虛擬實驗計算機專業論文
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（一）虛擬實驗有利于提高實驗的教學效果
在高校中，實驗的內容要求具有探索性、創新性和開放性，在整個實驗過程中要求學生在開放的環境中主動思考、分組協作來完成。而學校傳統的實驗采用的是真實的實驗器材，在空間和時間上都比較有限，即使是開放實驗也是在有限的資源中盡可能地開放。而虛擬實驗運用的是虛擬實驗軟件讓學生在借助網絡的條件下，在任何時間任何地點完成實驗內容。因此，運用虛擬實驗技術將新技術融入實驗教學，有利于提高實驗的教學效果。
（二）虛擬實驗有利于潛能的釋放和創新意識的培養
在虛擬實驗的平臺上，學生可以隨時隨地參與實驗，從而拓展了教師的教學空間，這樣使得教師可以在教學外的時間里對學生進行跟蹤教學，指導學生進行實驗，為師生的交流增添了機會和渠道。而且學生之間也可以利用這個平臺相互溝通，共同探究問題，解決問題。因此，虛擬實驗有利于學生自我潛能的釋放和創新意識的培養。
（三）虛擬實驗有利于因材施教
虛擬教學平臺是以學生為主體的教學平臺，學生可以在平臺上根據自己的情況選擇符合自己實際情況的實驗，教師可以根據各個實驗對學生進行分類指導。這樣，各個階層能力的學生都能夠通過虛擬實驗平臺與教師進行交流，完成實驗。從而使得學生們的自信心得到提高，主動性得到增強。
二、構建虛實結合的計算機專業實驗教學平臺
本文立足西部地方高校的現狀，結合西安科技大學計算機類課程實驗教學改革的實際，分析研究實驗教學中存在的問題，探索提出優化計算機類課程實驗教學體系的有效途徑。以計算機解決實際問題的能力為導向，計算機類課程實驗教學為研究對象，軟件、硬件和網絡為專業方向，多層次實驗教學體系結構為支撐，虛實結合的實驗教學監控與評價為保障，實驗教學網絡平臺為載體，實際實驗為主，虛擬實驗為輔，構建虛實結合的實驗教學平臺。
（一）構建虛實結合的實驗教學網絡平臺
1.提供實驗室基本服務，如Oracle等數據庫服務、Web虛擬主機服務、實驗教學管理服務和實驗教學資源共享服務等。同時加強管理集中式Web應用服務，如網絡安全管理系統、技能考試系統和培訓管理系統等。
2.建立虛擬獨立服務器系統，實現個性化實驗的需求，通過認證實現對外的虛擬化界面和開放的實驗服務。
3.整合現有設備和服務，構建虛實結合的實驗教學網絡平臺。
（二）構建虛實結合的實驗教學體系結構
結合多年的實驗教學經驗和虛擬實驗室的功能特點，將計算機學院實驗教學分為硬件類、軟件類和網絡類，設計由演示型、基礎型、綜合型、設計型、創新型五個實驗層次構成的虛實結合的實驗教學體系結構。演示型：該類實驗內容是直接運行虛擬仿真模型，顯示運行結果；基礎型：學生根據實驗指導書給出的組件連接圖和組件參數設置表，通過搭建和調試基本模型；綜合型：該類實驗內容由若干基礎實驗組合而成；設計型：設計型實驗只給出原理框圖，該類實驗模式是給學生提出一個問題，不限定解決問題的方法，由學生提出設計方案并加以實現；創新型：該類實驗教學是針對學有余力的優秀學生，幫助其提高創新能力的進一步訓練，鼓勵他們自主創新，提出若干具有挑戰性的問題，參加各類創新競賽，申請并完成創新實驗項目等。
（三）建立虛擬實驗監控評價機制
1.引入虛擬實驗后的實驗教學監控評價機制需要更新優化，該機制是實驗教學過程質量的保證。虛擬實驗中，教師除了評價學生分析實驗操作的邏輯性、完整性之外，還要將學生在虛擬實驗中參與的情況納入評價范疇來考慮，比如學生參與討論的次數、與其他同學網上協作的情況、與教師互動的狀況等。因此實驗教學平臺需要對整個虛擬實驗教學的全程進行自動記錄和監控，為虛擬實驗教學效果的評價提供客觀依據。
2.根據實驗項目的教學目標，把實驗按照難易程度分解成若干實驗項目，設定每個實驗內容的分值，或把一個實驗項目按梯級形式分成若干部分，標定每一級分值，根據完成的級數，由學生自我積分，最后由教師根據實驗結果對分數做出適當調整。這樣實驗步驟清晰，有利于一些動手能力比較強、理解問題比較快的學生在規定的時間內多做實驗內容，提高實驗的積極性，擴大知識面。
（四）解決的實驗教學問題
1.自閉型實驗教學的問題
實驗教學平臺將精品課程、創新實驗、工程實踐、科技競賽等內容的優質資源引入到實驗教學中來，達到優質教學資源的共享，虛擬實驗不僅節省了實驗成本，還給學生提供了實驗自由，并且從空間、設備、時間、內容全方位開放，使得學生能有更好的實驗教學資源和更加寬松自由的環境做實驗搞科研，極大地提高了學生的工程實踐和創新能力。
2.實驗教學資源緊張的問題
由于計算機技術發展迅猛，計算機設備更新換代的速度飛快，現有的實驗教學資源十分緊張，導致實驗教學和科研活動受到了很大的限制，虛實結合的實驗教學服務平臺可以彌補這方面的不足，通過虛擬實驗和優質資源共享，學生在任何地方都可以做各種各樣的實驗，獲得跟真實實驗一樣的體驗，從而豐富感性認識，加深對教學內容的理解，教學活動和學生學習實現了無縫連接。同時，購置實驗設備的成本也大幅下降，實驗中心實驗承載量的壓力得到了很大的緩解，實驗設備損耗也極大地降低。
3.實驗教學監控評價缺失的問題
實驗教學監控評價體系的缺失導致學生出現缺乏實驗興趣，盲目應付實驗和實驗評價缺乏客觀性等現象，實驗教學平臺可以很好地解決這個問題，通過監控設備，實驗教學可以清楚地掌握每個學生的實驗情況，同時，通過設定相應的評價依據，可以幫助教師客觀公正地評價學生實驗結果，給予學生較為合理的實驗成績。
作者：司明 龍熙華 李占利 單位：西安科技大學
