仿真技术的实验教学应用与探讨

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篇1:仿真技术的实验教学应用与探讨

仿真技术的实验教学应用与探讨

本文以仿真技术在化学、物理和电子技术等学科的实验教学应用为例,比较了仿真实验与实物实验各自的优势与不足,提出把仿真实验与实物实验有机结合,以促进实验教学质量的.提高.

作 者:何连琴 陈跃华  作者单位:何连琴(广东南海执信中学,广东佛山,528041)

陈跃华(西南大学,重庆,400715)

刊 名:中国现代教育装备 英文刊名:CHINA MODERN EDUCATIONAL EQUIPMENT 年,卷(期): “”(15) 分类号:G48 关键词:仿真技术   实验教学   探讨  

篇2:虚拟仿真技术在物理实验教学应用论文

虚拟仿真技术在物理实验教学应用论文

【摘要】本文主要从目前大学物理实验教学现状出发,探讨了虚拟仿真实验教学模式的特点与优势,简单介绍了仿真实验在大学物理实验教学中的应用问题,进而培养创新型人才具有重要的参考价值。

【关键词】大学物理实验;虚拟仿真实验;应用问题

1.引言

大学物理实验是一门面向理工科学生开设的基础课程,在培养学生动手能力和科学研究方面发挥着重要的作用。但由于实验仪器复杂、精密、昂贵等原因往往不能允许学生自行设计实验参数、反复调整仪器,不利于学生自行设计实验参数、反复调整仪器、剖析仪器性能和结构、理解实验的设计思想和方法。而仿真实验的引入能突破课堂实验教学时空条件的限制与约束,相对于传统实验教学能更加容易揭示物理现象与其他重要的内在规律,能给学生提供独立创新的实验平台,充分发挥学生的积极主动性。实际教学中,由于实验室和师资力量等限制,很难提供给学生大面积实验预习的环境,使学生无法对实验环境建立直观认识;由于教学时间和手段限制,教师也无法有效的对学生的预习情况进行有效检查。这样导致实验教学中长期存在“走过场”,严重影响了教学质量的提高。目前,我校已购买科大奥锐科技有限公司开发的实验预习和自动评判系统和大学物理仿真实验教学平台,有效地弥补了传统实验教学中存在的不足。

2.大学物理实验教学现状

学生基础薄弱,动手能力差,并且大学物理实验理论性较强。另外,实验仪器陈旧,内容笼统,多数仪器经过多年的使用过于老旧,易受损。实验项目也大都趋向于验证性的实验,缺少设计性和综合性的实验项目,与先进的科学技术和实际应用脱轨,对培养学生的科学素养和动手能力作用甚微,导致学生学习的积极性和主动性下降。目前,专职实验教师稀缺,这就导致了实验仪器设备维护,实验教学效果欠佳。

3.仿真实验在大学物理实验教学中的应用

3.1仿真实验的主要优势。

(1)自由性高。学生可根据实验方案选择合适的仪器自主完成实验,激发各层次学生学习兴趣。

(2)互动性强。仿真实验具有高度的开放性,学生可以随时进行访问站,完成系统当中现有的验证性实验,也可自行设计实验。通过系统模拟出真实的实验环境,有助于学生创造力和想象力的开发。

(3)效率高。虚拟仿真大大提高了工作效率,学生可以通过实验平台进行预习,实验操作等,教师通过系统能够查询学生完成实验项目情况,有利于实验教学的良好有序进行。

3.2实验预习和自动评判系统。预习是物理实验教学的.重要环节,通过预习环节,学生实验中才有目的、有指导地进行操作和观察,独立思考,利用掌握的知识对现象进行合理分析讨论,解决实验问题。学生通过物理实验预习和实验报告自动判卷系统用户截面上通过学号登录,下载升级实验预习大厅软件进行考试。根据教学要求自动形成预习安排,学生在线预习、模拟操作、完成对实验原理、仪器原理的理解,做到课前胸有成竹。系统自动记录学生预习情况,通过专家系统自动评判,教师通过系统了解学生的预习情况,针对性的调整教学要点。另外,每个学生实验操作的初始状态和测量值都是随机产生,所对应答案各不相同,从根本上避免了考试中实验操作的作弊现象。同场考试可调用多分卷子,可安排学生对应不同的试卷,有效避免书面试题的作弊现象,从而对实验教学质量的提高具有重要的作用。

3.3大学物理仿真实验平台。大学物理仿真实验平台的引入,很大程度上加强了虚拟实验的模型设计,建设与理论考试相结合的在线实验预习环境,从根本上解决了实验仪器状况及师资力量不足的问题。仿真实验代替了学生按书本抄袭实验步骤、实验原理的过程。促使学生在做真实实验前了解实验过程和仪器操作,能够完成一完整的学习链过程,提高实验教学质量,同时很大程度上减少教师批改预习的工作量,使课堂教学实现自主学习、有利于实验教学的良好有序进行。

4.结语

仿真实验的引入能够有效地解决目前实验教学中存在的约束和弊端,它具有良好的设计性、研究性、为学生提供了网络自主学习的实验平台,为提高物理实验教学质量具有重要的应用价值。

篇3:虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文

虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文

以信息技术为工具,使课程内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式实现全新的变革,优化教学过程中的各个要素和环节,这是数字化教学与课程融合的要求。将信息技术有效融入物理教学过程来营造一种新型的教学环境,可实现既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”教与学,让学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来,使创新精神和实践能力的培养真正落到实处。笔者在探索数字化教学与物理课程融合过程中,发现了许多非常适合新时期物理实验教学的软件应用。本文主要以NB物理实验为例,阐述教学软件与物理实验教学融合的策略。

一、虚拟实验与物理课程融合的缘由

NB物理实验全称“NOBOOK虚拟仿真实验”(基于HTML5技术),支持多终端跨平台访问——电子白板、台式机、一体机、平板电脑等终端均可使用,适应Windows、IOS、Android等平台。不仅支持教师任意组装实验、不受实验步骤的限制,而且所有实验操作均可呈现准确的实验数据以及逼真的实验现象。NB物理实验分为NB电学实验、电磁学实验、力学实验、光学实验、热学实验和声学实验6个独立的APP。教师在课堂教学中可以打开相应的APP,通过投屏展示实验的操作过程,可较为直观地看到实验的一些现象。在学生终端上可安装这些软件,可以让学生根据自己的需要,自主设计实验方案、自主选择实验器材、自主搭配和组装实验仪器,并记录实验数据。该应用软件可帮助学生发现实验设计中的问题,以便在真实的实验环境下,减少实验过程中对仪器的损坏。学生在家里,也可随时通过软件进行相关的实验操作,并做数据分析。NB物理实验与物理课程融合的优势及条件如下:(1)NB物理实验是一种全新的网络技术与多媒体技术一体化的虚拟实验系统,它载有适用多系统的软件与APP、多类型的虚拟实验器材、多样化的'自主操控平台及多终端互动的教学平台,在真实实验的基础上可实现信息技术与物理实验教学的融合,在延续传统的同时弥补了其不足;(2)NB物理实验利用虚拟仪器做实验,用户可以自行设置各种参数,以获得理想的效果;(3)虚拟仪器的应用突破了现有实验条件的限制,排除了各种干扰因素对实验的影响(它与数字化实验系统的融合值得深入研究);(4)我国许多地区的教室多为多媒体教室,大都能配备大尺寸多媒体一体机,无线网络全覆盖,有些学校还拥有移动智能手机终端设备,这些都为NB物理实验进入课堂提供了条件。

二、基于数字化实验系统的物理实验融合应用

NB物理实验等数字化实验系统为我们提供了一个新的实验探究平台。应用此平台能让学生从数据读取、公式运算和图像描绘等烦琐的劳动中解脱出来,让学生有充足的时间和精力对物理现象进行多角度的感知和多视角的探究。同时,我们要认识到数字化实验系统与物理课程的有效融合需要先进的教育思想介入,它的合理应用本身就要求同步变革传统教育观念、教育思想与教育模式,代之以尊重人的主动性、首创性、反思性、合作性的全新的教育观念、教育思想与教育模式。笔者认为,NB物理实验优越性的充分发挥应基于新的实验教学理念。物理课堂是物理教学的主阵地,任何教学方式的改进都应该首先能够服务于课堂教学,数字化教学与物理课程的融合也不例外。高中阶段所有实验按内容可分为由教师演示的演示实验、由学生验证或测量数据的操作性实验和以探究潜在物理规律的探究性实验三类。

(一)NB物理实验对演示实验的融合

在物理实验中最常见、最普通的实验就是演示实验。物理教师在讲解概念的时候,因班级人数较多,空间相对较大等客观因素,导致很多学生对物理现象观察不清晰,影响学习。虚拟实验则能很好地解决这个问题。以光学实验为例,由于白天教室实验用光线可辨识度低,光学演示实验往往达不到预期效果。虚拟实验中实验光路图都能被实时展现在一体机屏幕上,实验效果直观。这样,大大地提高了学生对光学规律的理解能力。例如,利用NB光学实验进行光学折射定律与全反射规律的演示操作时,教师可添加装水的玻璃水槽用于观察同一光束在不同材料中的偏折情况,让学生清晰地观察到折射角度不同,从而使他们加深对光的折射现象的理解。

(二)NB物理实验对操作实验的融合

操作实验是为了培养学生的动手能力和理论联系实际的能力,一般在操作实验中不主张用虚拟实验代替真实实验。在高中物理教学中,很多电学实验都是操作实验。电学实验仪器数量较多且容易因错误操作造成损坏。所以在教学中要让学生借助虚拟实验观察实验过程,掌握正确的操作方法,避免在实验中出现过失。在实验中要把真实实验与虚拟实验结合,这样既解决了真实实验的困难,又弥补了虚拟实验的不足。另外,电学实验中仪器众多,只能允许学生在实验室进行短暂的电路连接等练习,造成学生的操作能力得不到有效提高。在真实实验的基础上,学生可通过NB物理实验不断练习,同样可以加深对该实验的理解。教师布置虚拟实验题目,让学生利用NB物理实验APP进行仿真实验,并将实验过程形成的NB文件发送给教师。教师通过电脑接收运行学生实验,检查掌握程度。具体操作如下。①选择需要的实验仪器,合理布局。②根据电路图,进行导线的连接练习,连接好后闭合开关。如果电路连接正确,平台中会显示电流方向(这样可加深学生对电路的理解)。③滑动滑动变阻器滑片改变阻值,读取数据,并点击“记录”,调出表格做记录。完成数据记录后,在表格下点击显示图像,在图像上点击鼠标右键选择连线,形成伏安特性曲线。

(三)NB物理实验对探究实验的融合

探究实验的目的就是培养学生透过现象看本质的能力和发现问题的意识,所以实验情境是很重要的。但在真实试验中,许多事物的现象会受外界因素影响,导致实验误差过大而影响实验效果,这就需要借助虚拟实验。虚拟实验在某种意义上也能起到学习引导作用,让学生更加容易发现物理规律,从而激发学习的兴趣。由于虚拟实验器材的添加不受现实条件限制,学生可根据实验需要同时进行多项实验,大大提升了探究的效率。以“探究影响导体电阻大小的因素”实验为例,该实验需要学生从控制变量的方法入手,探究导体的取材、导线长度、导线横截面积等对电阻的影响。对一般实验室来说,实验仪器有限,教师只能安排分组探究,这势必导致有些学生只能旁观。笔者的解决方案:学生在移动端利用NB电学实验进行虚拟探究,完成仪器的选择并连接电路,继续实验。为了提高探究效率,可再配上相同实验套件,同时进行控制变量实验。

三、总结与反思

NB物理实验作为一种新型实验工具,可以从多个角度与物理实验教学融合拓展。结合具体实验引导学生多角度、全方位地认识物理规律不仅有助于学生掌握实验仪器的使用规律和物理学的研究方法,还能形成线上线下的教学互动,逐渐形成新的教学思想方法,促使其推而广之,将上述思想方法应用于其他学科的学习以及日常的生产、生活之中。在教学活动中,为了达到预期目的,教学主体总是要采用一定的手段作用于对象。教学手段是教学活动不可缺少的组成部分。数字化实验技术为物理教学提供了先进的实验练习手段,但它本身并不代表先进的教学思想。先进的教育技术手段与先进的教学思想有机融合才能实现技术与课程的充分融合。因此,教师在教学活动中不能单纯注重教学手段,还要重视教学思想,重视教学过程和学生学习过程。基于NB物理实验的物理实验的融合拓展体现着先进的教学思想变革,同时还有待更多的一线教师从更多的角度去研究。

篇4:虚拟仿真技术在医学实验教学中的应用论文

虚拟仿真技术的发展和应用对医学实验教学产生了很大的影响,特别是对传统的医学实验教学方式和实验模式进行了很大的改进。传统的医学实验教学中,缺少实验的设备和实验的客体,学生的实际操作能力得不到有效的锻炼,所以,对学生的学习和操作能力培养不到位[2]。虚拟仿真技术的应用为学生进行实验操作提供了一定的基础,也实现了对学生的有效培养。目前虚拟仿真技术在医学实验教学中的优势主要体现在以下四个方面。

2.1虚拟仿真技术改善了医学实验教学设备

在医学实验教学中,对设备的要求比较高,主要包括一些实验用的动物或者尸体、实验用到的仪器和设备以及相关的实验经费等,都对实验教学的有效进行产生了一定的影响。随着社会的发展,解剖学在目前获得了很大的发展,也是医学教学中最基础和最重要的课程,所以,一定的实验设备在教学中是非常关键的,对教学的`有效性影响也很大。目前,虚拟仿真技术的广泛应用和发展,很好的解决了医学实验教学中的这些问题,不但丰富了实验教学设备,学生可以利用虚拟的“尸体”进行操作和实践,也很好的锻炼了学生的实践动手操作能力。

2.2虚拟仿真技术能够提高学生的兴趣

虚拟仿真技术能够为学生提供相关的实验环境,创造一定的基础性实验条件,同时,还能够实现学生在虚拟的空间环境中和客体进行有效的交流,提高学生对相关内容的认识和理解。虚拟仿真技术在医学试验教学中的应用,能够将声音、图像和相关的多媒体演示功能进行结合,丰富实验教学过程和教学内容,充分的提高了学生的兴趣[3]。同时,将具体的教学内容变得形象和生动,而且有一定的视觉冲击力,方便了学生的理解和掌握,因此,提高了实验教学的效率和质量。比如,在进行细胞膜的教学时,可以利用虚拟仿真技术建立细胞结构,动态化的展示,可以让学生更好的观察和学习。

2.3虚拟仿真技术突破了时间和空间上的限制

虚拟仿真技术的应用,对传统的医学实验教学产生了很大改变,打破了时间和空间上的限制,学生可以通过虚拟仿真技术对动物的内部结构进行有效的观察,以及实现动态化的观察[4]。比如要了解一些药物的成分和产生的身体反应,在传统的教学中,通过一定的讲述过程是无法实现有效教学的,学生也难以理解。因此,虚拟仿真技术的应用,实现了这些过程的快速进行和变化,同时,将这些反应过程和变化情况能够清晰的表现出来,帮助学生进行学习和理解。

2.4虚拟仿真技术避免了在具体实验中的危险情况

医学实验过程存在一定的危险性,会对人体的健康产生一定的危害,比如一些感染性的疾病等。所以,随着虚拟仿真技术在实验教学中的应用,避免了学生和实验对象的直接接触,而是通过虚拟的方式产生实验的客体,所以,不需要考虑实验过程中产生一些危险性的因素,因此,对相关的实验进行有很大的帮助。除此之外,虚拟仿真技术也很好的帮助学生积累了临床经验,有效的锻炼了学生的实际操作能力,有利于学生的综合水平提高和发展。结语随着虚拟仿真技术的发展和应用,改善了医学实验教学,虚拟仿真技术的应用,加深了学生对于医学知识的认识和理解,提高了医学实验教学的质量和效率。另外,虚拟仿真技术打破了时间和空间上的限制,完善了实验教学的设备,并有效的避免了在试验中的不安全因素,对医学实验教学具有重要的意义。

参考文献

[1]陈章宝,肖国君,邓君,罗红丽.虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用研究[J]中国管理信息化,(10):86-87.

[2]冯军,胡晓松.虚拟仿真技术在医学实验教学中的应用[J].科技创新导报,2015(20):118-119.

[3]曹丁,李文建.虚拟现实技术在医学实验教学中的应用[J].中国医药指南,(03):367-368.

[4]杨晓晖,金玉忠,邵路才,刘颖.虚拟仿真技术在医学教学中的应用探究[J].电子测试,(19):135-137.

篇5:虚拟仿真技术在医学实验教学中的应用论文

随着科学技术的迅速发展,医学实验教学方面出现了许多的新技术和应用,对医学教学产生了很大的影响。其中虚拟仿真技术是目前比较先进的技术应用,且获得了广泛的应用和发展,特别是对计算机技术和多媒体技术的应用,提高了医学实验的教学质量,创新了医学实验教学的模式。虚拟实验教学是一种在计算机技术基础上发展起来的情景模拟技术,能够让用户体验到一种身临其境的感觉,实现和具体的情景接触,产生一定的体验,为实际的操作提供一定的基础。

1虚拟仿真技术的概述

虚拟仿真技术是在计算机技术的基础上发展起来的新兴的科学技术,是指利用多媒体技术的结合,创造形成一个有视觉、听觉和触觉的虚拟现实环境,让用户体验到一种身临其境的感觉。在这个虚拟的环境中,用户能够感受到空间中客体的存在,也可以和虚拟空间中的客体进行相关的互动,这项技术的应用,主要是加快用户对相关知识的认识效率。虚拟仿真技术涉及的方面比较多,主要包括计算机技术、多媒体技术、网络技术和人工智能技术等,另外,还有计算机的图像处理和模式的识别等,是现代仿真技术的有效发展和外延[1]。虚拟仿真技术的主要特点就是,让用户获得真实的体验,和虚构的客体进行交互,并产生一定的想象。在虚拟的空间中,实验人员可以进行和现实世界中同样的活动和实验,而且受到的外界影响因素比较小,实验产生的效果也更好一些。特别是在医学教学中的应用,能够有效的提高学生的实践能力和创新能力,因此,虚拟仿真技术的应用具有重要的意义。

篇6:基于虚拟仿真技术的应急管理实验教学系统研究

基于虚拟仿真技术的应急管理实验教学系统研究

陆辉,缪明月

(首都经济贸易大学城市经济与公共管理学院,北京100070)

摘要:人口、产业和财富高度聚集的城市也聚集着越来越频繁的险情和危机,如何搞好危机应急管理已经成为一个不容回避的问题。高校作为培养人才和传播知识的场所,应当着眼应急管理实践性、操作性强等特点,积极研究应急管理实验教学的方法,建设城市应急实验室,把实验室建设成为服务教学科研、政府企业以及普通民众的平台,为更好地解决城市的应急管理问题提供有力支撑。

关键词:高校;应急管理;实验教学;仿真技术

作者简介:陆辉,首都经贸大学城市经济与公共管理学院,工程师,硕士,研究领域为应急管理、教育信息化;缪明月,首都经贸大学城市经济与公共管理学院,交通运输规划与管理工程博士,研究领域为城市管理。

应急管理是公共管理的一个重要的分支领域,主要研究内容涵盖了应急管理所有重要环节,掌握城市应急管理的基本理论、方法、技术,能够快速有效、科学合理地处理各类公共危机事件,是城市管理实践对于公共管理人才的新要求。由于应急管理自身存在实践性、实操性强的特点,涵盖预防与应急准备、监测与预警等环节的城市应急管理实验室成为不可或缺的教学实训平台。近些年来,不少高校、科研机构、企业对应急管理实验教学系统进行了研究,开发了一些教学系统,总的看这些教学系统存在适应突发事件种类有限、仿真效果较差、定量评价和分析基本没有。本文将以应急管理教学仿真系统及首都经济贸易大学城市应急管理实验室为例,探讨解决城市应急管理实验室建设的问题与对策。

一、应急管理仿真教学系统及实验室建设现状

7月28日召开的全国防治非典工作会议指出,要加快建立健全各种突发事件应急机制,大力增强应对风险和突发事件的能力。抗击非典催生了我国现代应急管理,也催生了我国的应急管理教育事业。

到,河南理工大学、防灾科技学院、劳动关系学院、华南农业大学先后开展了应急管理本科教育。近年来,我国应急管理教学培训呈现了如火如荼的局面,一些大学及科研机构纷纷成立了应急管理研究机构。4月23日全国第一个应急管理学院在暨南大学成立,全国综合性大学基本都成立了应急管理研究所、应急管理研究中心或基地等。此外,各级党校、行政学院也都将应急管理作为党政干部培训的主干课程。回顾美国高校应急管理教育发展的历程,也不过20多年时间。1983年,北德克萨斯大学设立了美国第一个应急管理专业,授理学学士学位,到1995年只有4所大学设立相关专业。从1995年开始,应急管理专业在美国大学获得了快速发展,截至,47个州的266所大学开设应急管理、国土安全等相关本科、专科专业或专业证书班,其中,62所大学开始应急管理全硕士授权专业,32所大学开始国土安全硕士授权专业,9所大学开设应急管理博士学位专业,3所大学开设国土安全博士学位专业。美国的联邦紧急事态管理局(FEMA)每年举办一次应急管理高等教育大会,召集全美国高校(现在也有国外高校参加)应急管理相关专业的代表讨论应急管理的热点问题和应急管理高等教育的发展方向,它已经成为美国推动应急管理教育和培训的发动机。国内高校应急管理实验室有两大特点:一是着重防灾和应急技术手段研究,研究过程中主要以航空、遥感等高科技手段为支撑。如:北京师范大学减灾与应急工程重点实验室主要侧重自然致灾因子研究,针对不同致灾因子设置不同配套设备的实验室,分布于全国相关灾害易发地。二是着重应急政策和管理等方面研究。如:中国科学院研究生院工程教育学院应急管理实验室,是在应急管理专业委员会和中国优选法统筹法和经济数学研究会的支持下,开展以应急资源、应急预案为主要内容的研究。

二、首都经济贸易大学应急管理虚拟仿真实验室建设定位

1. 强化首都核心功能与发展城市应急管理的需要。《北京城市总体规划》(―)中首次提出:北京未来的发展定位是“国家首都、世界城市、文化名城和宜居城市”。世界城市的主要特征表现为国际金融中心、决策控制中心、国际活动聚集地、信息发布中心和高端人才聚集中心五个方面。北京市“十二五”规划明确指出:提高城市抗灾应急能力,要按照“平灾结合、以防为主、快速反应、措施有效”的原则,完善体制机制,建设具有强大危机应对能力的城市。虽然经过SARS事件处置和奥运会承办工作,北京城市应急管理水平得到提升,但就建设世界城市的目标看,城市应急保障能力还有较大差距,尤其是理论和实操能力兼具的应急人才的.缺乏,制约了城市应急管理发展速度。

2.专业学科发展的需要。当前我校公共管理、管理科学与工程等学科发展日益强化各相关学科的相互交叉与融合,集中聚焦在城市运行管理决策平台上,突出城市应急管理研究与应用的重要性。我校城市经济与公共管理学院本科有行政管理、城市管理、公共事业管理和土地资源管理四个专业,研究生培养有公共管理一级学科和区域经济二级学科,我校信息学院有管理科学与工程博士点,安全工程学院有安全工程相关本、硕专业。建设智慧化的城市安全运行管理、突发事件应急预测与评估管理实验系统有助于各个学科融合发展、共同提高,符合我校“十二五”规划发展要求,得到学校各方面的保障与大力支持。

3.应用型创新人才培养模式的需要。随着人才培养目标向复合型、应用型管理人才转变,必然要求教学方式从单纯课堂灌输的传统教学模式,向融入更多操作技能和社会实践的实验教学模式转变。实验教学重视培养动手和实践操作能力,发展实验教学已成为我国教育事业“十二五”规划和我校“十二五”规划确定的发展任务与目标。面向城市的公共管理专业具有实践性、操作性强的特点,必然要求实验室作为教学支撑。城市应急管理实验室将满足行政管理(含电子政务)、城市管理(含区域经济管理)、公共事业管理、土地资源管理诸专业本科学生、MPA、区域经济硕士以及北京市相关干部培训的迫切需要,成为首都各级党政机关及其领导干部进行应急管理模拟演练的实训基地。

4.整合资源构建智慧城市管理教学研究平台的需要。城市经济与公共管理学院拥有城市国际化、城乡一体化、都市圈、城市环境建设、政府监管与公共管理等研究平台,均有明确的和长期的研究方向,在教委的支持下,积累了大量世界主要城市统计数据、京津冀地区大城市统计数据、北京市各年代各专业层次规划图册。另外,已建设的数字城市实验室和其他科研项目还积累了一些设备。但由于数字城市实验室按常规学生上机机房式教室标准配置,难以适应智慧城市发展背景下的城市公共管理人才培养和教学研究新要求,通过建设城市应急管理实验室整合上述数据和设备,建立一个以北京大都市区为模板的城市运行研究平台,可以实现最终建成满足城市管理决策、运行和危机应对三大功能的“智慧城市实验研究中心”的发展目标。

三、应急管理实验教学仿真系统的特色

1.管理方法与地方实际相融合。利用应急仿真教学系统,可以搭建具有三维效果的当地路网图。同时可以输入当地实际的OD数据、流量数据、信号灯配时数据,紧贴城市布局和城市运行实际,具有动态仿真效果。

2.交互体验与动态演示相融合。应急仿真教学系统是构建全部关键环节的实操平台,教师可以通过键盘和鼠标点击操作,制造各类应急事件;仿真后台可以对事件的进展与演变进行实时仿真。学生分组进行操作,各部门负责人有单独操作平台,也有信息传送、汇总、发布平台,教师利用这个平台可以提问,并汇总学生传输的答案。

3.常态管理与应急管理相融合。由于应急仿真教学系统具有强大的仿真功能,且能够进行跟踪记录,记录每一时刻的路网平均车速、主要路口等灯排队长度、道路流量等重要数据,所以应急管理实验中心既能开展应急管理教学,也能对日常管理措施调整、大型活动组织等开展仿真研究和教学工作。

4.学生主导与教师引导相融合。在应急管理教学活动中,学生分组进行操作,各部门负责人单独操作,也有信息传送、汇总、发布平台,整个过程体现学生为主,教师为辅的新型教学理念。主要可以开展的教学项目:一是指导学生搭建路网、构建三维模型和图景,从而加深对现实路网的认识,熟悉应急地理信息,同时学生搭建的路网和三维模型可以储存下来,并入应急仿真教学系统,扩大应急演练教学的地理范围;二是开展应急处置演练培训与教学、科研工作;三是组织开展应急预案设计、评价与优化。

5.虚拟仿真与实景展示相融合。应急仿真教学系统可以与实景沙盘实现互联互通,即通过改变系统中的交通流量、信号配时、LED等数据信息实现对实景沙盘中相关信息的调整与控制。实验中心分为虚拟体验室和实景展示室,分别承担虚拟仿真突发事件处置过程和沙盘演练、实景展示应急管理相关知识。

6.多元主体主观评价与系统定量评价相融合。评价应急管理的优与劣、成与败,需要检测很多指标,其中数据指标通过综合评价系统实时记录从准备阶段到措施实施后阶段虚拟预算、预案实施、临时措施、城市运行变化等信息数据来实现。获得数据包括:路网实时平均车速、道路实时流量、重要路口等灯车辆排队长度、救援车辆运行速度与时间等,其他数据可以定制。

本项目计划通过2~3年的研究和实践,经过总结、再调研与多方论证,计划建成地震危机模拟与感知分析实验教学系统、城市交通应急智慧管理模拟教学系统、城市应急实验室智能管理系统、跨平台协同应急模拟演练教学系统等先进且实用的实验系统,通过这些系统的建设最终搭建满足城市运行、管理、决策和危机应对实验功能的“智慧城市运行与应急管理实验中心”。

参考文献:

[1]郑彦平,贺钧。虚拟现实技术的应用现状及发展[J].信息技术,,(12)。

[2]周红军,王选科。虚拟现实系统概述[J].航空计算技术,2005,(01)。

[3]周思跃,龚振邦。虚拟现实定义的探讨[J].计算机仿真,,(09)。

篇7:浅析物理实验教学应用论文

浅析物理实验教学应用论文

高中物理新大纲中明确要求,要“使学生受到科学方法的训练,培养学生观察和实验能力,科学思维能力,分析问题和解决问题的能力。”“教师要充分发挥学生做好实验的主动性和积极性,加强对学生实验的指导。应该要求学生认真思考,手脑并用,既要独立操作,又要善于与别人合作。”可见物理实验教学在物理教学中的重要性。

物理实验,作为一种理论联系实际的实践活动,它使学生处于教学的主要地位,灵活地运用知识并促成知识迁移;它也经生动的形象作用于学生,能激发学生的学习兴趣,形成良好的学习动机,并通过非智力因素促进智力的发展。所以,在物理教学中应强调实验教学的重要性。笔者曾有幸作为本市中青年教师基本功竞赛职教类专业课的评委之一,在评定优秀课时,把是否采用电教手段作为一项评定内容之一,这无可厚非,也是值得提倡的。要推进素质教育,要优化课堂教学结构,电教媒体的作用的必不可少的。但电教手段并不就是多媒体课件的使用,更何况对各学科应区别对待,对于物理学科,笔者认为,更应强调实验教学,特别是探索性实验教学,以期培养学生的.动手能力,科学探究能力,观察实验能力,获取信息、传递信息、处理信息的能力,分析和判断的能力及团结协作的能力。而多媒体课件对本学科来说只能作为一种辅助手段加以运用,因为它毕竟是制作的课件,而课件容易在学生头脑中产生“假”的想法,只是有时用实验无法或很难看清楚的物理现象,利用课件的方式,通过放慢其变化过程,利用屏幕重现其物理现象,从而使学生看清楚其间的变化,起到补充和强化物理实验的效果。所以两者之间各有优缺点:

1、多媒体课件课堂容量大,能极大地提高课堂教学效率,但不能真正体现物理现象的真实性,即课件的结论不能使人信服;而物理实验,现象直观、结论真实,实验所获得的数据很有说服力,但课堂演示实验花时较多。

2、多媒体课件制作所花费时间较长。从这一点来看,不可能每节课都使用课件,大多数可以说在开设公开课、优质课或竞赛课时才使用。而且从实际情况来看,不可能每个学校特别是农村学校或落后地区都具备这种设备。相对来说,实验教学在农村中学还是唱主角。

3、课堂教学并不是一种死板的、教条式的教学,它应根据教学中的主体——学生来组织教学,随时调整和改革课堂教学方式,做到课堂教学灵活多样,尽可能地调动学生的学习兴趣,努力激发学生的学习潜能。而要达到这些,用课件教学较难满足,原因是课件是教师在上课前就已经制作好的,课件中所设置的问题也仅仅是教师的“一面之词”,而实际情况往往与教师的“假设”相差甚多,特别是用课件完成的实验是不会出任何“差错”的实验,这样一般不容易使学生的思维得到发展,更不必说使学生的创新意识和创造才能得到培养。但物理实验特别是学生实验完全可以弥补课件的缺陷,学生在实验中或教师在做演示实验时可能会遇到“意想不到”的问题,而这往往能激活课堂气氛,从而使课堂教学处于“新”、“奇”之中,学生从中也能感受到学习物理的乐趣,这对培养学生的优良思维品质和创新能力大有帮助。

4、演示实验要求教师动手能力强,反映教师的基本素质;而课件的制作和使用反映教师掌握先进教育设备的本领。从教育的发展趋势来看,这两方面是教师必须具备的基本功。

在物理教学中,为了更好地培养学生的形象思维,让学生观察物理现象是必须的;但更重要的是让学生亲自动手,在操作中去观察物理现象,去体验物理规律的奥秘,所以必须进行物理实验教学。同时,在教学过程中,也应通过各种手段重视物理现象,其目的是找到物理变化的内在规律,这就需要解剖麻雀,把物理变化中某一瞬间或某一位置的状态加以观察,认清它的特点,使学生对于物理现象的认识既有整体变化的过程,又有整体变化过程中每一阶段的具体状态,以利较确切地把握整个物理过程,而这可通过课件来实现,所以物理实验教学和多媒体课件的使用是相辅相成的。

在积极推进素质教育,努力培养学生的创新意识和创造才能的前提下,应积极开辟第二课堂,开放实验室,提供机会和场所,进行课题研究及探索性实验;而在课堂教学中,应是物理实验和多媒体辅助教学相互结合。这两者如果使用得当,可以进一步激发学生学习兴趣,挖掘学生的学习潜能,从而使课堂变活,使学生的思维处于“最近发展区”,尽可能使学生的创造能力有所突破。

篇8:财经类实验教学平台构建与应用论文

引言

随着信息化的快速发展,培养应用型、技术型人才成为高等院校财经类专业的目标定位。为了培养高素质、宽口径,强能力的财经类应用型人才,就必须提高学生动手和解决实际问题的能力[1],因此开展财经类专业实验实训教学,建立符合自身专业特色的实验教学平台是财经类专业发展的重要途径。而传统的财经类实验室,大多存在教室独立固定,应用软件缺失,课堂之外学习困难等,难以满足财经类实验教学及时响应,灵活部署,快速搭建各类实验实训场景的需求,在这样的背景下,一种新型的实验教学辅助技术—云计算机技术应运而生了。云计算环境下实验教学平台是云计算技术在高校教学中的典型应用,该平台可以在任何时间,任何地点为不同的用户提供各种计算服务,老师和学生可以通过各种移动终端,如手机,Ipad等移动设备接入云实验平台,获取各种实验资源[2]。

1云计算对高校实验教学的影响

Google最先提出了云计算的概念,狭义是指IT基础设施的使用和交付模式,用户以按需、易扩展的方式,通过网络获得所需资源;广义指服务的使用和交付模式,用户以按需、易扩展的方式,通过网络获得所需资源。云计算可理解为分布式计算、并行计算和网格计算的发展,或者说是这些概念的商业实现[3-4]。对学生而言,他们变成了真正的自主学习,不再是老师教什么,他们学什么,通过云平台,他们可以自己选择学习内容,学习不再停留在书本上,他们可以通过网络获取丰富的数字化学习资源,也可以把自己海量的私有学习数据存储在云上,随时随地更新和下载,极大地扩展了学习空间,提高了学习效率。对老师来说,最重要的影响是课堂中所扮演的角色转变,从原来知识的传授者,转变成了教学的引导和组织者,通过云平台,可以组织学生进行一些探究式或协作式的学习,使学生成为了真正的主角,也有利于老师开展个性化的教学。除此之外,教师还可以通过“云端”获取很多免费的教学资源,而不用去考虑网站的维护,并且可以通过这个平台对学生进行在线辅导,答疑解惑,也可为教师的集体备课提供技术支持。云计算可以将各种实验资源、多媒体教学资源虚拟化成云资源库,基于云资源库,学生可以获取广泛的云计算教学服务[5]。如果将各种资源进行整合,就可建成一个全面、实时的“云计算环境下的实验教学平台”,这对于促进高等教育的发展,提高教育的信息化,具有重要的意义。

篇9:财经类实验教学平台构建与应用论文

2.1云计算环境下财经类实验教学平台的建设思路

传统的财经类实验室存在建设成本高,更新换代快,设备共享困难,使用效率不高,开放实验受场地限制,教学效果不理想,维护成本高等一系列问题,因此有必要对实验室教学资源进行整合,建立一个灵活、高效的实验教学平台,满足财经类实验教学的需要。云计算技术的出现,为我们建立财经类专业实验教学平台提供了思路。云计算作为一种新型的计算模型,它能将大量网络教学资源进行整合和统一调度,形成庞大的资源池,用户可以按需获取教学资源,刚好解决了传统实验室以及教学平台管理难、投入高、效率低的问题。

2.2基于云计算的财经类实验教学平台的物理架构

云计算技术的应用,既可以整合原有硬件,又可以适应新的硬件技术扩展,根据现有的实验室软硬件环境及云计算环境下财经类专业实验教学平台的建设规划,我院云计算实验教学平台基于VMWare的虚拟技术,对服务器,应用程序和桌面进行虚拟化。服务器的虚拟化已应用到了各门课的实验实训教学以及跨专业的实验教学中。目前学院实验中心有三台内存32G,硬盘3T,处理器为Intel(R)Xeon(R)的IBM服务器,服务器之间采用千兆交换机进行连接,并以百兆的速度交换到各实验室的电脑桌面,软件采用的是基于云技术的VMWare软件,三台服务器连接成了服务器集群,作为一个共同的存储体,每台服务器被分成了两个盘,一个作为数据文件存储区,另一个作为镜像文件存储区,服务器集群上创建了若干个虚拟机,每台虚拟机之间可以独立运行,可以分装不同的教学软件和存储教学资源,供不同的专业教学需要,以至于不会产生访问量过大而拖垮网速的问题,学生可以在任何有网络接入的地方,例如宿舍,教室,实验室均可使用终端设备访问服务器资源,进行实验或者实训,实验结果可以向服务器传输存储等,极大地提高了实验教学资源的共享性,也节省了购买大量硬件设备的开支,云平台的物理架构如图1所示。从图1可以看出,该云平台共包含四个层次:云应用层、云存储层、云接入层和云终端。云存储层是相关的硬件设备和云教学资源组成的一个集群;云应用层是通过虚拟操作系统,应用系统对云教学资源进行管理,给用户提供服务;云接入通过Internet进行访问或一些混合通信来完成;云终端是指用户所持有的各种可以访问云平台的.终端设备,如Ipad、手机、台式电脑、笔记本等。

篇10:财经类实验教学平台构建与应用论文

目前我院开设有财务管理、会计学、金融学、经济学、国际经济与贸易、国际商务6个专业,学生总人数近1500人,我们不断进行实验教学改革,积极推进素质教育,逐步形成了较有特色的实训教学体系,如下图所示:如图2所示我院实验实训教学体系包括四个层次:各专业课程实训、各专业课程群实训、各专业综合实训以及跨专业综合实训,由于学院实验室场地和资源有限,尤其是跨专业综合实训,学生来自不同的专业,上课时间难以统一,依托云计算的实验教学平台,每个学生有一个虚拟的实验空间,他们可以随时随地使用自己的终端设备,如笔记本电脑,IPad等,访问教学软件,进行仿真实验,遇到不懂的问题,可以观看虚拟空间的视频教学和案例教学,老师也可实时掌握学生做了哪些实验,以及实验的完成情况等,遇到出现问题较多的地方,老师只需集中一两次进行讲解即可,极大地提高了教学效率和效果。实验中心拥有沙盘ERP商战实践平台、报关报检实务训练平台、会计综合实习的平台、报关报检实务训练平台以及Eviews、Spss统计软件,有了云环境下的虚拟服务器实验平台,为开放性实验奠定了基础,例如对全院学生进行开放实验,备战广西第三届大学生财税技能大赛,广西大学生会计技能大赛,全国高校商业精英挑战赛暨第二届广西国际贸易专业技能大赛,第六届“正保网中网”全国大学生财务决策大赛,在该比赛中,学生以广西区第一的优异成绩代表学校参赛,获得南部赛区(福建、广东、广西、海南、江西5省区)二等奖的好成绩。

4结语

由于财经类专业学生人数较多,专业较多,每个专业设计一个独立的实验系统,每个自然班安排物理上的实验室,对财力和人力是一种极大的浪费。本文对云环境下实验教学平台进行探索和实践,为学生提供个性化、自由化、多元化的实验教学移动云平台,为财经类实验教学提供了新的思路,也极大地提高了实验教学水平。基于云计算的财经类实验教学平台是教育信息化发展下的一种新型的教学方法,是理论与实际相结合的典型教学手段,将该实验平台应用于我院实验教学,实践表明,老师和学生实现了教与学的双赢。将移动云计算应用于实验教学平台,是新时期财经类实验教学改革的手段和方法,在不久的将来将会展现出更强大的生命力,必将促进财经类应用型人才培养再上一个新的台阶。

参考文献:

[1]李智勇,陈韦伶.基于云计算的经管类实验教学平台建设的探讨[J].教育信息技术.(5):18-21

[2]樊雷,孙健波,马文杰.基于移动云计算的高校实验教学平台设计[J].福建电脑.(8):14-16

[3]王鹏.走进云计算[M].北京:人民邮电出版社,.

[4]钟锋.云计算辅助教学的协作式教学环境设计与实践[J].中国教育信息化.(11):63-66

[5]张乃千,杨海,周丽涛.基于云计算的虚拟实验云平台设计[J].计算机教育.2015(1):39-44

篇11:仿真技术在电子电路教学中的应用

仿真技术在电子电路教学中的应用

结合应用实例阐述EWB仿真技术在电子电路的理论教学、实验教学和故障分析教学等方面的辅助作用,说明在电子电路教学中应用仿真技术具有很大的优越性.EWB作为一种先进的.现代化教学工具,应在电子电路教学中推广应用.

作 者:林丽娜  作者单位:福建省仙游县职业中专学校,福建,莆田,351200 刊 名:机电信息 英文刊名:MECHANICAL AND ELECTRICAL INFORMATION 年,卷(期): “”(18) 分类号: 关键词:仿真技术   EWB软件   电子电路   理论教学   实验教学   电路故障分析  

篇12:DSP原理及应用实验教学的研究与探讨论文

摘要:本文阐述了DSP原理及应用实验教学的主导思想和原则,,给出了DSP原理及应用实验教学的具体做法,提出了改革DSP原理及应用实验教学的基本思路。通过实验箱中课程实验的开展及扩展部分实验教学的开展,理论学习和实践教学深度结合,既能充分激发学生的创造能力,提高学生的分析和解决问题的能力,又能进一步加强对DSP原理及应用课程的理解,为其课程的学习和应用奠定了良好的基础,更有助于学生提高基本技能,巩固专业知识。

关键词:DSP原理及应用;深度结合;改革

一、引言

近年来,DSP技术在国内迅速发展,在数字通信、数字图像处理、语音信号处理、家电医疗等领域得到了广泛的应用。多年来,我校电子信息工程学院开设了“DSP原理及应用”课程以及相应的实验课程。学生通过该课程的学习和实践,掌握了基本的编程技巧和实现过程以及处理算法的能力,具备了系统开发的能力,为以后的工作和学习打下基础。[1]“DSP原理及应用”课程实践性很强,实验部分尤为重要。本文主要分析目前的“DSP原理及应用”实验教学存在的一些问题,并提出了一些改善教学方法的建议。

二、实验教学环节的总体结构

DSP原理及应用实验课程的实践性很强,主要包括设计性和验证性实验。[2]学生能够自己动手设计电路,编写程序,下载运行,自己独立完成各种竞赛,为学生就业提供有力的保障。

总体框图如图1所示。以5000系列DSP芯片为CPU,可完成键盘、LCD显示、电机控制部分、温度检测、交通灯实验、语音测试、温度检测、无线通信等实验,通过实验箱的操作,学生很直观地观察、优化程序,下载运行,得到结果。

主控制板的'硬件提供实验箱的CPU模块,程序通过仿真机下载运行,直接查看结果。硬件扩展方面的实验简单直观,可以激发学生的学习兴趣。例如,学生可以进行I/O口的实验操作,交通灯实验的控制,学生很直观地通过改变代码得到四个方向的不同颜色的灯交替闪亮,也可以改变延时来得到不同的结果。

三、实验教学存在的一些主要问题

实验题目单一

对于部分验证性的实验,由教师讲解实验的工作原理并提供程序,学生验证结果。比如,在FIR滤波器的设计中,学生通过程序运行观看各种波形,通过观察窗口得到的时域和频域的滤波效果比较直观,但是很多学生对程序的设计和自己的编程能力并不是很了解,实验结束后部分学生并没有掌握实验和编程技能,甚至读不懂程序。

2.教材与实验设备不协调

学生在理论教学当中还在沿用TMS320C5402为CPU的设计、指令系统等。但是在实验教学当中实验设备和厂家的不同,比如C55xx系列的CPU,指令系统的不统一和内部结构的区别,要求学生对相应的指令系统要熟知。而很多学生看不懂例子程序,编程时频繁出错,需要在教材选定时注意实验教学和理论教学的协调。

3.整体规划的匮乏

实验教学与理论教学没有做到很好的统一,实验教学应该由专门从事该专业的教师来教授。实验内容比较单一,新的实验设备没有得到很好的应用。实验教学应该与科研、应用结合起来,一些相关科研教师可以将科研中的新技术和方向带给学生,让学生真正了解该门课程的重要性,增加一些算法的研究,将图像处理以及语音信号处理等课程结合起来,真正做到学以致用。DSP实验教学当中更多地是把它作为一个16位的单片机来用,而忽略了它作为数字信号处理的真正的使用价值。[3]

四、提高实验教学的几点建议

1.统一规划

实验教学与理论教学统一,精选教学内容。实验教学是为了学生更好地理解理论知识,真正做到学以致用,DSP课程是一门设计性和实用性比较强的课程。[4]为了便于学生设计和应用,理论课程应该稍微超前实验课程,设计性的实验应该排在稍后。学生对整门课程有一个更深的了解后进行综合设计,效果会更好。学生通过系统的学习和综合复习,对课程的认识和学习会更加深刻,可以提高设计性实验的效果。

2.设计性的题目实用化

DSP实验内容要求学生完成一些比较直观的硬件设计,要求学生具备初步开发系统的基本能力,为了这个目标,实验的题目应该更实用化,与学生的就业联系起来。“DSP原理及应用”课程是为大四学生开设的一门专业课,实验教学应该本着实用性强、达到一定的应用效果为目的来开设。大四学生已经开始找工作,作为实用性较强的专业课,学生和工作岗位更倾向于一些关于科研、生产一线的课题,设计性的课题可以将种类和难度都多样化,给不同基础、爱好不同的学生提供自由的选择。我校的很多课题都与“DSP原理及应用”课程有关,比如数学图像处理、各种数字调制、语音信号处理等都可以作为设计性的实验。

3.网络资源的使用

开设网络课程,可以增加一些前沿课题的研究及发展和应用。随着互联网的广泛应用,DSP原理与应用实验课程可以借助网络资源来学习和提高自身技能。实验教师可以利用校园网来更新最新的实验内容和应用,激励学生认真完成相关内容的查找和预习过程。教师也可以录制实验教程视频,便于学生学习和操作。学生在进行实验操作之前,可以到网上查阅了解关键芯片、实验设备的有关知识和题目的发展、应用背景。通过网上选课或预约实验,学生可以根据自身需要做多个设计性的题目内容,也可以自行选择合适时间和实验教师。根据大四学生的本身问题,有些学生要考研或找工作或出国,改变以往的硬性安排,体现比较人性化的新教学理念。[5]

五、结论

对于DSP原理及应用实验教学方法的研究和探讨,我们提出几点建议和看法,在以后的教学当中要进一步实践、总结和完善。[6]本着加强实验教学当中的创新性,提高学生的实践能力,学生不仅学到了一门知识更是一门技术、一个工具。DSP原理及应用实验教学的探索和研究,需要考虑学生的就业要求,突出学生的综合能力、设计能力和创新能力的培养。DSP实验教学已经由单一的教学功能向着科研和实践的高水平实用性为目的而发展。[7]

篇13:实验教学与应用创新型传媒人才培养论文

实验教学与应用创新型传媒人才培养论文

摘要 本文以首都经济贸易大学人文学院传媒实验室为例,探讨培养社会需求的应用创新型传媒人才的途径与方式。

关键词 传媒实验室 实践 创新 应用型人才

高校实验室是将理论知识应用于实践的重要场所,是人才培养和教学科研的重要基地,是培养大学生创新思维和动手能力的平台。面对社会的快速发展,高校必须顺应时代发展的潮流,大力推进创新素质教育,培养具有创新精神和创新能力的适应社会需求的应用型创新人才。因此,高校实验室对人才的培养肩负着重要的使命。为此,要多角度、全方面的对实验室创新型人才培养途径进行挖掘。而首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心所探索出的实验教学模式、类型及方法,既为如何进行实用创新性传媒人才培养提供直接的经验,也为如何利用高校实验室的软硬件资源,搞好实验教学工作,提供相应的参照。

一、教学模式创新

相比于其他种类的高校实验室来说,传媒实验室的人才培养途径当然是要围绕传媒人才的打造和市场对创新型传媒人才的要求,一面配合各个学校实验教学理念与定位,一面需要以全面提高学生综合素质为基础,最终实现对学生创新精神和实践能力的培育。首都经济贸易大学传媒实验中心经过多年的教学实践,已经建立起教学与实践相结合、实践与人才紊质培养相结合、人才素质培养与市场需求相结合的人才培养机制,同时强调专业教学、实践及专业人才技能培养的同步性与综台性。而在具体的实验教学中,则通过课堂上教学与拟真实践、课外专业技能培训、教学与社会活动实操、学术活动与讲座、学科竞赛等途径,综合而全方位地为培养传媒市场所需要的应用创新型人才,构建出以下四种实验教学模式。

1 教学与实验一体化模式

教学与实验一体化是指传媒实践教学遵循专业作业流程规律,使学生在掌握理论的基础上,对教学与实践进行拟真设计的实践教学过程。在这一模式中,可以由教师设定题目。也可以根据自己的兴趣自定题目,通过小组分上、各司其职,团队协作、共同作业,完成项目、汇报总结等环节,使学生在学习和实践专业技能的同时,锻炼其创意能力、管理能力、协作能力、沟通能力、表达能力、项目运作能力,并同时培育学生的思维能力和创新能力。这一模式将理论有机地融入到实验教学过程里,并突显和实现对传媒类学生的专业技能及素质的初步结合与培育,经过反复的理论与实验的融合与磨合,让学生的专业素质、综合素质和能力得到更好的培育和养成。

2 教学与培训一体化模式

教学与培训一体化的实验教学模式是指传媒实验室按照传媒人才的专业要求,根据专业实践的发展状态,让学生及时补充专业实践中出现的新知识,使其与专业实践发展同步,始终能够学习到最新的专业技能,在教学与实践中进行专业技能强化与提高的实践教学过程。在这一模式中,聘请校内外的优秀教师与专家,一方面利用传媒实验室的设备资源,搭建讲解、演示、实验操作平台,对学生没有掌握的基本专业技能加以课外培训,如大洋非线性编辑软件、Adobe公司出品的图片编辑与绘制软件、录音与导播技术等。通过现场讲解,现场实操,帮助学生熟悉设备和软件功能,技术操作流程。学生通过模拟、实际操作等技术和方法,结合实验教材独立完成实验。培训以学生自愿参与为基础,以专业技能的系列讲座为形式,在培训过程中以实际应用操作为手段,并在培训后加以考核,从而帮助和实现学生专业技能全方面的扩展和提高,提升其复合型人才的基本素质。另一方面。为学生讲授专业前沿知识、传统文化和专业在社会上的应用环境等,为学生巩固知识,增强文化底蕴并能够更快地了解工作性质,先行具备从事专业工作的先进理念和社会视野,更有针对性地进行专业技术学习打下基础,从而提高学生的钻研能力、探求精神和综合素质。

这种模式。能够适应传媒行业的发展状况与趋势,改善学校教育相对于业界发展来说一直体现出的滞后局面,为学生及时补充业界最新需要的专业技能。使传媒人才的培养能够保持在与行业发展的同步位置上。

3 教学与社会实操一体化模式

教学与社会实操一体化的实验教学模式是指传媒实验室结合专业人才市场的要求,在教学与实践中引进社会实际操作项日,实现专业技能培养与社会实践要求对接的实验教学过程。这一实践模式是为让学生更快地了解社会工作环节,熟悉工作流程,促进学生就业而开展的富有特色的实践教学形式。在这一模式中,依托学校与学院社会活动项目多、北京市传媒资源丰富的特点,将实际要开展的活动或媒体项月引入学生的实践教学,让学生直接参加学校及媒体机构的项目运作及生产,使学生在具体的媒体实践中进行专业技能实际操作,以提高学生专业技能的综合运用能力。如为某公司进行形象包装,包括CI企业形象设计、公司宣传广告创意、宣传片制作、公司形象推广策划、宣传册设计、网站设计等一系列的创意策划活动。这一模式通过教师组织和把握,采取项目招标的形式,完全由学生执行、策划、运作,直至项目的完成和总结,使学生参与真正的社会实践,加强和培育其专业素质。使其创新能力在实操中得到肯定、创新信念得到巩固,以培养真正的符合社会需要的实用型专业人才。

传媒行业是一种需要更多实操的领域。就传媒人才培养来说,专业素质,综合素质、创新素质和创业素质的培育,高校专业教学中所有的理论最终还是要体现在学生是否能够顺利进入行业的社会实操环节、体现专业实操的能力、担当专业实操的责任 教学与社会实操一体化模式满足了培养传媒人才的特殊要求。

4 教学与竞赛一体化模式

教学与竞赛一体化的实验教学模式是指传媒实验室中的实验教学结合教学内容,以组织学生参加社会上的各类竞赛或者自办竞赛的方式,为学生提供一个施展才华的平台。这一实践模式是通过让学生通过竞赛,充分展示创意能力、知识与技能的综合运用能力,锻炼学生的实践能力,增强合作和竞争意识、培养其思维能力及其意志力。在这一模式中,一方面积极组织学生参加社会上各类专业竞赛,如全国大学生广告大赛、金铅笔奖、金犊奖等,由教师进行指导,可以以个人或小组为单位,进行选题、创意、策划、执行、操作等的一系列活动。另一方面,传媒实验室根据专业课程进度和人才市场需求,自拟题目,在院系内或者联合其它高校的传媒实验室组织开展竞赛活动。如主持人大赛、公益广告大赛、城市宣传片大赛等。大赛的筹办包括策划、宣传、聘请专家、现场拍摄、会务、报道等完全由学生完成,在筹办过程中,锻炼其策划能力、协作能力、公关能力、沟通能力、运作能力、应变能力,同时增强学生创新能力和意志力。

传媒是一个竞争激烈的行业,并且随着媒介技术的快速更新换代,使得传统媒介与新媒介、各类媒介机构与公司、从事媒介行业实践的传媒人,均卷人到各种各样的竞争环境与过程。先行导入竞争因素。让学生能置身并参与,是首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心开展实验教学的有意作为经过教学与竞赛一体化模式,可以在提高学生的综合素质和实践能力的基础上,进一步冶炼学生的创业能力。

二、课程类型与层次建设

高校的人才培养从来都应该以学生为本,不仅要进行知识传授、能力培养,还要培育人才的综合素质提高。为实现教学目的`,实验教学需要有不同的实验教学方式和层次。首都经济贸易大学的实验教学体系是由如下实验类型构成的。这些实验类型同时结构出其独到的实验教学体系与层次,为实用创新型传媒人才的打造,提供了坚实支持。

1 专业基础实验

这种实验类型是高校专业实验教学必备的内容,也是专业人才培养的基础。其内容主要是对专业基础技能进行系统的教学与培训,让学生掌握以后从事相应的专业上作所需要基础技能。如首都经济贸易大学广告学专业中设置美术基础、广告摄影、摄像,造型艺术、Photoshop、Illustrator软件等实验教学课程,以提高学生的审美能力、造型能力和动手实操能力。在传播学专业中,则设置市场调查与分析、公共关系、摄影与剪辑、新闻写作、报刊编辑等实验课程,以培养传播系学生的基本专业技能、涵育专业素质、掌握实操技能。

2 专业提高实验

这种类型的实验教学是在专业基础课程的基础上开展的。首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心将这种类型的课程,开设为着重于创意设计型实验教学的课程类型。其间,主要通过参与项日、活动等,使学生在拟真和实际的情境下,实现专业技能的提高。如广告学专业中设置广告创意、版式设计、企业形象设计、广告影视制作、广告音乐形象设计等课程。通过试验教学深化学生对课程内容的理解,帮助学生掌握广告设计制作的技能和方法,提高其综合专业素质。传播学专业中设置媒体经营与管理、广播电影经营与管理等课程的实验环节,以提升传播系学生进行媒体项月的策划、管理、运营和媒体公司管理、运营的综合能力与素质。而在这种课程的教学目的和要求中,是要通过实验教学内容、形式及环节的设计,实现传媒专业学生基础技能的提高与运用。

3 综合素质与创新能力培养实验

学生掌握专业知识和基本技能后,需要通过动手实践操作来提高专业综合能力。通过虚拟媒体公司、创意工作室、校企合作、参加竞赛等方式,造就学生创新能力的养成和提升。传媒实验室为学生提供场地、器材与相应的指导,为学生承担的创意活动和项目提供便利条件,让学生利用传媒实验室的设备与专业传媒机构、公司合作,进行项目的创意、策划、运作,并为学生创新学习活动提供实践指导和服务。这种类型的实验教学课程,以实现和激发学生的创新潜力为追求,以培养出当下社会最需要的实用创新性传媒人才。

三、实验教学效果实现

一体化的教学模式和递进式的教学类型与层次,帮助学生提高了专业理论与实践结合的能力,想象力获得不断的激发及培育,并通过策划、设计、管理、运作和宣传、营销等实践环节,让创新意识成为学生的自觉意识和素质,这也是首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心进行实验教学的终极追求。在多类型、分层次、循序渐进的实验教学中,传媒学生的专业技能趋于成熟,专业素养不断提高,创新素质不断养成,为他们将来成为符合社会发展需要、掌握传媒相关技术、具有创新精神的应用型高素质人才,奠定了基础、铺平了道路、形成了促进。实验教学的成果是显而易见的。

1 专业技能成熟

通过一系列的横向、纵向的实验教学类型和层次、体系的设置,在基础性、提高性实验和综合素质与创新能力培养实验教学中,学生由点及面、由浅入深,在递进式实验教学环境与进程中,使得学生熟练地掌握了专业技能,达到了市场对传媒人才需求的行业标准及要求。

2 专业素养提高

通过课堂与课外理论与实践的结合,在媒体机构的项目运作及生产中,学生不仅得到了充分的锻炼,其创意能力、营销能力、管理能力、公关能力、协作能力等。以及作为专业人才所需要的感觉、素养等均得到了培育。学生在实践中不断进行经验的积累,在实验教学的积极体验与参与里,提高了自己的择业和就业竞争力。

3 创新人才素质养成

首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心所设置的社会实操的环节和虚拟公司的运营,主要让学生起主导作用。通过创意、策划、公关、制作等一系列具体运作中,增强学生的勇气、毅力、信心,坚定其意志并培养其勇于探索的精神、解决问题的能力和社会责任感,从而能将学生打造成具有独立创新能力、坚定信念和百折不挠意志的适应社会需求的应用创新型人才。

首都经济贸易大学人文学院传媒实验中心就这样通过教学与实践结合、实践与人才素质培养结合、人才素质培养与市场需求结合的人才培养机制,优化了自己的实验教学的结构体系,激发和实现学生的学习主动性和积极性,增强其实际动手能力、创新能力,培育其作为传媒人的毅力和信念,使其在理论与实践的融合中,而能与行业发展同步,与传媒行业的发展要求相吻合,最大限度地实现了学生作为未来合格传媒人才的素质、素养培育。当然,从以上的经验总结与剖析中,我们同时看到了高校实验教学可以尝试的路径和实现的效果。

篇14:《单片机原理及应用》实验教学设计

《单片机原理及应用》实验教学设计

<单片机原理及应用>是一门综合性、实践性都非常强的'专业课程.随着科学技术的发展,其实验方法和实验手段也在不断更新和完善.该文主要结合自己的教学经验,阐述了实验教学设计的思路和方法,以提高学生的实践能力,自主学习能力和协作学习能力.

作 者:赵德才 ZHAO De-cai  作者单位:青海民族学院,电工电子基础实验中心,青海,西宁,810007 刊 名:电脑知识与技术 英文刊名:COMPUTER KNOWLEDGE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 5(12) 分类号:G642 关键词:单片机   实验教学   教学设计  

篇15:仿真技术在汽车维修教学中的应用

仿真技术在汽车维修教学中的应用

随着科技的发展,一种新兴的前沿科学--VR技术(Virtual Reality,虚拟现实) 被引入到汽车维修教学中,它可以最大限度地挖掘教师和学生的.潜能,提高维修教学的质量.

作 者:杨文  作者单位:长春汽车工业高等专科学校 刊 名:汽车维修 英文刊名:AUTOMOBILE MAINTENANCE 年,卷(期): “”(1) 分类号:U4 关键词: 

篇16:计算机仿真技术课程教学中的应用论文

计算机仿真技术课程教学中的应用论文

摘要:在研究生的计算机仿真技术课程教学中,针对机械工程类研究生的专业方向、课程体系的设置以及工科研究生自身特点,为培养研究生的自主学习能力、创新能力以及增强其工程应用意识,通过在计算机仿真技术课程教学的经验积累,逐步探索出以项目驱动为主要教学方法,通过实践应用,取得良好的教学效果。

关键词:项目教学法;计算机仿真;创新;实践

一、前言

研究生教学有其突出的特点,他们中多数人理论基础扎实,获取书本知识能力强。但同时也存在创新意识和创新能力不足、工程应用背景不够的缺点。本人通过十多年研究生教学的实践,结合本学院研究生专业方向、课程内容针对性强等特点,对如何在研究生教学改革中突出培养学生的自学能力、创新能力,增强学生的创新意识与工程应用能力等问题进行了一些改革创新。

二、课程定位及课程特点

随着现代工业的发展,科学研究的深入与计算机软、硬件的发展,计算机仿真技术已成为分析、综合各类系统,特别是大系统的一种有效研究方法和有力的研究工具,计算机仿真技术已经广泛应用在各技术领域、各学科内容和各工程部门。仿真技术已经在国防军事、国民经济、社会生活的众多领域发挥了重要的作用,国内外众多学者认为,仿真技术“正在成为与理论、实验并列的第三种认识和改造客观世界以及科学研究的手段”,因此仿真技术被认为是“使能”技术。计算机仿真技术是仿真科学与技术涉及到的有关具体仿真技术中最为基础的部分,具有综合性、多学科交叉等特点。为了拓宽机械工程专业基础,提高培养对象的整体素质,更好地适应社会对机械工程专业人才的需求,高校工科专业的研究生应掌握一定的计算机仿真知识与技能。计算机仿真技术课程是我校机械工程学院面向所有研究生各专业方向的研究生开设的一门专业基础课程,考虑专业应用需求并结合教学实践情况,课程目的是通过本课程的学习,要求学生掌握计算机仿真技术方面的基本理论,基本知识和基本技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为今后分析、综合各类工程系统或非工程系统提供一种有力的工具,以便能灵活应用所学的计算机仿真技术为本专业工作服务。一方面,基于仿真技术课程的内容方法较多,实践性强的特点;另一方面,授课对象专业方向较多、授课学时有限等特点,如何解决在有限的教学课时内讲授内容繁多的仿真内容、对计算机仿真技术课程进行教学方法和手段的改革探索和实践,以达到计算机仿真技术教学目标。

三、教学内容的设置和教学方法的选择

课程开设初期,由于只是机械电子工程专业方向的同学选修,所以所讲内容基本针对该专业方向进行设置。随着选修人数的不断增加,以及选修学生所属专业方向的扩大,专业方向包括:机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、机械工程(专业学位)等,基本涵盖了机械工程学院的所有专业方向。计算机仿真技术课程涉及多个交叉学科,紧密相关的课程包括数值计算方法、计算机编程、计算机图形学、高等数学、自动控制原理、现代控制理论、优化设计等课程。如何讲出本课程的特点,并充分结合相关课程内容,必须在教学内容的选排上下功夫。项目教学法是一种以任务驱动、以项目为基本教学单元,将理论教学和实践教学有机融合在一起,强调综合能力的培养在研究生教育中的重要性,突出学生在整个教学过程中的主体地位。因此,为了满足各个专业方向学生的要求,使他们能够掌握一门工程分析技术,为后续的学术论文和硕士学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段,本人在讲授该门课程的过程中,逐年对教学内容、教学手段和教学考核方法等不断进行调整和完善。

1、采取项目专题方式进行教学内容的讲授,调整授课内容,采用专题教学方法使课程主题内容分明,有利于将仿真方法讲深、讲透。

2、扩展所授课程内容涵盖的范围,包括数值计算、优化设计、图形可视化、控制系统特性仿真、控制系统设计以及与外部软件的接口等内容,以满足各专业方向学生的需求。

3、增加与课程相结合的实验教学内容。计算机仿真技术本来是实践性很强的综合性技术,仿真技术本身是在对控制系统分析的过程中不断完善和发展起来的。因此并结合各个专业研究生的.不同研究方向,灵活设计若干个专题实验,使学生学以致用,培养学生将该门课程应用于实际工程的能力。

4、采用多个工程应用实例进行教学,从系统应用、数学建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使学生从生产实际认知的研究对象,提升到理论高度的学习,应用所学的各科理论知识和技术手段,进行数学建模、仿真建模的建立,并对模型求解以及特性进行分析,获得直观结果,提高学生学习兴趣,最终解决实际工程问题,培养学生解决工程实例问题的能力。

5、结合学科前沿,进行课堂讨论。研究生在初步掌握了对系统的模型、仿真算法设计、仿真及结果分析这一流程后,为强化计算机仿真在实际工程的应用概念,在此基础上,以项目形式,开展课程学科前沿以及将该门课程与现代技术融合等专题讨论。

6、增加实验环节,培养研究生工程实际应用能力。利用各种平台,扩充计算机仿真技术资料,提供最新的仿真案例,结合教学团队的科研课题,设计实验项目,培养研究生工程实际应用能力。

四、项目教学法的教学效果

基于项目教学法计算机仿真技术课程的教学方法改革与实践,满足机械工程学院各个专业方向研究生的需求,教学方法和手段的完善,使研究生自主学习能力、创新能力和工程应用能力等得到了进一步的提高。计算机仿真技术作为工科研究生的必备研究手段和技术,使学生掌握一门工程分析技术,为后续的课题研究、学术论文和学位论文的撰写提供计算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生选课,工程硕士每年20人左右选课,课程得到了各专业方向研究生的普遍认同。本人指导的研究生,发表与该课程相关的学术论文近20篇,撰写的硕士论文均用到计算机仿真技术。

五、结束语

根据工科研究生自身特点、研究方向以及课程体系设置等情况,本文以计算机仿真技术课程教学为例,基于项目教学法为主要方法,对课程的特点、教学内容设置、教学方法实施等方面进行了总结,达到本门课程的教学目的,满足研究生的培养要求和培养目标。

篇17:模拟仿真技术在数控加工的应用论文

模拟仿真技术在数控加工的应用论文

摘要:随着计算机技术的不断发展,模拟仿真技术不断应用于企业生产中,但是由于模拟仿真技术还不够成熟,影响了企业生产加工的质量和效率,基于此,该文首先阐述了仿真计算机技术的应用现状,其次分析了计算机技术在机械加工制造中的应用、仿真技术在数控加工中的应用以及计算机在数控编程中的应用,希望能为相关人员提供参考。

关键词:虚拟加工;数控机床;模拟仿真技术

模拟仿真技术广泛应用于工业生产当中,其可以对制造业的流水线生产和特定环境以及变量进行分析,起到了控制以及模拟操作的作用,所以,对模拟仿真技术在数控加工领域进行分析,不断优化数控加工过程,才能使信息技术更好地为工业生产提供服务。仿真技术主要是利用物理模型或数学模型模拟真实条件下的环境或场景。将计算机仿真技术引入零件数控加工中,是用于研究和设计复杂系统的新型有效工具,在这种有利条件的作用下催生出数控加工仿真技术。

1计算机仿真技术应用的现状

计算机技术的引入使中国进入了互联网信息时代,也使得网络及相关设备不断发展,计算机仿真技术也因此得以快速发展。但是仿真技术在制造企业应用的过程中仍然存在很多问题。许多国家已经能够将先进的高科技技术,象纳米技术、数控技术和激光集成技术等与传统的机械设计和制造相结合,来弥补传统机械设计和制造的不足。

2机械加工制造中计算机技术的应用

2.1计算机技术的辅助功能

相对于其他技术而言,计算机技术的应用更加广泛。人们的生产生活都离不开计算机技术。计算机可以代替或辅助人工进行管理和工作,因此对于机械加工制造过程,有必要结合特定的计算机程序进行系统而专业的学习。人们可以在绘图和制作模型时,应用计算机技术来提高绘图效率,让设计结构变得更加清晰、细节更加直观,其也为设计人员的后续修改和优化工作提供了一个更加便利的平台。利用计算机技术,在直观清楚地了解产品的基本信息的同时,让相关人员一眼就能了解系统的内部结构。

2.2计算机在数控编程中的应用

计算机编程按参与者的不同可分为手动编程(纯人工)和自动编程(人机结合)2种。手动编程需要人为手动操作,而自动编程则通过人与计算机相结合的方式,使用CNC等编程语言编写、处理、测试程序。我国的相关技术人员逐渐消除了数控语言和计算机语言之间的隔阂,同时也意识到计算机技术的'发展速度比数控技术的发展速度要快得多。数控编程是一个需要精密计算以及准确计量的技术,因此可以利用计算机技术来辅助数控编程进行工作。在专业人员运用手动编程的基础之上,运用计算机技术让自动编程也能更好地为企业服务,在两者结合之前需要注意它们能否兼容、是否能满足CNC编程的条件。

2.3.计算机在数控加工中的应用

现代机械在设计和制造时,要求要在高性能设备上搭载某些应用程序,这些程序在提高质量的同时,也提高了计算机设计及处理的速度。在进行数控加工时,无论是相关材料的质量信息还是零件的体积以及数量,都是需要通过计算机进行精密的计算。因此,对于数控加工来说,计算机技术具有非常重要的作用,计算机技术也频繁应用于企业生产中。在使用图形软件的同时,使用3D实体模拟技术,并在交互式自动编程系统中,通过CAD软件提供的图形生成和编辑功能制作零件设计图,完成对零件的建模,接着通过人机交互的方式对加工方法进行筛选,选择要处理的部件,输入加工时需要的工艺参数。图形软件能自动生成工具处理轨迹的各项数据,通过驱动NC程序驱动器,识别输入的NC程序,然后对语法进行检查、解释并转换成NC命令,根据NC命令生成相应的刀具扫描体。上述数控模拟过程都可以通过三维动画的形式,在计算机屏幕上显示出来,并以此为模板完成对数控机床的控制。

2.4.计算机仿真技术

可视化技术与模拟技术不断地发展,经过有机地结合后催生出了越发完善的模拟仿真技术,其能够被机械设计与制造行业广泛接受。该技术可以在绘图软件中直接完成模型设计、考虑系统设计合理性和可行性等方面的工作,节省了大量人力、物力。首先在参数设计页面逐个输入需要的数据,然后在网络分区页面绘制出对产品特性具有高适应性的模拟产品,之后运用仿真技术进行模拟操作。通过模拟仿真技术进行分析和观察,能够及时准确地发现产品存在的问题,并采用适当的方法加以解决,有利于提高产品质量。计算机仿真技术不是万能的,因此需要对实际生产过程中出现的问题加以关注,并通过调整生产参数等方式来保证产品制造的效率和功能,使计算机模拟技术能够在机械的设计制造、自动化、智能化等方面取得更好的成绩。数控加工仿真技术是计算机辅助设计和制造领域的核心技术之一。数控加工仿真技术能够动态地模拟整个机床的加工流程,以此对加工过程中的漏切和过切等现象加以干预,还可以显示加工过程中夹具或机器的碰撞情况,验证加工零件的最终形状是否满足质量要求。要想保证加工出的零件满足设计要求,应尽可能减少工具、夹具和机床之间的相互磨损。然而当前的数控机床加工系统并未考虑刀具路径仿真和动态实体仿真2种模拟模式,而且在虚拟模型中忽略了柄和夹具、机床、刀具、工件、夹具之间是否会相互干涉的问题,因此该模型的模拟效果不是很令人满意。

3结语

随着计算机技术的不断发展,模拟仿真技术广泛应用于企业生产中,但是由于模拟仿真技术还不够成熟影响了企业生产加工质量和效率,因此需要对它进行更加有效的流程管理和技术控制。在数控机床加工过程中应用计算机技术,可以实现从手动操作到自动操作的转变。模拟仿真技术可以对数控机床加工中过程进行很好的控制,而在这一过程中,需要综合考虑加工工艺和操作流程等因素的影响。对于三维零件中的不确定因素,还必须确保参数的合理设置,并防止由于参数错误而损坏零件。

参考文献

[1]李阳,赵永成,魏兰.数控加工仿真技术研究综述[J].系统仿真技术,2018,4(2):111-116.

[2]常利民.仿真技术在数控加工中的应用探讨[J].机械与电子,2016(13):512-513.

[3]呼刚义,王荪馨,杨鹏.虚拟加工仿真软件在数控加工技术中的应用和发展[J].机电工程技术,2017,42(1):16-18.