浅析武警院校的虚拟实验室建设武警总医院和301医院
发布时间：2023-03-08 11:00:25 来源：文档文库
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《浅析武警院校的虚拟实验室建设|武警总医院和301医院》
摘 要:本文首先详细介绍了基于虚
拟技术的虚拟实验室的相关情况,再分析了在武警院校建设虚拟实验室的优越性,最后对虚拟实验室的建设要点作出了一些分析。 关键词:虚拟实验室;武警院校;虚拟实验室建设 Simply Discussion on the Construction of Virtual Laboratory in Commanding Colleges of the Chinese Armed Police Forces (CAPF WANG Shanshan,Deng Hua (Chengdu Command College ,Sichuan Chengdu,610213,China Abstract:Firstly, the author introduces the relative conditions of the virtual laboratory based on virtual technology. Then, the reasons why the virtual laboratory is constructed in Commanding Colleges of the CAPF are analyzed. In the end, some main points of the construction of the virtual laboratory are expounded.
Key Words:Virtual laboratory;Commanding Colleges of the CAPF;Construction of the virtual laboratory 1、引言 在现阶段的武警高校理工科教学设置里,除了课堂理论教学,还有大量的实验教学。目前武警部队教学日益靠近实用化和现实化,因此实验教学已经成为教学活动的重要环节。而实验教学除了传统的实物实验模式,还有着另外一种实现手段――虚拟实验模式。鉴于目前武警院校实验教学的种种情况,本科院校建设理工科虚拟实验室、开设虚拟实验课是符合与时俱进的时代要求的。 2、虚拟技术和虚拟实验室的简介 2.1虚拟技术 实验虚拟现实技术(简称虚拟技术是近几年来信息技术迅速发展的产物,它把虚拟实验引入到了实验教学中。 虚拟技术是一门在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术和传感技术的基础上发展起来的交叉学科。其基本方法和目标是集成并利用高性能的计算机软硬件及各类传感器创建一个使参与者处于身临其境的、具有完善的交互能力、能帮助和启发构思的信息环境,即让用户在人工合成的环境里获得角色的体验。 虚拟现实系统按其功能不同,可以分为三种类型:沉浸式、桌面式和分布式。其中,桌面式虚拟现实系统是运用软件编程方法在显示器上显示三维场景,用户通过键盘、鼠标等设备与虚拟场景交互,它的特点是结构简单、成本较低,易于推广。它也是目前用于实用性开发的重点系统。 2.2虚拟实验室 所谓虚拟实验就是在WEB中创建出一个可视化的环境,其中每一个可视化的物体代表一种实验对象。通过鼠标的点击以及拖曳操作,用户可以进行虚拟的实验。虚拟实验实现的基础是多媒体计算机技术与网络技术的结合。它为实验类课程的教学改革及远程教育提供了条件和技术支持。 所谓虚拟实验室,是指由虚拟技术生成的一类适于进行虚拟实验的实验系统,包括相应
的实验室环境、有关的实验仪器设备、实验对象及实验信息资源等。虚拟实验室可以是某一现实实验室的真实实现,也可以是虚拟构想的实验室。虚拟实验通过虚拟实验室进行。在虚拟实验中,实验者有逼真的感觉,有身临其境的感受,似乎是真正在现实实验室里近距离进行现场操作。在虚拟实验中,没有一个有形的实验室,也没有以实物形态存在的实验工具与实验对象,实验过程主要是对虚拟物的操作。虚拟实验室具备一些基本特征:与现实的一致性(或现实的延伸、高度交互性、实时的信息反馈。 3、在武警院校建设虚拟实验室的优越性 3.1武警院校目前的教学要求和现状 随着武警部队高等教育的发展,提高学员的创新意识和动手能力成为了培养新一代本科学员的基本要求。现在各武警高校都已经完成了物理实验室和通信、光电等工科实验室的建设工作,实验课程也开展多年,积累了许多教学经验。 然而,目前的院校实验室建设存在一些不足,制约了实验教学的进一步改革和完善。 一方面,现实实验教学受到了教育资金的限制。传统实验教学完全是以验证性试验方式为主,学员只是完全按照实验教材的安排来照本宣科,缺乏创新意识。而无论是某一实验的多种渠道拓展训练还是新实验的开展,都存在着教学资金严重缺乏的问题。它们的开展和验证需要大量的金钱来支持,势必给各院校带来沉重的经济压力。加之武警院校属于部队管理,资金的批准有着自身的特殊要求,所以,想要大量开展新型实验是不太现实的。 另一方面,现实实验教学存在着时间付出和实验材料的消耗。任何实验过程都需要经过一定时间的实验操作,消耗掉一定的实验材料,这自然需要试验者付出大量的时间以及实验室提供大量的材料。这样的实验操作不但对院校的课程设置和资金开支都有着重要的制约,也存在着实验误操作带来的种种无效付出带来的时间和金钱的双重损失。 此外,现实实验教学对综合性、设计性实验涉及较少。由于目前市场提供的实验器材有一定的型号和功能限制,往往某些综合性实验和设计性实验在教学过程中无法正常开展。 3.2建设虚拟实验室对武警院校的教学有着补充和提高的作用 鉴于武警院校实验教学的现状,把虚拟实验引入到实验教学有着许多优点,建设虚拟实验室对现实实验教学有着补充和提高的作用。 虚拟实验室最大的优点是成本低,效率高。因为“软件即为仪器”,这样就可解决因实验经费不足或高档次、高价位设备缺乏所不能开出的实物实验, 