虛擬實驗論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇虛擬實驗論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學(xué)生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容，還要培養(yǎng)觀察、分析能力和實踐操作能力。

（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗?zāi)康?/p>

（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學(xué)習(xí)者了解實驗?zāi)康摹⒃砗头椒ā?/p>

（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。

（3）通過對實驗過程、現(xiàn)象的觀察、分析實驗反應(yīng)機(jī)制，加深對實驗的認(rèn)知和理解。

（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設(shè)計

學(xué)生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進(jìn)入Secondlife虛擬環(huán)境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。

（1）準(zhǔn)備階段：學(xué)習(xí)者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標(biāo)并通過瞬間移動工具進(jìn)入虛擬實驗室。

（2）實驗階段：學(xué)習(xí)者通過人-機(jī)交互選擇事先通過3D建模工具創(chuàng)建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關(guān)儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。

（3）評價反饋階段：教師根據(jù)學(xué)生提交的實驗報告和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄對學(xué)習(xí)者本次實驗進(jìn)行一個綜合評價，并將評價結(jié)果通過評價反饋系統(tǒng)及時反饋給學(xué)習(xí)者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環(huán)境設(shè)計

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設(shè)計的虛擬實驗環(huán)境。以實驗過程的設(shè)計為理論基礎(chǔ)從場景及模型設(shè)計、交互設(shè)計、支持工具設(shè)計、特效設(shè)計、評價設(shè)計這幾方面設(shè)計三維虛擬實驗環(huán)境。

（一）實驗環(huán)境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設(shè)備組成

虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統(tǒng)、音響設(shè)備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學(xué)習(xí)者實驗后進(jìn)行交流、報告、探究、形成實驗結(jié)論。虛擬實驗室主要由實驗環(huán)境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設(shè)備為為學(xué)習(xí)者完成實驗并獲取實驗數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

（二）交互系統(tǒng)設(shè)計

（1）人機(jī)交互設(shè)計：在實驗中通過操作交互，學(xué)習(xí)者能夠感受到實驗設(shè)備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創(chuàng)建工具可以實現(xiàn)簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設(shè)置改變物體的性質(zhì)、運動方式、運動軌跡、對外力的反應(yīng)等等，能夠較好地支持學(xué)習(xí)者的操作交互。

（2）交流工具：學(xué)習(xí)者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

（三）支持工具設(shè)計

實驗支持工具是指支持學(xué)習(xí)者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認(rèn)知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學(xué)習(xí)場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內(nèi)部資源和外部資源。內(nèi)部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內(nèi)部和外部各種信息資源實驗認(rèn)知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學(xué)習(xí)者觀察記錄實驗現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統(tǒng)（choicer、Quizchair）、學(xué)習(xí)記錄系統(tǒng)（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學(xué)習(xí)者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。

（四）特效設(shè)計

在Secondlife中，通過粒子系統(tǒng)結(jié)合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現(xiàn)象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應(yīng)過程中的煙霧、藥品晶體的狀態(tài)變化等效果都可以通過粒子系統(tǒng)來實現(xiàn)。

篇（2）

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實VR(VirtualReality)是近幾年來信息技術(shù)迅速發(fā)展的產(chǎn)物,畢業(yè)論文是一門在計算機(jī)圖形學(xué)、計算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)和傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科。其基本方法和目標(biāo)是集成并利用高性能的計算機(jī)軟硬件及各類傳感器創(chuàng)建一個使參與者處于身臨其境的、具有完善的交互能力、能幫助和啟發(fā)構(gòu)思的信息環(huán)境,即讓用戶在人工合成的環(huán)境里獲得角色的體驗。

虛擬現(xiàn)實具有三個基本特征。沉浸性,是指觀察者對虛擬世界的情感反映,這種感覺能使用戶全方位地投入這個虛擬世界,這是虛擬現(xiàn)實的首要特征。交互性,是指虛擬現(xiàn)實是一個開放的環(huán)境,能對用戶的輸入作出響應(yīng),并能通過監(jiān)控裝置來影響用戶和被用戶影響。想象性,是指虛擬現(xiàn)實不僅是一個媒體、一個高級用戶界面,還是一個應(yīng)用系統(tǒng),它以生動形象的形式反映設(shè)計者的思想。虛擬現(xiàn)實的三個基本特征強(qiáng)調(diào)了人在這個系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用。虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)按其功能不同,可以分為三種類型:沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)、桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)和分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。其中,桌面式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)是運用軟件編程方法在顯示器上顯示三維場景,用戶通過鍵盤、鼠標(biāo)等設(shè)備與虛擬場景交互,它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、成本較低,易于推廣。

2.網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室

所謂網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室,是指利用區(qū)域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng),由虛擬現(xiàn)實技術(shù)生成的一類適于進(jìn)行虛擬實驗的實驗系統(tǒng),包括相應(yīng)的實驗室環(huán)境、有關(guān)的實驗儀器設(shè)備、實驗對象及實驗信息資源等。虛擬實驗室可以是某一現(xiàn)實實驗室的真實實現(xiàn),也可以是虛擬構(gòu)想的實驗室,虛擬實驗通過虛擬實驗室進(jìn)行。在虛擬實驗中,實驗者有逼真的感覺,有身臨其境的感受,好像是真正在現(xiàn)實實驗室里近距離進(jìn)行現(xiàn)場操作。在虛擬實驗中,沒有一個有形的實驗室,也沒有以實物形態(tài)存在的實驗工具與實驗對象,實驗過程主要是對虛擬物的操作。

3.計算機(jī)專業(yè)虛擬實驗室的創(chuàng)建

構(gòu)建專業(yè)虛擬實驗室,其實就是搭建一個網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng),包括硬件、軟件及管理三個方面。在硬件上,

目前各校都建立了校園網(wǎng)絡(luò)并接入了互聯(lián)網(wǎng),這些基礎(chǔ)設(shè)施基本可以滿足需求,不需要太多的投入。在軟件方面,一個是實驗室平臺軟件系統(tǒng)的開發(fā),它與網(wǎng)站建設(shè)相聯(lián)系;另一個是網(wǎng)站的內(nèi)容(實驗內(nèi)容)建設(shè),這是實驗室建設(shè)的關(guān)鍵。虛擬實驗室應(yīng)有可以做的實驗來支撐,不然軟件平臺就是一個空架子,形同虛設(shè)。同時,該平臺上還應(yīng)有實驗管理的支持,對實驗儀器、實驗報告、實驗指導(dǎo)、實驗成績及網(wǎng)上答疑等進(jìn)行有效管理,并對虛擬實驗室進(jìn)行監(jiān)控,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)各模塊的主要功能如下。

(1)實驗管理模塊,由學(xué)生管理、教師管理、儀器管理和學(xué)生成績管理等組成。碩士論文在學(xué)生管理方面,學(xué)生通過瀏覽器進(jìn)行注冊登錄,登陸成功后可瀏覽實驗項目,查看實驗的詳細(xì)資料,預(yù)約實驗項目及做實驗的時間,在線發(fā)送和接受消息,進(jìn)行問題討論,進(jìn)行實驗登記,實驗完成后可通過網(wǎng)絡(luò)寫實驗報告并提交報告。教師管理方面,可對實驗內(nèi)容添加、修改、整理、刪除,對學(xué)生提交的實驗報告列表,批改實驗報告,填寫評語和成績,提交批改結(jié)果,與學(xué)生進(jìn)行討論。儀器管理方面,對新設(shè)計開發(fā)的虛擬儀器上傳并進(jìn)行分類整理,以便實驗使用。成績管理方面對學(xué)生的實驗情況(實驗次數(shù)、實驗報告及完成情況)給出成績,并進(jìn)行統(tǒng)計分析及提供查詢等。

(2)儀器展示模塊,對虛擬實驗室可用虛擬元器件、虛擬儀器設(shè)備分門別類地進(jìn)行管理,以圖形的方式直觀呈現(xiàn)出來,供學(xué)生在實驗時進(jìn)行選擇。

(3)實驗指導(dǎo)模塊,包括實驗介紹、實驗方法、實驗項目的重點及難點、實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灉?zhǔn)備、實驗任務(wù)、實驗過程、實驗報告的要求及實驗應(yīng)注意的事項等。

(4)實驗報告模塊,主要對學(xué)生完成實驗后,提供相關(guān)的實驗報告模板,供學(xué)生下載,由學(xué)生填寫相關(guān)內(nèi)容以及實驗的結(jié)果,完成后上傳電子版實驗報告,由教師進(jìn)行批閱,并進(jìn)行記載。

(5)實驗答疑模塊,由專業(yè)教師對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的疑難問題進(jìn)行及時解答,幫助學(xué)生順利通過實驗。同時了解學(xué)生對實驗的掌握程度,并及時反饋、調(diào)整教學(xué)。

(6)論壇交流模塊,教師和學(xué)生可以通過論壇進(jìn)行充分的交流,學(xué)生可以將實驗中的收獲、經(jīng)驗和體會及問題到論壇上,教師可以將一些典型的問題提出來,供大家探討。學(xué)生在這樣寬松的環(huán)境下發(fā)表自己的見解,教師從中可以得到及時的實驗教學(xué)反饋信息,以便整改7)虛擬實驗?zāi)K,是虛擬實驗室建設(shè)的重要部分。學(xué)生通過該模塊進(jìn)行虛擬實驗,醫(yī)學(xué)論文以達(dá)到鞏固強(qiáng)化知識的目的。該模塊內(nèi)容根據(jù)專業(yè)學(xué)習(xí)的具體情況及實驗建設(shè)條件,可不斷增加。計算機(jī)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室系統(tǒng)的建設(shè),可以引入其他學(xué)校的虛擬實驗室中。這種方式比較簡單,容易實現(xiàn),見效較快。但需要投入較多的軟件購置費用,同時也需要結(jié)合本校的實際情況進(jìn)行一些調(diào)整,有一個磨合期。另一種是因地制宜,自主開發(fā)。根據(jù)本校的實際教學(xué)和實驗情況,結(jié)合學(xué)生的實際水平,由任課教師或聘請部分專家組成開發(fā)小組,進(jìn)行一系列的虛擬實驗項目的開發(fā)研究,并將研究的成果連接到虛擬實驗室中,逐漸擴(kuò)充直至完善。這種方式比較靈活,能充分發(fā)揮教師的積極性,能有針對性地進(jìn)行設(shè)計開發(fā),適合學(xué)生的實際情況,學(xué)生容易接受,并且經(jīng)費投入較少。缺點是開發(fā)周期較長,系統(tǒng)性不夠,水平有限。也可以將上述兩種方式結(jié)合起來,一是引入、購置部分自己不宜開發(fā)的實驗項目,二是結(jié)合自身的優(yōu)勢和長處開發(fā)一些實驗項目,如非交互性的、演示性的虛擬實驗項目等。

二、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的管理

1.加強(qiáng)用戶管理,為每個學(xué)生分配賬號。對學(xué)生進(jìn)入虛擬實驗室,使用實驗室做虛擬實驗等進(jìn)行登記保存。鼓勵學(xué)生經(jīng)常訪問虛擬實驗室,在上面提出問題、發(fā)表見解,做好實驗,努力提高虛擬實驗室的人氣。

2.全天候開放虛擬實驗室。學(xué)生可以隨時進(jìn)入虛擬實驗實自己動手組織實驗,自己設(shè)計實驗方案,動手完成實驗,整理和總結(jié)實驗數(shù)據(jù),職稱論文提交實驗報告,培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力,逐步向以“學(xué)生為中心”的自主個性發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

3.組織專業(yè)教師網(wǎng)上指導(dǎo)與答疑,參與論壇討論交流,及時批改實驗報告,為學(xué)生順利完成實驗提供服務(wù)。在虛擬實驗室中,教師應(yīng)對學(xué)生提出的疑問盡快給出幫助和解答,并進(jìn)行必要的指導(dǎo)。在實驗室論壇上發(fā)表觀點,提出問題讓學(xué)生思考,使師生在虛擬實驗室中有較強(qiáng)的互動性,教師應(yīng)充當(dāng)好學(xué)生實驗的合作者和知識的建構(gòu)者的角色。

4.對學(xué)生在虛擬實驗室的表現(xiàn)及實驗效果進(jìn)行

評價。針對學(xué)生每一門課程的虛擬實驗完成情況、實驗報告、網(wǎng)上提問、論壇發(fā)帖的情況,給學(xué)生一個成績和評價,反饋給學(xué)生,英語論文并與該課程的正常實物實驗一起記入實驗總分。教師也要在對學(xué)生評價的同時,征求學(xué)生對虛擬實驗室的意見,對學(xué)生反饋的信息進(jìn)行整改。

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室的建立,可以很好地解決目前硬件設(shè)備跟不上實驗的要求、學(xué)生實驗時間不夠用等問題,對于提高學(xué)生的動手能力、分析問題和解決實際問題的能力具有非常重要的意義。但在具體應(yīng)用中還要注意處理好“虛擬實驗”和“實物實驗”的關(guān)系,不能一味地強(qiáng)調(diào)虛擬實驗,要“虛實”結(jié)合,既相互補(bǔ)充,又各有側(cè)重,這樣才能取得很好的實驗教學(xué)效果。同時,在虛擬實驗中要注意培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒁唤z不茍的科學(xué)實驗作風(fēng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王嗣源.虛擬實驗室建設(shè)的初步探討.西安郵電學(xué)院學(xué)報,2005(4).

篇（3）

二、模擬各種實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生展開主動學(xué)習(xí)

物理基本的概念與定理并不是憑空產(chǎn)生的，而是科學(xué)家在大量的實驗中總結(jié)出來的，是透過大量表象達(dá)到對事物的本質(zhì)認(rèn)知。只有將基礎(chǔ)知識的教學(xué)與實驗結(jié)合起來，再現(xiàn)真理發(fā)現(xiàn)全過程，這樣才能達(dá)到學(xué)生對知識的真正理解與掌握。而在現(xiàn)實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴(yán)格要求的實驗等，在以往的教學(xué)中這些實驗都難以完成，就只能采用機(jī)械的灌輸，讓學(xué)生來記憶結(jié)論性認(rèn)知。這樣的結(jié)果就是學(xué)生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室可以模擬各種實驗現(xiàn)象，可以完成以往教學(xué)中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現(xiàn)象中，讓學(xué)生通過操作與觀察來獲取感性認(rèn)知，并由此上升為理性認(rèn)知，這樣才能達(dá)到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)

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1移動通信實驗教學(xué)現(xiàn)狀

移動通信課程的教學(xué)內(nèi)容比較復(fù)雜，除了要求學(xué)生要學(xué)會相關(guān)的專業(yè)知識，比如通信系統(tǒng)的組成原理、應(yīng)用原理之外，還要求學(xué)生要有實踐操作能力，也就是能將掌握的原理應(yīng)用到通信課程實驗中[1]。在我國移動通信技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，職業(yè)院校的學(xué)生更要提高學(xué)習(xí)的積極主動性，主動學(xué)習(xí)并掌握新的知識，并將知識可以應(yīng)用到實踐中。高等教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，而實驗教學(xué)就是重要的方式。實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力，而且可以拓展學(xué)生的綜合分析和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出符合社會需要的具有創(chuàng)新思維和高技術(shù)水平的專業(yè)移動通信人才[2]。傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)教學(xué)存在很多不足之處，主要體現(xiàn)在以下4個方面：首先，課程的教學(xué)重點多集中在理論知識的教學(xué)上，忽視了實驗教學(xué)的作用。實驗教學(xué)作為檢驗學(xué)生是否充分理解并掌握理論知識的方式，應(yīng)該與理論教學(xué)相輔相成；其次，有些職業(yè)院校缺乏新型的實驗設(shè)備以及最新的移動通信器件和裝置，這導(dǎo)致不能滿足學(xué)生開展實驗的需要；再次，學(xué)校開展的實驗教學(xué)采取的多數(shù)是驗證性實驗，學(xué)生只需要根據(jù)已有的實驗步驟進(jìn)行模仿訓(xùn)練即可，無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維[3]。

2移動通信虛擬仿真實驗引入教學(xué)的效果

2.1方便學(xué)生理解課堂知識。在以前的移動通信課程理論教學(xué)中，教師一般會將教學(xué)重點放在對通信課程中某種技術(shù)或者算法原理進(jìn)行講解，讓學(xué)生逐步了解并能夠掌握調(diào)制解調(diào)器的相關(guān)原理以及無線電波是通過何種方式進(jìn)行變換[4]。學(xué)生在了解這些知識點之后，再學(xué)習(xí)后面課程中的信源編碼、無線電波發(fā)射等知識點時會更加容易接受。教師在以往的實驗課上，一般會選擇按部就班、循規(guī)蹈矩的方式對實驗原理進(jìn)行說明，多數(shù)情況下會采用傳統(tǒng)板書的形式，這樣的教學(xué)方法雖然有利于教師方便快捷地完成知識點的講解，但卻不容易讓學(xué)生直觀清楚地理解教學(xué)內(nèi)容。而且實驗課的內(nèi)容中會有很多波形分析的知識點，教師僅僅憑借板書的形式，很難達(dá)到理想的教學(xué)效果[5]。而將移動通信虛擬仿真實驗引入教學(xué)之后，有利于學(xué)生對枯燥的技術(shù)、信號原理有更為直觀的認(rèn)識，也更容易讓學(xué)生牢牢把握相關(guān)的知識點。教師在移動通信實驗課程的教學(xué)準(zhǔn)備過程中，應(yīng)該從高職學(xué)生的理解能力、分析能力出發(fā)，為學(xué)生構(gòu)建更便于理解教學(xué)內(nèi)容的情境，這樣有利于達(dá)到比較好的教學(xué)效果。在進(jìn)行移動通信虛擬仿真實驗的過程中，通過使用SystemView軟件，可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)清晰明確、一目了然的可視化平臺，并根據(jù)實驗需求構(gòu)造相應(yīng)系統(tǒng)，然后讓學(xué)生積極主動地參與到實驗過程中，通過調(diào)整不同的參數(shù)，觀察波形、功率譜的變化，并由此得出相應(yīng)結(jié)果。在這個實驗過程中，學(xué)生就切實體驗到真實電路工作的流程，更有助于學(xué)生理解課堂知識，并將課堂上掌握的理論知識運用到實踐中去[6]。2.2引導(dǎo)學(xué)生主動探索知識。以往職業(yè)院校組織學(xué)生進(jìn)行的多數(shù)是驗證性實驗，這種實驗方式會讓學(xué)生根據(jù)固定的實驗設(shè)備和步驟來完成實驗過程，學(xué)生在實驗過程中，只能按照既定的實驗思路進(jìn)行實驗，不能將自己的一些想法運用到實驗中去，這樣不但使學(xué)生對參與實驗的興趣不高，而且在電路調(diào)試過程中也非常容易損壞元器件及實驗設(shè)備，實驗效果必然不理想。所以，將移動通信虛擬仿真實驗引入教學(xué)是非常必要和及時的。虛擬仿真實驗軟件具有非常強(qiáng)大的功能，如數(shù)據(jù)的收集、分析及傳輸?shù)取W(xué)生通過進(jìn)行虛擬仿真實驗，可以更多參與到實驗過程中，比如可以通過改變實驗參數(shù)來觀察電路的不同，并通過總結(jié)分析實驗過程中存在的問題，經(jīng)過推理、論證，最后設(shè)計出較好的電路；或者學(xué)生可通過觀測輸出電路的波形變化，通過記錄分析，對如何進(jìn)行真實電路調(diào)試有更為直觀的認(rèn)識。同時，通過虛擬仿真實驗，可以實現(xiàn)以往一些課堂上無法實現(xiàn)的創(chuàng)新性實驗，大大增加了實驗教學(xué)的廣度[7]。由此可見，通過將移動通信虛擬仿真實驗引入教學(xué)，不僅能夠擴(kuò)展學(xué)生對原理知識的理解程度，而且可以通過實驗讓學(xué)生對實際電路的運行情況有更清晰的認(rèn)識，有利于學(xué)生將理論知識運用到實踐中去。同時，將移動通信領(lǐng)域的新技術(shù)引入到課堂中來，可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，推動學(xué)生更積極地探索新知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生以后更加靈活地調(diào)試電路奠定良好基礎(chǔ)。

3虛擬仿真實驗教學(xué)實例分析

本文以正交相移鍵控（QuadraturePhaseShiftKeying，QPSK）調(diào)制為例，展開移動通信虛擬仿真教學(xué)實驗。QPSK的特點是頻譜利用率較高，而且有不錯的抗干擾性能。3.1理論分析。QPSK通過分別對2個相互正交的同頻載波進(jìn)行PSK調(diào)制，并將調(diào)制完成后所得到的兩路信號進(jìn)行疊加，生成QPSK信號。在這個過程中，至關(guān)重要的一步就是要將需要進(jìn)行傳輸?shù)亩M(jìn)制序列，進(jìn)行串/并轉(zhuǎn)化，并獲得兩路并行的雙極性碼元數(shù)據(jù)。然后，在依據(jù)相應(yīng)要求，細(xì)化電路。3.2繪制仿真模型。利用SystemView進(jìn)行仿真實驗。在QPSK調(diào)制仿真電路圖中的各個圖符模塊都被設(shè)定了編號，這樣做的目的是方便在進(jìn)行實驗教學(xué)時，方便學(xué)生更好的理解并進(jìn)行操作[8]。原始輸入的信號屬于低頻數(shù)字信號（500Hz），首先需要對數(shù)字信號進(jìn)行取樣，然后在取樣結(jié)束后要對信號保持一定時間，最后對數(shù)字信號做延遲處理，通過這3個步驟之后，可以獲得兩路并行數(shù)據(jù)，然后分別與兩個相正交的高頻載波（1000Hz）作QSK調(diào)制，最后經(jīng)過相加器疊加輸出QPSK信號。3.3結(jié)果觀測。在通過QPSK調(diào)制之后，將仿真電路運行之后，我們可以在不同的觀察窗口對電路的不同情況進(jìn)行分析，比傳統(tǒng)的實驗更具有可視性和多角度觀察。通過實驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)二位碼元隨機(jī)產(chǎn)生不同狀態(tài)時，電路輸出也會隨之改變，QPSK信號也會出現(xiàn)相位跳變點，這符合仿真實驗的定義。而電路輸出信號的功率在1000Hz左右。由此可見，本次實驗中的大部分電路功率主要可以應(yīng)用于信號傳輸。在實驗完成后，可以讓學(xué)生思考：如果對移動通信虛擬仿真實驗的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行一定的改動，那會取得何種結(jié)果？通過提問的方式，讓學(xué)生在課后可以繼續(xù)通過實驗來探索電路的頻率范圍。引導(dǎo)學(xué)生的發(fā)散性思維，激發(fā)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的熱情。有條件的情況下可以把仿真軟件安裝到學(xué)生的電腦中，打破學(xué)習(xí)的空間時間限制，提高學(xué)習(xí)的靈活性。

4結(jié)語

本文從傳統(tǒng)移動通信實驗教學(xué)中存在的限制因素出發(fā)，分析了將虛擬仿真軟件引入課程的必要之處，并將虛擬仿真實驗引入到移動通信課程的實驗教學(xué)之中，使得此課程的實驗方式突破了傳統(tǒng)的驗證試驗，而且使學(xué)生進(jìn)行綜合創(chuàng)新性實驗，將課程理論知識與實踐操作相結(jié)合，以著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維及動手操作能力。將移動通信虛擬仿真實驗引入教學(xué)之中，使枯燥的通信原理知識更加形象，既利于教師進(jìn)行課堂內(nèi)容展示，也便于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，進(jìn)而提高移動通信課程的教學(xué)效果。

作者:周曉紅 單位:貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院

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1.2虛擬實驗關(guān)注學(xué)生全面和諧發(fā)展通過引入仿真實驗，學(xué)生消除了畏懼心理，大膽的進(jìn)行各種實驗?zāi)Ｐ偷臏y試，開拓了視野，從而學(xué)生學(xué)習(xí)更加主動，學(xué)生由被動的知識容器和知識受體轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的主宰、學(xué)習(xí)的主體。學(xué)生在模擬的世界中得到分析問題、解決問題的能力，在疑問中掌握并鞏固所學(xué)的知識，記住重要的概念和定律應(yīng)用，從而達(dá)到舉一反三的效果。課堂上師生共同交流合作，和諧互動，在輕松愉悅的氛圍中進(jìn)行教學(xué)活動，在有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率的同時，培養(yǎng)了主動探索、自主創(chuàng)新的能力和團(tuán)結(jié)合作的精神。理實一體化教學(xué)模式旨在使理論教學(xué)與實踐教學(xué)交互進(jìn)行，融為一體，讓學(xué)生在“學(xué)中做、做中學(xué)”，在學(xué)練中理解理論知識、掌握技能。虛擬實驗教學(xué)的引入，恰是幫助了學(xué)生更好得在學(xué)中做、更好的在做中學(xué)，虛擬實驗的無危險性、易操作性大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱忱，虛擬實驗的逼真環(huán)境增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生邊學(xué)邊練邊積極總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

2通過引入虛擬實驗，拓展實驗教學(xué)的時空性

通過引入虛擬實驗教學(xué)，打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)的局限，優(yōu)化了教學(xué)資源，拓展了實驗教學(xué)的時空性，為學(xué)生提供了一個開放性的實驗平臺，使學(xué)生快速、便捷地獲取各種所需的知識和技能。

2.1虛擬實驗拓寬了實驗室的空間虛擬實驗以計算機(jī)仿真技術(shù)為核心，融合了現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)手段，具有建設(shè)速度快、成本低、易于管理的特點。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)常常由于資金不足導(dǎo)致實驗設(shè)備緊缺且落伍，學(xué)生招收人數(shù)多引起設(shè)備數(shù)量、實驗場地的不足等等，這些因素都限制實驗室的發(fā)展。虛擬實驗作為現(xiàn)有實驗室功能的一個重要補(bǔ)充，它以自身獨有的計算機(jī)仿真技術(shù)優(yōu)勢，以及虛擬實驗室中實驗儀器可復(fù)原、無限次使用的特點，大大降低了實驗成本，一定程度上彌補(bǔ)了真實實驗場地、設(shè)備數(shù)量的限制和資金的不足，拓寬了實驗室的建設(shè)空間，為學(xué)生提供一個身臨其境的實驗環(huán)境的同時，優(yōu)化了實驗教學(xué)資源。

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二、模擬各種實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生展開主動學(xué)習(xí)

物理基本的概念與定理并不是憑空產(chǎn)生的，而是科學(xué)家在大量的實驗中總結(jié)出來的，是透過大量表象達(dá)到對事物的本質(zhì)認(rèn)知。只有將基礎(chǔ)知識的教學(xué)與實驗結(jié)合起來，再現(xiàn)真理發(fā)現(xiàn)全過程，這樣才能達(dá)到學(xué)生對知識的真正理解與掌握。而在現(xiàn)實條件中許多實驗是無法完成的。如微觀粒子的運動、存在安全隱患的實驗以及對實驗條件有嚴(yán)格要求的實驗等，在以往的教學(xué)中這些實驗都難以完成，就只能采用機(jī)械的灌輸，讓學(xué)生來記憶結(jié)論性認(rèn)知。這樣的結(jié)果就是學(xué)生背得流利，但就是不懂、不會用，只知其然而不知其所以然。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室可以模擬各種實驗現(xiàn)象，可以完成以往教學(xué)中所難以完成的各類實驗，將這些抽象而枯燥的物理知識寓于直觀而形象的實驗現(xiàn)象中，讓學(xué)生通過操作與觀察來獲取感性認(rèn)知，并由此上升為理性認(rèn)知，這樣才能達(dá)到對抽象知識的深刻理解與靈活運用。

三、開辟師生互動學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)

新課改倡導(dǎo)自主合作探究式學(xué)習(xí)方式，明確提出了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，我們的教學(xué)要更加關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，要由以教師為中心轉(zhuǎn)為以學(xué)生為中心，要將重點由教師如何教轉(zhuǎn)向?qū)W生如何學(xué)上來，構(gòu)建以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的雙主型教學(xué)模式，確立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生展開主動探究，實現(xiàn)教學(xué)的雙向互動。網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室為師生開辟了一個全新的網(wǎng)絡(luò)互動學(xué)習(xí)平臺，在這里教師與學(xué)生可以一起來展開積極的實驗探究，通過師生之間的積極思維與主動操作來完成更多的實驗方案，并就實驗現(xiàn)象與結(jié)果在師生之間、生生之間展開積極的交流與討論，進(jìn)行思想的交匯與思維的碰撞。這樣更加利于學(xué)生深刻掌握基本的概念與定理，同時也可以提高學(xué)生的實驗技能，讓學(xué)生學(xué)會實驗操作，這樣才能真正地學(xué)會物理學(xué)習(xí)。因此，在具體的教學(xué)中，遇到有分歧的問題，我們可以引導(dǎo)學(xué)生來制定不同的實驗方案，借助網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室這個平臺來將實驗方案付諸于實踐，實現(xiàn)理論與實踐同步，這樣學(xué)生通過這些實驗可以獲取更多的直觀認(rèn)知，再通過師生之間的共同交流與討論，就可以達(dá)到對這些基本知識點的深刻理解。

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隨著計算機(jī)、多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動了虛擬演播室技術(shù)的不斷改進(jìn)。在全球范圍內(nèi)影響和改變著人們固有的審美思維。虛擬演播室技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展必然的產(chǎn)物，虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運用，使傳統(tǒng)電視節(jié)目體系發(fā)生了很大的變化。面對此類問題，我們進(jìn)行了深刻的思考，對虛擬演播室技術(shù)進(jìn)行重新分析，以確定虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運用和發(fā)展。

一、虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的實際應(yīng)用技巧

(一)建模技巧

由于虛擬演播室的模型和動畫需要實時的運動，所以建模過程需要遵循以下幾個原則：盡量避免復(fù)雜模型的建造；用Lightscape等軟件轉(zhuǎn)化燈光參數(shù)；運用鍵罩加大虛擬系統(tǒng)的逼真性。

(二)紅外檢測技術(shù)

在實際應(yīng)用中有時會發(fā)生這種情況，主持人需要從虛擬景物后面走到前面來，這時需人為去控制鍵罩的開關(guān)，當(dāng)工作人員與主持人配合不好時會有穿幫的可能。利用紅外檢測技術(shù)可解決這個問題。紅外線檢測是確定被檢測物體的縱向位置，即在演播室中被拍攝的前景位于背景內(nèi)的深度。首先，在演播室上方固定2-4個紅外線攝像機(jī)，作為紅外線接收裝置。然后，用紅外發(fā)射裝置對演播室進(jìn)行測量，最后繪制出活動范圍的網(wǎng)格圖。這樣當(dāng)演播室中的移動物體配帶上紅外線發(fā)射裝置，其紅外線被紅外線攝像機(jī)攝取，通過計算機(jī)識別和計算出該物體在網(wǎng)格中的位置，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髡荆鶕?jù)背景與物體縱向數(shù)據(jù)自動計算出移動物體在模型中所處的位置及深度。以上就是虛擬演播室常提到的“深度鍵”的概念。這種系統(tǒng)根據(jù)紅外線檢測，產(chǎn)生深度鍵，能持續(xù)地使主持人置于虛擬背景內(nèi)的正確位置。深度鍵容許在節(jié)目中虛擬物體、實際物體和主持人相互之間動態(tài)地前后阻擋，從而創(chuàng)造出現(xiàn)實圖像的感覺。這樣當(dāng)主持人從虛擬景物后面走到前面來，不需要人為去控制鍵罩的開關(guān)，系統(tǒng)會自動利用深度鍵來分析主持人和虛擬景物前后定位關(guān)系，自動形成遮擋與被遮擋的畫面。大大減少了穿幫的可能，也方便了節(jié)目的制作。

(三)虛擬影子

三維模型的逼真性，在于它可仿真光和影。這就需要我們在建模過程中要注意光的方向與實際保持一致。但是，由十演播室燈光較多較亮，增加了色鍵摳像的難度，所以在摳像合成的圖像中，前景主持人的影子較難與背景物體相吻合。還有就是如果是用網(wǎng)格識別方法的演播室，要想用摳像的方法獲得影子也幾乎是不可能的，因為背景板網(wǎng)格有兩種藍(lán)色。所以要想獲得完美的效果，增加必要的設(shè)備是刻不容緩的。這就需要在電視節(jié)目的制作中加入虛擬影子機(jī)，其做法是在演播室上方架設(shè)一臺攝像機(jī)，攝入主持人在藍(lán)箱內(nèi)的畫面，通過色鍵器摳像獲得鍵信號，用這個鍵信號來模擬主持人的影子。最后再把這個影子與虛擬圖像進(jìn)行合成。運用虛擬影子機(jī)的優(yōu)點在于其不受客觀條件限制，并且可靈活調(diào)整影子的方向。有時建模會出現(xiàn)有倒影的情況，在建模時可通過鏡像復(fù)制的方法來制作背景的倒影，在藍(lán)箱內(nèi)鋪設(shè)有一定反光能力的透明塑料布即可得到。這種方法簡單實用，實際效果可以亂真。

(四)自動反饋/標(biāo)志系統(tǒng)

在節(jié)目的制作過程中主持人或表演者在虛擬布景中移動時，很容易從虛擬物體中穿過，出現(xiàn)了穿幫現(xiàn)象，為了避免現(xiàn)象，被攝者要看著反送監(jiān)視器，或者在活動范圍內(nèi)畫好行走路線。但是由于虛擬系統(tǒng)都存在著視頻延時，所以并不能從根本上解決表演不自然的問題，另外這種做法也容易污染藍(lán)箱的地板，造成摳像的困難。這時就可以利用自動反饋/標(biāo)志系統(tǒng)，在演播室地板上投影靜止和運動的虛擬物體。以便讓表演者知道所有虛擬物體在任何時段內(nèi)位于何處。但這種技術(shù)又一定的弊端，其投影會對主持人自己的影子產(chǎn)生干擾，所以并不常用。

二、虛擬演播室系統(tǒng)在電視節(jié)目制作中的運作流程

(一)攝像機(jī)跟蹤系統(tǒng)

虛擬演播室中的一項關(guān)鍵技術(shù)是如何判斷攝像機(jī)、主持人、計算機(jī)合成場景之間相對位置關(guān)系。攝像機(jī)跟蹤器把真實人物及物體與攝像機(jī)之間的位置及透視信息送給圖形計算機(jī)，然后以攝像機(jī)的鏡頭產(chǎn)生虛擬環(huán)境，把真實人物與虛擬場景匹配起來。所謂跟蹤技術(shù)，即指如何獲取攝像機(jī)在演播室中的實際位置參數(shù)和動作參數(shù)。

(二)實時虛擬背景生成

所謂的虛擬背景只不過是渲染出來的一張32位的TGA虛擬場景圖。實時生成此虛擬三維背景是虛擬演播室技術(shù)除跟蹤技術(shù)外的另一項重要技術(shù)。實時生成背景是指在攝像機(jī)運動參數(shù)控制下，背景生成裝置對制作好的背景信號進(jìn)行處理。實時生成與前景有正確的透視關(guān)系的背景圖像。實時生成背景可以采用建模技術(shù)。虛擬演播室的模型和動畫需要實時的運動，所以其建模的過程需要遵循以下幾個原則：第一個原則是實時運動要求構(gòu)成模型的三角形數(shù)量有一定的限制，所以應(yīng)盡量避免復(fù)雜模型的建造。第二個原則是模型中燈光不宜過多，但逼真漂亮的模型一般燈光也比較多。為解決這一矛盾，應(yīng)在建模完成后用“l(fā)ightscape”等軟件把燈光參數(shù)轉(zhuǎn)化為貼圖，可大大加快實時運行的速度。第三個原則是為達(dá)到逼真的效果，一般虛擬背景應(yīng)建造前景物體，它可用來遮擋住主持人。當(dāng)主持人從其后走過時，產(chǎn)生身在其中的逼真感覺。這種技術(shù)關(guān)鍵在于建造前景遮擋物時建造一模一樣的兩個，一個有貼圖和光影，另一個為全白。全白的作為遮擋的鍵罩輸出到色鍵疊加器中，由于鍵罩的作用當(dāng)主持人走到遮擋物時好像真的被遮擋住了。這種方法與傳統(tǒng)色鍵摳像的不同在十圖形工作站根據(jù)攝像機(jī)運動參數(shù)實時改變輸出的背景畫面，遮擋物與用十遮擋的鍵罩也相應(yīng)改變。mo鍵罩的隨時變化更加大了虛擬系統(tǒng)的逼真性。

(三)圖像合成

虛擬演播室實時系統(tǒng)的最終效果要由能將前景和背景圖像混合起來的實時系統(tǒng)合成，在這里仍然采用傳統(tǒng)的色鍵合成系統(tǒng)(摳像)，但卻消除了攝像機(jī)不能與背景同步運動的致命弱點。在進(jìn)行色鍵合成時，需要注意的是由于前景圖像是在演播室里實地拍攝的，而背景圖像是計算機(jī)生成的，二者照明條件不同，需要設(shè)法減少分別制作時因照明條件的差異而產(chǎn)生的不協(xié)調(diào)感。虛擬演播室技術(shù)的采用通常需要兩面或二面藍(lán)色幕墻加地面。為保證鏡頭的靈活使用，照射在藍(lán)背景上面的光線要均勻，還要保證色鍵效果最好，應(yīng)使用純正的色鍵藍(lán)色，藍(lán)背景的空間大小應(yīng)能保證可容納全部道具，并且可以使主持人有足夠的活動區(qū)域。

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因為電腦更新速度快，學(xué)院拆裝實驗室現(xiàn)有設(shè)備均為早期其他機(jī)房淘汰下來的落后設(shè)備，在實驗過程中一旦損壞很難在電腦配件市場上找到相同型號的配件。有些實驗如CMOS設(shè)置、硬盤分區(qū)、操作系統(tǒng)安裝、驅(qū)動程序安裝、注冊表修改等對于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行影響較大，破舊機(jī)型的相關(guān)設(shè)置比較復(fù)雜，學(xué)生在實驗過程中很難找到合適的方法、驅(qū)動程序等，因操作不當(dāng)輕則會損壞硬盤數(shù)據(jù)，重則導(dǎo)致不能正常開機(jī)，嚴(yán)重影響了正常的教學(xué)秩序。另外，由于光驅(qū)老化、光盤劃傷嚴(yán)重導(dǎo)致實驗中斷，還容易挫傷學(xué)生的實驗積極性。因為機(jī)器運行緩慢，無法在規(guī)定的時間內(nèi)完成實驗，降低了教學(xué)的質(zhì)量和效率。

1.2實驗效果不好，計算機(jī)難以管理

部分實驗如操作系統(tǒng)的安裝、注冊表的修改、系統(tǒng)配置文件以及管理策略的修改等需要重啟計算機(jī)，而安裝了還原卡或還原軟件的計算機(jī)是不能達(dá)到實驗?zāi)康牡摹Ｈ绻處熥约簬ЧP記本電腦上課，就會在每次實驗完成后影響到下一次開機(jī)使用，擾亂了正常的工作、學(xué)習(xí)。

1.3教師演示困難，學(xué)生觀察吃力

一部分實驗課的操作過程無法通過投影儀播放或使用凌波等電子教室軟件進(jìn)行屏幕廣播來教學(xué)，不具備多媒體示范功能。比如CMOSE設(shè)置、硬盤分區(qū)、格式化、安裝操作系統(tǒng)等試驗，教師往往通過現(xiàn)場操作、講解，學(xué)生通過圍觀來學(xué)習(xí)，對于大班上課，授課效果比較差，學(xué)生得不到有效的實操訓(xùn)練。

1.4虛擬機(jī)在教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬機(jī)是通過軟件將計算機(jī)硬盤和內(nèi)存的一部分虛擬成具有獨立的CPU、硬盤、內(nèi)存、聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等功能的計算機(jī)的一種輔助技術(shù)。目前常用的有VirtualPC和VMware等虛擬機(jī)軟件，前者安裝快捷、操作簡單、占用空間少，后者專業(yè)化程度高、對多種操作系統(tǒng)平臺提供完美的支持、但操作起來相對復(fù)雜、占用空間較多，業(yè)內(nèi)較為推崇，可以說這兩種虛擬機(jī)平臺技術(shù)各有千秋。在我院的計算機(jī)教學(xué)中，我們先后引入了這兩種虛擬機(jī)平臺進(jìn)行教學(xué)，收到了獨特的效果。在《計算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中很多實驗都可以使用虛擬技術(shù)來實現(xiàn)，例如：

1.5硬盤的分區(qū)與格式化

新購置的硬盤必須進(jìn)行分區(qū)和格式化后才能正常使用，這是《計算機(jī)組裝與維護(hù)》課程的重要知識點。在虛擬機(jī)技術(shù)平臺中，分區(qū)和格式化更加直觀、真實。由于VMware對虛擬CD-ROM的支持，學(xué)生可以通過虛擬CD-ROM進(jìn)入DOS系統(tǒng)，使用fdisk命令、format命令、PQMagic、DM等軟件反復(fù)練習(xí)該部分實驗，效果較好。

1.6操作系統(tǒng)的安裝

硬盤格式化后，必須安裝操作系統(tǒng)，使用VMware虛擬機(jī)完全支持MicrosoftWindows系列操作系統(tǒng)和Linux等操作系統(tǒng)。在虛擬機(jī)中，學(xué)生可以利用虛擬光驅(qū)使用鏡像文件（ISO格式的文件）安裝操作系統(tǒng)，同時具有快速、簡便、不中斷等優(yōu)點，與真實的安裝無異。對需要重啟系統(tǒng)后才能使用的軟件，比如殺毒軟件、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)置等系統(tǒng)軟件的使用也同樣有效。如果安裝和使用時出現(xiàn)操作系統(tǒng)崩潰的情況，還可以通過復(fù)制、覆蓋虛擬硬盤文件的方式迅速解決問題，不必?fù)?dān)心對宿主機(jī)系統(tǒng)的破壞。另外，由于虛擬硬盤文件可以任意復(fù)制和轉(zhuǎn)移，這對于教師在不同地點授課以及機(jī)房管理人員批量配置學(xué)生機(jī)都提供了極大的方便。

1.7修改CMOSE參數(shù)

CMOSE參數(shù)的設(shè)置也是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點知識之一，但是這部分實驗對系統(tǒng)影響極大，設(shè)置不當(dāng)可能會導(dǎo)致開機(jī)故障，同時教師在講解時也無法在投影機(jī)上顯示出來，不利于教學(xué)。使用虛擬機(jī)后，學(xué)生可以放心大膽地做BIOS的設(shè)置實驗，通過不斷地練習(xí)熟悉BIOS界面和各種配置，而不必?fù)?dān)心設(shè)置錯誤導(dǎo)致故障，而且教師可以將整個設(shè)置過程利用屏幕錄制為AVI視頻文件分享給學(xué)生，這樣就實現(xiàn)了BIOS設(shè)置狀態(tài)下視頻制作的難題。

1.8系統(tǒng)備份和恢復(fù)

系統(tǒng)備份與還原在《計算機(jī)組裝與維護(hù)》課程中應(yīng)用廣泛，其中賽門泰克公司的Ghost軟件是常用的一個工具軟件，我們要求學(xué)生必須掌握其使用方法。該軟件功能強(qiáng)大，可以對硬盤進(jìn)行分區(qū)、分區(qū)及整盤的備份和還原以及網(wǎng)絡(luò)克隆，速度快但操作危險性很高，稍有不慎就會造成數(shù)據(jù)毀壞，引入虛擬機(jī)后學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)操作而不必?fù)?dān)心影響宿主機(jī)的系統(tǒng)。

1.9測試計算機(jī)病毒

在虛擬環(huán)境中，我們可以將虛擬的CPU、寄存器、硬件端口用調(diào)試軟件傳送病毒程序，通過觀察寄存器和端口的變化，加深學(xué)生對病毒程序運行過程的理解。在虛擬機(jī)中進(jìn)行此類實驗，無需擔(dān)心計算機(jī)的數(shù)據(jù)安全性，而實驗效果和真機(jī)上的效果是一樣的。通過觀察研究，學(xué)生可以詳細(xì)了解病毒的工作原理，提高了病毒查殺能力。

篇（9）

高錳酸鉀制取氧氣是利用酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等儀器，通過加熱高錳酸鉀制取氧氣，利用排水法來收集氧氣。學(xué)生不僅要掌握實驗原理、目的，實驗儀器和藥品的使用方法及注意事項，實驗步驟、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容，還要培養(yǎng)觀察、分析能力和實踐操作能力。

（二）《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗?zāi)康?/p>

（1）通過虛擬實驗中的文本展示工具，使學(xué)習(xí)者了解實驗?zāi)康摹⒃砗头椒ā?/p>

（2）通過對虛擬實驗的操作，掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序，能夠動手制取氧氣。

（3）通過對實驗過程、現(xiàn)象的觀察、分析實驗反應(yīng)機(jī)制，加深對實驗的認(rèn)知和理解。

（三）《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設(shè)計

學(xué)生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端，進(jìn)入Secondlife虛擬環(huán)境，通過以下流程完成整個虛擬實驗。

（1）準(zhǔn)備階段：學(xué)習(xí)者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標(biāo)并通過瞬間移動工具進(jìn)入虛擬實驗室。

（2）實驗階段：學(xué)習(xí)者通過人-機(jī)交互選擇事先通過3D建模工具創(chuàng)建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關(guān)儀器的使用方法及實驗裝置圖，完成實驗儀器的裝置；點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。

（3）評價反饋階段：教師根據(jù)學(xué)生提交的實驗報告和學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄對學(xué)習(xí)者本次實驗進(jìn)行一個綜合評價，并將評價結(jié)果通過評價反饋系統(tǒng)及時反饋給學(xué)習(xí)者。

二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環(huán)境設(shè)計

本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設(shè)計的虛擬實驗環(huán)境。以實驗過程的設(shè)計為理論基礎(chǔ)從場景及模型設(shè)計、交互設(shè)計、支持工具設(shè)計、特效設(shè)計、評價設(shè)計這幾方面設(shè)計三維虛擬實驗環(huán)境。

（一）實驗環(huán)境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設(shè)備組成

虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統(tǒng)、音響設(shè)備、電子白板、書柜、書、電腦組成，供學(xué)習(xí)者實驗后進(jìn)行交流、報告、探究、形成實驗結(jié)論。虛擬實驗室主要由實驗環(huán)境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設(shè)備為為學(xué)習(xí)者完成實驗并獲取實驗數(shù)據(jù)。儀器設(shè)備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。

（二）交互系統(tǒng)設(shè)計

（1）人機(jī)交互設(shè)計：在實驗中通過操作交互，學(xué)習(xí)者能夠感受到實驗設(shè)備的控制感和體驗感。在Secondlife中，利用創(chuàng)建工具可以實現(xiàn)簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作，Secondlife提供的林登腳本語言可以設(shè)置改變物體的性質(zhì)、運動方式、運動軌跡、對外力的反應(yīng)等等，能夠較好地支持學(xué)習(xí)者的操作交互。

（2）交流工具：學(xué)習(xí)者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。

（三）支持工具設(shè)計

實驗支持工具是指支持學(xué)習(xí)者完成實驗的所有工具，本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認(rèn)知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學(xué)習(xí)場所、用戶，并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內(nèi)部資源和外部資源。內(nèi)部資源主要是3D瀏覽器；外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內(nèi)部和外部各種信息資源實驗認(rèn)知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學(xué)習(xí)者觀察記錄實驗現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統(tǒng)（choicer、Quizchair）、學(xué)習(xí)記錄系統(tǒng)（Tracker）、Web-Intercom，為實驗后學(xué)習(xí)者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。

（四）特效設(shè)計

在Secondlife中，通過粒子系統(tǒng)結(jié)合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現(xiàn)象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應(yīng)過程中的煙霧、藥品晶體的狀態(tài)變化等效果都可以通過粒子系統(tǒng)來實現(xiàn)。

篇（10）

早檢測論文早檢測論文2013-10-1002：16：13

國家標(biāo)準(zhǔn)的論文格式

1987年，我國出臺了《科學(xué)技術(shù)報告、學(xué)位論文和學(xué)術(shù)論文的編寫格式》，把論文的編寫格式分為四大部分：即前置部分、主體部分、附錄部分和結(jié)尾部分。

前置部分：

封面。封面二（學(xué)術(shù)論文不需要）；題名頁；序或前言（需要時）；摘要；關(guān)鍵詞；目次頁（必要時）；插圖和附表清單（必要時）；符號、標(biāo)志、縮略語、首字母縮寫、單位、術(shù)語、名詞等；注釋表。

主體部分：引言-1

正文-2

2.1

2.2

2.2.1

2.2.2

圖1（或圖2.1）

圖2

表1（或表2.1）

結(jié)論

致謝

參考文獻(xiàn)表

附錄部分：（必要時）

附錄A

附錄B

B.1

B.1.1

B.2

圖B1

表B1

結(jié)尾部分：（必要時）可供參考的文獻(xiàn)題錄；索引；封三、封底。

畢業(yè)論文的通用格式

對于畢業(yè)論文的格式，盡管每個學(xué)校的要求不同，文理科也有差異，但我們認(rèn)為畢業(yè)論文至少有兩個部分。

前置部分：封面、目錄、寫作提綱、標(biāo)題、署名、摘要、關(guān)鍵詞。

主體部分：緒論

本論

一、

二、

（一）

（二）

1.

2.

(1)

(2)

結(jié)論

致謝

注釋（必要時），參考文獻(xiàn)

參考范文：

大學(xué)物理實驗信息化教學(xué)與物理實驗教學(xué)方法的研究

摘要：信息技術(shù)將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了任何時代都無可比擬的優(yōu)越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優(yōu)越條件，出色地完成時代賦予我們培養(yǎng)創(chuàng)新人才的歷史使命。圍繞培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，本文闡述了對以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法的研究及應(yīng)用信息技術(shù)建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，營造教學(xué)互動的信息化平臺，創(chuàng)造多元化教學(xué)模式的研究與教學(xué)實踐。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；信息化教學(xué)；多元化教學(xué)模式；教學(xué)方法

一、信息化教學(xué)在大學(xué)物理實驗中的作用和意義

20世紀(jì)末以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)的高度發(fā)展，預(yù)示人類在本世紀(jì)又將經(jīng)歷一次重大變革。如果說19世紀(jì)的工業(yè)革命使人類從依靠體力的勞動中擺脫出來，那么今天的信息革命將使人類社會從繁雜的形式化腦力勞動中解放出來。大規(guī)模的記憶容量，億次計算機(jī)的運算速度，互聯(lián)網(wǎng)的交互管理能力，各種智能數(shù)據(jù)庫、CAD等應(yīng)用軟件的功能，以及它們的準(zhǔn)確性都是人腦所不能比擬的。21世紀(jì)人類對待這類腦力勞動將如同操縱機(jī)器完成體力勞動一樣簡單。也就是說在信息化時代，腦力勞動性質(zhì)正在發(fā)生著深刻的變化。站在這個角度來思考，對未來科技人才的培養(yǎng)應(yīng)著重探索、創(chuàng)新和開發(fā)方面能力的培養(yǎng)。信息時代需要大批有實踐能力、創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才，同時信息技術(shù)將人類從形式化的腦力勞動中解放出來，引發(fā)了信息化教育，為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了任何時代都無可比擬的優(yōu)越條件，作為教育工作者必須充分利用時代給予我們的優(yōu)越條件，出色地完成時代賦予我們培養(yǎng)創(chuàng)新人才的歷史使命。

物理實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)，大學(xué)物理實驗反映了理工科及各個學(xué)科科學(xué)實驗的共性和普遍性的問題。在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，特別是與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力，以適應(yīng)科技發(fā)展與社會進(jìn)步對人才需求方面有著不可替代的作用。

近10多年來，圍繞著培養(yǎng)具有實踐能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，我校以教育部世界銀行貸款項目、創(chuàng)建國家名牌課程、“985工程”、“211工程”教育部理工科基地建設(shè)、國家級精品課程建設(shè)、國家級實驗教學(xué)示范中心等項目為依托，全面進(jìn)行了實驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式等方面的改革，在多年的教學(xué)實踐中產(chǎn)生了教學(xué)理念先進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容豐富，教學(xué)條件優(yōu)良的優(yōu)秀教學(xué)成果。學(xué)校實驗教學(xué)硬件設(shè)備、實驗室條件也發(fā)生了大幅度、跨世紀(jì)的改觀，由過去的教學(xué)弱點轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)改革中的亮點。

當(dāng)前如何進(jìn)一步更新教育理念，深入進(jìn)行教學(xué)改革；如何進(jìn)一步鞏固和用好已取得的成果，是目前我們面臨的又一課題。尤其在實驗教學(xué)師資隊伍正在進(jìn)行新老交替的今天，該課題顯得更加重要。

我們認(rèn)為實驗教學(xué)方法的研究，尤其是如何真正在教學(xué)實踐中實現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體的教學(xué)方法研究是鞏固十多年來的教學(xué)改革成果、進(jìn)一步深入進(jìn)行教學(xué)改革的重要內(nèi)容和舉措，也是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的重要保證。

長期以來，我們的理工科教學(xué)，特別是物理實驗教學(xué)長期受到教學(xué)環(huán)境和師資水平的限制，因襲多年的傳統(tǒng)教學(xué)模式，客觀上引導(dǎo)學(xué)生向形式化、記憶型方式學(xué)習(xí)，制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力及科學(xué)素質(zhì)的形成；近幾年來我國面臨高等教育從精英教育到大眾教育的轉(zhuǎn)變，學(xué)校擴(kuò)大招生和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)都需要大量優(yōu)秀的教育資源。優(yōu)秀教育資源的缺乏成為嚴(yán)重困擾教學(xué)質(zhì)量的難題，成為教學(xué)改革發(fā)展的瓶頸。針對上述問題，我們在大學(xué)物理實驗課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式等方面進(jìn)行了改革，并取得了顯著成效。在此基礎(chǔ)上，近幾年來，我們以大學(xué)物理實驗國家級精品課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)為平臺，運用信息化教育思想和技術(shù)進(jìn)一步研究以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法，改革實驗中的“模仿型”教學(xué)，建設(shè)豐富的優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，創(chuàng)造培養(yǎng)創(chuàng)新人才的新的教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境，在教學(xué)實踐中取得了很好的教學(xué)效果。

二、以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的物理實驗教學(xué)方法的研究與實踐

1、注重實驗教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)過程中積極思考

實驗教學(xué)中獲得實驗數(shù)據(jù)，是實驗課的必然結(jié)果，也是在實驗課教學(xué)中師生都十分重視的重要環(huán)節(jié)，相對而言，對實驗教學(xué)過程重視不夠。從培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)和能力的角度來看，實驗的教學(xué)過程非常重要。實驗課的教學(xué)過程是提高學(xué)生知識，能力和素質(zhì)的過程，也是正確獲得實驗科學(xué)數(shù)據(jù)的重要保證。

實驗教學(xué)過程中的第一步，是引導(dǎo)學(xué)生讀懂實驗的原理、設(shè)計思想、實驗方法及實驗儀器的結(jié)構(gòu)和運行機(jī)理等基本知識，只有這樣，他們才能在實驗教學(xué)課堂中積極思考，主動投入，發(fā)揮他們在實驗教學(xué)中的主體作用，這也是實驗課成敗的關(guān)鍵。實驗教學(xué)與課堂教學(xué)的知識密切相關(guān)，但是它們之間往往又沒有直接一一對應(yīng)的關(guān)系。在實驗教學(xué)中，往往一個實驗要用到幾個學(xué)科領(lǐng)域的知識點，并且更加強(qiáng)調(diào)實驗的方法和知識的綜合應(yīng)用，如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會綜合應(yīng)用已學(xué)過的知識，并在此基礎(chǔ)上學(xué)會新知識、新方法，這是實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，也是物理實驗課教學(xué)中的難點。

我們在實驗教學(xué)中，以實驗方法為主線，應(yīng)用精品課程豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，將學(xué)生已學(xué)過的知識作為切入點，采用研討的方法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會讀懂物理實驗的原理，理解物理實驗設(shè)計思想、實驗方法，掌握物理實驗的實驗技能，有效地激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)熱情，實驗教學(xué)實踐中出現(xiàn)了學(xué)生主動參與，積極思考，勇于創(chuàng)新的熱烈場面。

2、注重實驗的設(shè)計性、研究性、開放性

實驗的設(shè)計性、研究性、開放性是實驗的教學(xué)方法的重要表現(xiàn)形式，同一個實驗，同樣的教學(xué)設(shè)備會因為教學(xué)方法的不同而產(chǎn)生不同的教學(xué)效果。傳統(tǒng)教學(xué)模式常常是以教師為主體，學(xué)生照葫蘆畫瓢，抑制了學(xué)生主動性的發(fā)揮，使得本來就有限的教學(xué)資源沒有發(fā)揮出最好的教學(xué)效果。注重實驗的設(shè)計性、開放性、研究性是在在教學(xué)過程中真正實施以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法的具體體現(xiàn)，并能充分用好已有的硬件和軟件教學(xué)資源。

開設(shè)設(shè)計性實驗時，由教師給定的實驗題目、實驗要求及可供學(xué)生選擇的實驗條件，由學(xué)生自己提出設(shè)計思想、擬定實驗方案，選擇測量儀器、確定實驗條件、實驗參數(shù)，并基本獨立完成實驗的全過程。

開設(shè)研究性實驗時，教師組織若干個基礎(chǔ)物理實驗涉及領(lǐng)域的課題，以科研方式組織教學(xué)。學(xué)生在通過查閱資料理解相關(guān)領(lǐng)域的基本知識、基本方法及其應(yīng)用的基礎(chǔ)上，在教師指導(dǎo)下確定研究課題或研究內(nèi)容、設(shè)計實驗方案、完成實驗、最后寫出研究性小論文等。研究性實驗可以學(xué)生個體或團(tuán)隊的形式進(jìn)行。

實驗的開放性，是指實驗的內(nèi)容、時間和空間對學(xué)生開放。上述設(shè)計性、研究性實驗內(nèi)容和題目由學(xué)生自命題或部分自命題，由教師審核命題，并指導(dǎo)學(xué)生完成實驗。

我校注重實驗的設(shè)計性、研究性、開放性。在每一學(xué)期物理實驗中都安排有設(shè)計性或研究性實驗內(nèi)容。設(shè)計性、研究性、開放性實驗為學(xué)生提供了自主、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的平臺。學(xué)生在設(shè)計性、研究性、開放性實驗中，積極思考，主動學(xué)習(xí)，找到了自己在實驗教學(xué)中應(yīng)有的主置，并從實驗教學(xué)中獲得了成就感、滿足感。設(shè)計性、研究性、開放性實驗在啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮了很好的作用。

三、建設(shè)精品課程豐富的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)

營造培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的信息化物理實驗教學(xué)環(huán)境

1、建立精品課程豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，營造教學(xué)互動的信息化平臺

根據(jù)教育部有關(guān)文件精神，國家級精品課程，應(yīng)是具有一流教師隊伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等特點的示范性課程；應(yīng)建立一個優(yōu)質(zhì)的課程資源體系和網(wǎng)絡(luò)共享平臺。

我們認(rèn)為，國家級精品課程的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源體系建設(shè)是精品課程建設(shè)的重要方面。精品課程的網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)必須能反映大學(xué)物理實驗課程建設(shè)的先進(jìn)理念、課程的體系、內(nèi)容和教學(xué)方法；提煉物理實驗課程的基本知識，基本思想和基本方法；體現(xiàn)先進(jìn)的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)成果；提供學(xué)生獨立思考、主動學(xué)習(xí)的平臺和師生交互的平臺。

我校大學(xué)物理實驗精品課程網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)綜合了幾十年來我校物理實驗課程的優(yōu)秀教學(xué)資源；融合了10多年來實驗教學(xué)改革的新思想、新成果；反映了與實驗教學(xué)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新思想、新方法；并不斷提高實驗的開放性、教學(xué)的交互性，滿足了各層次學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

我校大學(xué)物理實驗精品課程網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)按照大學(xué)物理實驗課程的新體系提煉了實驗課的教學(xué)大綱、實驗的教案、實驗的重點、難點、儀器的原理、結(jié)構(gòu)、運行機(jī)理，使用方法和常見故障分析等指導(dǎo)信息；圍繞學(xué)生實驗課程的知識點提供了系統(tǒng)的網(wǎng)上講座，以便學(xué)生從看起來零散的各個實驗中，系統(tǒng)地領(lǐng)悟?qū)嶒灥乃枷搿⒎椒ā⒓夹g(shù)和應(yīng)用；為拓寬學(xué)生的知識面，圍繞現(xiàn)代物理技術(shù)類實驗和研究型實驗提供了系統(tǒng)的網(wǎng)上現(xiàn)代物理技術(shù)講座。目前我校大學(xué)物理實驗國家級精品課程網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)已包括4個學(xué)期，224學(xué)時，78個實驗的授課教案和100多個實驗的習(xí)題；由物理學(xué)史，物理實驗方法，不確定度和數(shù)據(jù)處理方法，力、熱、電、光學(xué)量的測量方法與應(yīng)用，現(xiàn)代物理技術(shù)講座等內(nèi)容組成的28講物理實驗系列講座；力、熱、電、光、近代物理實驗等各類常用儀器的儀器庫，其中包括儀器的實物照片、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運行機(jī)理及使用指導(dǎo)等。為便于學(xué)生在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，資源庫系統(tǒng)具有很強(qiáng)的交互功能和擴(kuò)充功能。任課教師可以根據(jù)教學(xué)需要，在資源庫系統(tǒng)中動態(tài)更新自己的教案，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會讀懂實驗，指導(dǎo)學(xué)生建立實驗教科書與實驗室實物儀器之間的聯(lián)系，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，提高他們自主學(xué)習(xí)的能力。在幾年的教學(xué)實踐中產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果，一批學(xué)生的優(yōu)秀教學(xué)實踐論文脫穎而出。目前在我校大學(xué)物理實驗精品課程網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)中精選了40篇學(xué)生的代表作。

2、建設(shè)基于web的遠(yuǎn)程仿真實驗系統(tǒng)，營造多元化教學(xué)模式

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和實踐能力以及對物理理論的理解將起到不可替代的作用。但是，在實際教學(xué)中，由于受到時間和空間的限制，在有限的學(xué)時內(nèi)，要學(xué)生完全理解實驗原理和儀器的運行機(jī)理，滿足學(xué)生自己選擇參數(shù)設(shè)計實驗，或進(jìn)一步做研究性實驗內(nèi)容的強(qiáng)烈欲望，有一定困難。學(xué)生往往在教師設(shè)定好的參數(shù)和步驟中完成實驗的內(nèi)容，這個過程中學(xué)生缺乏思考，很多是盲目操作走了過場，這樣實際上把物理實驗教學(xué)變成了一種呆板式的模仿型教學(xué)。要改變這種狀態(tài)，就要發(fā)揮信息化教育的優(yōu)勢與實際實驗的教學(xué)模式相結(jié)合，創(chuàng)新教學(xué)模式來解決。

由我校研制，高等教育出版社1996年出版的《大學(xué)物理仿真實驗》就是一個具有代表性的創(chuàng)新媒體，是國際上第一套實驗教學(xué)軟件。它利用軟件建模設(shè)計虛擬儀器，建立虛擬實驗環(huán)境，學(xué)生可在這個環(huán)境中自行設(shè)計實驗方案、擬定實驗參數(shù)、操作儀器，模擬真實的實驗過程，深化理解物理知識。《大學(xué)物理仿真實驗》可用于學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)以及自學(xué)物理實驗，營造了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境和與真實實驗相結(jié)合的二段式、三段式教學(xué)模式，并使實驗教學(xué)在空間和時間上得到延伸。在此基礎(chǔ)上，1999年以來建設(shè)在校園網(wǎng)上的虛擬實驗遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步營造了多元化的物理實驗教學(xué)環(huán)境和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺。目前虛擬實驗遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)已包括力、熱、電、光、近代物理實驗在內(nèi)的56個大學(xué)物理仿真實驗，多年來在開設(shè)網(wǎng)上實驗選修課、網(wǎng)上實驗輔導(dǎo)課、強(qiáng)化師生間的交互，激發(fā)學(xué)生的主動性和學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)水平等方面發(fā)揮了很好的作用。

大學(xué)物理仿真實驗軟件是不斷發(fā)展的教學(xué)媒體，它的動態(tài)更新、動態(tài)和維護(hù)是教學(xué)實踐中迫切需要解決的問題。傳統(tǒng)的教學(xué)軟件方式是用光盤等硬拷貝模式，常常存在著升級和維護(hù)困難等問題。為此，近年來我們研究了基于web的大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)，用戶無須手動安裝仿真實驗軟件程序，只需通過瀏覽器就可實現(xiàn)仿真實驗等各種類型教學(xué)軟件的自動下載、更新、運行。基于web的大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)更方便更廣泛地為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的平臺、不斷更新的優(yōu)秀教學(xué)資源。同時也為解決由于擴(kuò)大招生、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力需要增加的教學(xué)資源的問題提供了解決的途徑。

3、建立網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)，教學(xué)交互系統(tǒng)，管理系統(tǒng)，實現(xiàn)全方位開放的教學(xué)模式

開放性教學(xué)模式是滿足學(xué)生個性化教學(xué)的模式。在開放實驗室，學(xué)生可利用實驗室提供的設(shè)備，在教師指導(dǎo)下，自己設(shè)立實驗題目、設(shè)計實驗方案完成實驗，因此它能有效地滿足學(xué)生求知、探索和創(chuàng)新的欲望，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力，因此我們非常注重實驗教學(xué)的開放模式。

為了對大面積學(xué)生實現(xiàn)在時間、空間、內(nèi)容上的開放教學(xué)，我們建立了網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)、教學(xué)交互系統(tǒng)和教學(xué)管理系統(tǒng)，并在2個學(xué)期內(nèi)，對2800名學(xué)生開設(shè)的開放性實驗教學(xué)中發(fā)揮了很好的作用。

4、建設(shè)《大學(xué)物理實驗》(第二版)和立體化教材教材是教學(xué)的依據(jù)，它反映了教學(xué)思想、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。由我校編寫，高等教育出版社于2005年11月至2006年6月陸續(xù)出版的面向21世紀(jì)教材，《大學(xué)物理實驗》(一、二、三、四冊)(第二版)在第一版的基礎(chǔ)上，融進(jìn)了我校近幾年來在教學(xué)、科研中積累的科學(xué)思想、科學(xué)方法、教學(xué)思想和教學(xué)成果。在反映我校大學(xué)物理實驗教學(xué)的新體系、新內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對教材中的大多數(shù)實驗增加了設(shè)計性內(nèi)容或研究性內(nèi)容、研究型課題；并配有基于web的大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)、大學(xué)物理實驗資源系統(tǒng)等。應(yīng)用信息技術(shù)建設(shè)了體系新穎、內(nèi)容豐富、適應(yīng)于各專業(yè)、各層次學(xué)生多元化教學(xué)模式的立體化教材。

四、結(jié)束語

20世紀(jì)末以來以數(shù)字化為核心的信息技術(shù)的高度發(fā)展，帶動了信息化教育的發(fā)展，營造了信息時代培養(yǎng)創(chuàng)新人才的嶄新的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)模式，教學(xué)方法，在教學(xué)中正在發(fā)揮著任何時代無與倫比的作用。任重而道遠(yuǎn)，如何進(jìn)一步融合傳統(tǒng)教育與信息化教育，培養(yǎng)出合格的新世紀(jì)創(chuàng)新人才是我們必須不斷面對的課題，我們將為此堅持不懈地努力。

[責(zé)任編輯：文和平]