驅(qū)動軟件（如EON、GLStudio及VegaPrime等）均以ActiveX控件方式提供了可用于常用軟件開發(fā)平臺的運(yùn)行插件，因此，系統(tǒng)集成變得十分方便。編寫程序時，只需考慮軟件功能的安排，注意程序間的兼容性即可。在進(jìn)行系統(tǒng)集成時，還需要將系統(tǒng)行為仿真的結(jié)果通過視景仿真表現(xiàn)出來，即用行為仿真的數(shù)據(jù)來驅(qū)動三維物理模型的動作。由于系統(tǒng)行為仿真采用了專門的運(yùn)行平臺，與視景仿真處于不同的系統(tǒng)進(jìn)程中，因此這種驅(qū)動是通過兩進(jìn)程間的實(shí)時通信（需考慮進(jìn)程間的同步）來完成的。

4.虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)應(yīng)注意的問題

4.1 注重虛擬仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)和教學(xué)人才隊(duì)伍的建設(shè)

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展，離不開高素質(zhì)高技能人才隊(duì)伍的支撐。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)科學(xué)合理設(shè)計(jì)和有效使用，需要教師在教學(xué)理念和教學(xué)能力上都達(dá)到一定的水平。目前，國內(nèi)各高職院校都有信息管理中心或者信息類專業(yè)，可以此為依托，培養(yǎng)虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)隊(duì)伍。與此同時，可考慮與企業(yè)合作進(jìn)行虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)人才隊(duì)伍的建設(shè)，聯(lián)合培養(yǎng)虛擬仿真教學(xué)軟件開發(fā)和設(shè)計(jì)人才。

4.2 虛擬仿真實(shí)訓(xùn)操作與現(xiàn)場操作的區(qū)別

仿真操作是模擬真實(shí)的生產(chǎn)裝置，再現(xiàn)真實(shí)生產(chǎn)過程的一種教學(xué)方法。其操作的模擬性和程序化與現(xiàn)場操作的靈活性和不可預(yù)見性還有距離。

仿真操作中的參數(shù)控制調(diào)節(jié)反復(fù)訓(xùn)練，與實(shí)際生產(chǎn)中的參數(shù)嚴(yán)格準(zhǔn)確控制相違背。這些問題在學(xué)生訓(xùn)練過程中一定做出正確的指導(dǎo)和說明，以使學(xué)生適應(yīng)實(shí)際的工廠現(xiàn)場操作。

4.3 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)

虛擬仿真教學(xué)環(huán)境能夠有效利用網(wǎng)絡(luò)信息資源，緊隨技術(shù)進(jìn)步，保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)的動態(tài)有效性。如Flash mx等工具可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上虛擬實(shí)訓(xùn)，由于可以在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽，因此其教學(xué)覆蓋面較廣，是一種具有發(fā)展前景的輔助實(shí)訓(xùn)教學(xué)手段之一。采用信息技術(shù)建設(shè)遠(yuǎn)程服務(wù)中心，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)，推進(jìn)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)的共享，是虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)的努力方向。

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第9篇：虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展范文

1虛擬仿真技術(shù)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育中的教學(xué)方式一般分為理論授課和實(shí)驗(yàn)操作兩部分。其中理論教學(xué)的方式是課堂講授加傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)插圖，學(xué)生大多感覺學(xué)習(xí)過程枯燥、不好理解、不好記憶。而利用虛擬仿真技術(shù)可以在虛擬的環(huán)境下，將人體各器官的解剖、生理學(xué)、病理學(xué)的數(shù)學(xué)模型存在數(shù)據(jù)庫中，利用計(jì)算機(jī)顯示屏上有意識地顯示某些細(xì)節(jié)，學(xué)生可以將病人的各種病變部位分開或合在一起觀察病變情況，同時可以利用此技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的人體解剖理論的認(rèn)知能力。舉例來說，目前解剖教學(xué)上應(yīng)用的虛擬仿真人體解剖圖的數(shù)字化的解剖圖譜，利用這一圖譜，學(xué)習(xí)者在虛擬的環(huán)境中可以自由地選擇、觀察、移動虛擬對象，并且虛擬的組織器官還能及時給予學(xué)習(xí)者感官上的反饋，這樣就更容易理解和掌握解剖結(jié)構(gòu)。比較典型的應(yīng)用實(shí)例就是利用“虛擬人”數(shù)字化數(shù)據(jù)集進(jìn)行三維重建，即“人體數(shù)字化解剖學(xué)”研究，創(chuàng)立虛擬仿真解剖學(xué)，同時提供CT、MRI及PET等方面的斷層圖像，進(jìn)行一系列醫(yī)學(xué)臨床、教學(xué)及研究的虛擬模擬。具體步驟就是利用一臺人體虛擬解剖電腦，教師可以講授人體各部分結(jié)構(gòu)的解剖知識，學(xué)生也可以在虛擬的組織和器官間的模擬操作感受觸覺反饋，使學(xué)生更快地掌握手術(shù)要領(lǐng)和技術(shù)。學(xué)生在課堂上能以三維的形式看到人體數(shù)千個解剖結(jié)構(gòu)的形狀、位置及器官間的相互空間關(guān)系等，學(xué)習(xí)興趣和效果顯著提高。

2虛擬仿真技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

在臨床醫(yī)學(xué)教育中，臨床實(shí)踐是重要的教學(xué)方式，臨床實(shí)踐是對醫(yī)學(xué)學(xué)生動手能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)踐技能訓(xùn)練已成為醫(yī)學(xué)教育改革的重點(diǎn)。虛擬仿真技術(shù)引入醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)是非常行之有效的教學(xué)方式。虛擬仿真技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)教育中最顯著的應(yīng)用是虛擬手術(shù)教學(xué)，即通過虛擬臨床手術(shù)技術(shù)讓學(xué)生在手術(shù)之前學(xué)習(xí)新的手術(shù)方法和流程，練習(xí)所制定的手術(shù)計(jì)劃，在虛擬仿真手術(shù)之后，也能讓學(xué)生溫習(xí)或重復(fù)全部手術(shù)過程，并且能夠?qū)W(xué)生的臨床技能進(jìn)行一個客觀的評定。現(xiàn)今醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生和教師都不能只是局限于書本的知識，必須不斷地學(xué)習(xí)和提高自己的臨床技能，而在實(shí)踐中常會遇到教育資源有限的問題，解決這一問題行之有效的手段就是利用虛擬仿真技術(shù)模擬復(fù)制手術(shù)場景，讓學(xué)生不斷在虛擬現(xiàn)實(shí)場景中進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。這種應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)的臨床實(shí)踐教育方式不僅可以讓教師在教學(xué)中演示不同策略的手術(shù)流程，教授學(xué)生應(yīng)對各種突況、避免手術(shù)失誤、降低手術(shù)風(fēng)險、減少病人損傷、提高手術(shù)成功率，而且同時還節(jié)約了教育資源，具有零風(fēng)險、可反復(fù)操作等優(yōu)勢，學(xué)生可利用它完成手術(shù)的各個操作步驟，并對操作的過程和結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，達(dá)到更多地積累臨床實(shí)踐技巧和經(jīng)驗(yàn)的目的。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐教學(xué)能使學(xué)生有更多接觸臨床的經(jīng)驗(yàn)，可以提高學(xué)生臨床技能操作的能力、臨床綜合診斷思維能力，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和潛力，使他們能夠運(yùn)用課堂上所學(xué)的臨床理論知識較快地掌握臨床診療實(shí)踐規(guī)律，還有利于學(xué)生職業(yè)道德和行為規(guī)范的養(yǎng)成。

3虛擬仿真技術(shù)在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用

在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常會由于教學(xué)設(shè)備、試驗(yàn)場地或教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的原因，使得一些應(yīng)該開設(shè)的教學(xué)內(nèi)容無法進(jìn)行。利用虛擬仿真技術(shù)可以彌補(bǔ)這些方面的不足，學(xué)生足不出戶便可以學(xué)習(xí)各種各樣的知識，獲得與現(xiàn)場學(xué)習(xí)一樣的效果，從而加深對教學(xué)內(nèi)容的理解。以往對于一些醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教學(xué)過程中一般采用電視錄像的方式來取代實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生無法直接參與實(shí)驗(yàn)，利用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行虛擬遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，則可以增加學(xué)生動手學(xué)習(xí)的機(jī)會。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育的基礎(chǔ)是基于遠(yuǎn)程醫(yī)療的分支網(wǎng)真醫(yī)學(xué)，即遠(yuǎn)程呈現(xiàn)醫(yī)學(xué)，它把專家的知識通過通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)叫枰倪h(yuǎn)程位置，在遠(yuǎn)程醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢。網(wǎng)真醫(yī)學(xué)是虛擬仿真技術(shù)的一個全新領(lǐng)域，它結(jié)合了高清視頻、音頻和交互式組件（計(jì)算機(jī)軟件和硬件），在網(wǎng)絡(luò)上創(chuàng)建獨(dú)特的“面對面”體驗(yàn)的新型技術(shù)。使用者可以進(jìn)入某個共享網(wǎng)絡(luò)空間的圖形環(huán)境，以遠(yuǎn)程控制操作或觀察為目的的進(jìn)行人機(jī)通信和交互，用這個方法幫助醫(yī)生有效地進(jìn)行手術(shù)和診療。網(wǎng)真醫(yī)學(xué)應(yīng)用與遠(yuǎn)程教育可以確保醫(yī)學(xué)生以更有效的方式進(jìn)行培訓(xùn)，例如記錄操作過程、讓學(xué)生探討操作細(xì)節(jié)并擁有沉浸于運(yùn)作房間的感覺。醫(yī)學(xué)學(xué)生可以進(jìn)入虛擬的手術(shù)是或?qū)嶒?yàn)室，在虛擬環(huán)境下激勵一個完整的操作過程，教師也可以將操作中常見問題反饋給學(xué)生，從而提高每個人對某個問題的訓(xùn)練。利用虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)建大量的三維人體組織結(jié)構(gòu)，用于醫(yī)學(xué)教學(xué)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，把創(chuàng)建的三維醫(yī)學(xué)教學(xué)資源應(yīng)用與遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育，可以使學(xué)習(xí)者隨時隨地的學(xué)習(xí)，是資源得到充分利用。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)教育可以將生動的動態(tài)三維場景展現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，提高了教學(xué)的質(zhì)量和效果。

4虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中應(yīng)用的意義

醫(yī)學(xué)教育注重的是直觀、形象、生動，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)教學(xué)往往不夠生動，難以具體化，難以直接展示人體的結(jié)構(gòu)，疾病發(fā)生及發(fā)展過程等教學(xué)內(nèi)容，同時又存在著醫(yī)學(xué)教學(xué)成本大，不可重復(fù)執(zhí)行的問題，這些弊端對學(xué)生更好的掌握醫(yī)學(xué)知識極為不利。為了改善原有醫(yī)學(xué)教學(xué)模式中存在的這些問題，使虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)中的教學(xué)模式意義重大，該教學(xué)模式不僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且將抽象的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻的記憶，也給教師在教學(xué)中提供方便，從而達(dá)到提高教學(xué)水平和科研水平的目的。

作者:姜燕 李亢 單位:湖北醫(yī)藥學(xué)院

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