虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞:虛擬仿真;高職教育;建筑工程;實(shí)訓(xùn)教學(xué)

我國正處于社會信息化深入發(fā)展階段，傳統(tǒng)建筑業(yè)也在進(jìn)行自我革新，朝著工業(yè)化、信息化以及智能化發(fā)展，衍生出工業(yè)裝配式技術(shù)、BIM信息模型技術(shù)等。高職教育也在不斷探索新技術(shù)新方法，2006年，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》(教高［2006］16號)中就實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面提出了要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實(shí)驗(yàn)。2017年，國務(wù)院印發(fā)《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中明確指出我國教育進(jìn)入高質(zhì)量新階段，綜合利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)探索未來教育教學(xué)新模式。高職建筑工程技術(shù)專業(yè)需適應(yīng)時代的變遷與行業(yè)的發(fā)展。對此，本文將結(jié)合南京城市職業(yè)學(xué)院建設(shè)中的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)體系探討這項(xiàng)技術(shù)在建筑工程專業(yè)中的應(yīng)用。

一、虛擬仿真技術(shù)在建筑工程專業(yè)實(shí)訓(xùn)體系中的應(yīng)用

(一)高職建筑工程技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)的困境簡單來說，建筑工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的是基于施工員崗位的“懂建筑、精施工、會管理”的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，實(shí)訓(xùn)體系在整個人才培養(yǎng)方案中具有非常重要的地位。但由于建筑行業(yè)的特殊性，校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)都普遍存在困難。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地受限于場地和經(jīng)費(fèi)，難以重現(xiàn)建筑過程中各項(xiàng)技術(shù)，即使一些條件較好、投入較多的學(xué)校，建設(shè)的一些實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也是以展示觀摩為主，動手實(shí)踐部分較少;采購的設(shè)備數(shù)量有限，難以滿足全部學(xué)生的操作需求;一些操作難以反復(fù)，不利于學(xué)生探究性學(xué)習(xí)。在校外實(shí)習(xí)基地方面，由于建筑項(xiàng)目周期長并且具有一次性特征，工程進(jìn)度難以和課程學(xué)習(xí)相匹配。此外，考慮施工現(xiàn)場的安全隱患和企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)難以多次接待學(xué)生短期的參觀學(xué)習(xí)?；谝陨侠Ь?，不少高職院校建筑工程專業(yè)更像是簡配版本科土木工程的“學(xué)科型”教學(xué)體系，工學(xué)結(jié)合不緊密，學(xué)生難以將學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)際工作崗位中去。

(二)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的分類基于以上因素考慮，有必要將虛擬仿真技術(shù)融入專業(yè)的實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)。虛擬仿真技術(shù)主要有以下三種類型:1．桌面虛擬仿真系統(tǒng)利用平面顯示器呈現(xiàn)立體的虛擬環(huán)境，通常將施工二維平面圖紙轉(zhuǎn)換為三維模型，學(xué)生可通過鼠標(biāo)等設(shè)備與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，可以在環(huán)境中進(jìn)行觀察，將抽象的平面概念具象化，也可模擬某項(xiàng)施工技術(shù)過程，將書本枯燥生澀的理論知識轉(zhuǎn)換為更容易接受的立體影像。這項(xiàng)技術(shù)成本較低，目前也使用得較為廣泛。2．全沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)使用頭盔、機(jī)械手柄、身體動作追蹤等儀器設(shè)備將使用者完全沉浸在虛擬的三維環(huán)境中，使用者可以精確的與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互，視覺、聽覺、觸覺與實(shí)際環(huán)境完全隔離，完全置身于虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中進(jìn)行操作、體驗(yàn)。這項(xiàng)技術(shù)成本較高，很多高職院校雖有投資，但數(shù)量有限。3．分布式虛擬系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建一個多用戶的虛擬環(huán)境平臺，采用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫將不同時間空間的虛擬終端整合，多名用戶之間可以自由交互協(xié)同工作。這項(xiàng)技術(shù)目前在國外使用較多。

(三)構(gòu)建三階段虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備識讀工程施工圖紙、查閱相關(guān)圖集、測量放線的基礎(chǔ)技能，參與工程施工、編制施工組織計(jì)劃及專項(xiàng)施工方案、工程預(yù)決算的核心能力以及BIM技術(shù)相關(guān)的拓展能力。南京城市職業(yè)學(xué)院建筑工程技術(shù)專業(yè)根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)，以施工員、資料員典型的工作任務(wù)、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，構(gòu)建三階段虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)體系。校內(nèi)構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)體系:實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較為容易實(shí)現(xiàn)的，一般以實(shí)體操作為主，例如鋼筋加工、綁扎鋼筋、全站儀測量等;實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目周期長，不易反復(fù)操作的，以虛擬仿真技術(shù)為主，如建筑工程項(xiàng)目施工———專業(yè)崗位仿真訓(xùn)練平臺。同時，還配有建筑工程項(xiàng)目管理、招投標(biāo)沙盤實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，大型施工現(xiàn)場布置實(shí)體模型。虛擬仿真技術(shù)填補(bǔ)了核心課程實(shí)訓(xùn)的空白，完善了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)體系。校外構(gòu)建三階段的實(shí)習(xí)體系。第一階段認(rèn)崗。該階段主要在基礎(chǔ)技能的第一學(xué)年，學(xué)生通過工程制圖，建筑結(jié)構(gòu)等課程的學(xué)習(xí)后，進(jìn)入一線施工現(xiàn)場，與已學(xué)知識進(jìn)行匹配，對專業(yè)和崗位進(jìn)行感性認(rèn)知活動。第二階段跟崗。學(xué)生在第二學(xué)年學(xué)習(xí)了核心課程后，在校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行為期兩周的跟崗實(shí)習(xí)，在工程施工現(xiàn)場對已學(xué)習(xí)的核心技能進(jìn)行驗(yàn)證和反思。第三階段頂崗。學(xué)生在完成學(xué)校的所有學(xué)習(xí)、獲得職業(yè)資格證書后，真正進(jìn)入一線，成為一名工作者，用專業(yè)技術(shù)解決實(shí)際問題，完成學(xué)生到專業(yè)從業(yè)人員的過渡。三階段的實(shí)習(xí)可以將校內(nèi)不同階段虛實(shí)結(jié)合的專項(xiàng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目整合起來，體會各工序之間的聯(lián)系，將不同課程融會貫通，提升學(xué)生對知識的掌握和技能的運(yùn)用。

二、虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

(一)現(xiàn)有教學(xué)方法與學(xué)生不匹配隨著高考招生制度的不斷改革，高職生源不斷多樣化，學(xué)生素質(zhì)參差不齊，理論基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主動性不高。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，即便配合了多媒體資源、信息化教學(xué)平臺的使用，也很難集中學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力。一方面，這樣的教學(xué)方法本質(zhì)上還是以教師的灌輸為主，學(xué)生是被動的接受知識，知識還是被填到大腦中去，一旦填鴨的過程中出現(xiàn)了不理解、聽不懂的環(huán)節(jié)，后面的學(xué)習(xí)全部崩塌。另一方面，高職學(xué)生的學(xué)習(xí)生涯很少出現(xiàn)學(xué)習(xí)的高光時刻，學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)能力持否定態(tài)度，從內(nèi)心排斥學(xué)習(xí)，畏難情緒嚴(yán)重，自信心不足。因此，不少學(xué)生在社團(tuán)活動時候大放異彩，在上課學(xué)習(xí)時，大腦就停止思考。

(二)虛擬仿真技術(shù)下的情境化教學(xué)根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，學(xué)生是學(xué)習(xí)的中心，是知識信息的加工主體。由建構(gòu)理論衍生出的情境化教學(xué)、探究性學(xué)習(xí)、問題導(dǎo)向等教學(xué)方法能夠不斷挑戰(zhàn)學(xué)習(xí)者已有的知識架構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)，從而在交互的過程中形成新的知識。學(xué)生在活動中主動學(xué)習(xí)，而教師是建構(gòu)過程的引路人。虛擬仿真技術(shù)下的三維立體虛擬環(huán)境，具有沉浸性和交互性特征，學(xué)生置身其中，有很強(qiáng)的臨場感，促使學(xué)生主動獲取知識信息。同時，三維具象化的事物降低了學(xué)習(xí)的難度，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。以建筑施工組織中的施工現(xiàn)場布置為例，傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師會引用工程案例將場布中涉及的規(guī)范進(jìn)行羅列。由于施工現(xiàn)場涉及多種對象，羅列的規(guī)范很多，注意事項(xiàng)瑣碎，學(xué)生的上課效果較差，難以完成課程目標(biāo)。在引入了桌面虛擬仿真技術(shù)的三維場布軟件后，場布理論課程就轉(zhuǎn)變?yōu)閳霾紝?shí)訓(xùn)項(xiàng)目。項(xiàng)目源自真實(shí)施工案例，在教師的指引下，學(xué)生依據(jù)施工工程所處城市位置、周圍道路環(huán)境，考慮風(fēng)向和天氣因素，借助軟件中已有的各種施工現(xiàn)場的模型(如在建建筑、圍擋、道路、臨時設(shè)施、工程車輛、大型機(jī)械等)，對施工現(xiàn)場進(jìn)行搭建和布置。搭建施工現(xiàn)場的過程就是學(xué)習(xí)施工現(xiàn)場規(guī)范的過程，同時，在搭建的過程中，學(xué)生對規(guī)范的理解運(yùn)用各不相同。虛擬環(huán)境允許學(xué)生按個人理解對學(xué)習(xí)對象進(jìn)行操作，觀察不同操作下不同的結(jié)果，來驗(yàn)證自己對知識信息的接收加工是否正確，這是一個主動學(xué)習(xí)和修正過程。虛擬仿真技術(shù)下的情境教學(xué)，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度與主動性，提升了學(xué)習(xí)效果。

(三)虛擬仿真競賽由于專業(yè)的特殊性，高職建筑專業(yè)競賽總體主要集中在建筑工程識圖、CAD軟件類等，如省級和國家級的技能大賽就有此類賽項(xiàng)。此外，還有一些工程測量和建筑模型類的比賽。而針對專業(yè)核心技能的施工技術(shù)、施工組織設(shè)計(jì)以及工程項(xiàng)目管理類較為少見。虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，降低了這類競賽的舉辦難度，只需電腦和網(wǎng)絡(luò)便可開展。如某BIM施工項(xiàng)目管理應(yīng)用技能大賽，包含施工組織設(shè)計(jì)、三維建模及建筑工程項(xiàng)目策劃等。以賽促教的同時也為專業(yè)營造出濃厚的學(xué)習(xí)競爭氛圍，走出去多比賽也拓寬了學(xué)生的眼界，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。

三、虛擬仿真技術(shù)的困境和發(fā)展

(一)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室投入成本過高虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室雖然能夠支持建筑工程技術(shù)專業(yè)不少實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，但是建設(shè)成本很高。以一款全景沉浸式虛擬仿真系統(tǒng)為例，雖然該設(shè)備可以模擬仿真全站儀測量各種不同地形，但建設(shè)投入達(dá)兩百萬。同時，隨著建筑行業(yè)新技術(shù)、新工藝的不斷發(fā)展，虛擬仿真實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目也面臨軟硬件的升級改造，后期的運(yùn)行維護(hù)也需要學(xué)校持續(xù)的投入。

(二)虛擬仿真對空間想象能力的影響虛擬仿真技術(shù)利用信息化手段將抽象的符號具象化，建筑工程專業(yè)同樣要求學(xué)生具有將二維圖紙轉(zhuǎn)換為三維立體建筑物實(shí)體的能力。由于高職學(xué)生空間想象能力較差，所以虛擬仿真技術(shù)有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)，降低學(xué)習(xí)如建筑構(gòu)造等課程的難度。但是如果過分依賴虛擬仿真，學(xué)生的空間想象能力反而得不到鍛煉和提高。這就要求教師在教學(xué)時合理使用虛擬仿真這個工具，教學(xué)時需要安排學(xué)生進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換的思考過程。

(三)虛擬仿真對注意力的影響虛擬技術(shù)打造的虛擬環(huán)境通過視覺、聽覺、體感向?qū)W生傳遞圖形、文字、聲音等信息。打造沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)的同時也傳遞了大量豐富的信息，學(xué)生會對情境中某些信息產(chǎn)生更強(qiáng)的臨場感，投入更多的注意力，而對其他信息的注意力減少，無法實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的目的。例如，安全生產(chǎn)課程通過虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)讓學(xué)生體驗(yàn)了高空墜落、腳手架坍塌等情境，模擬情境很真實(shí)，但學(xué)生體驗(yàn)到的是墜樓的刺激，反而忽視了安全的意識、課程的目的。所以，在虛擬仿真的學(xué)習(xí)過程中，教師要加強(qiáng)引導(dǎo)，同時合理設(shè)計(jì)虛擬仿真學(xué)習(xí)的腳本和內(nèi)容。

(四)多用戶虛擬仿真環(huán)境“ActiveWorld”平臺是國外廣泛使用的一款多用戶虛擬環(huán)境。多名不同地點(diǎn)學(xué)習(xí)者可以在同一個虛擬環(huán)境中自由交互、協(xié)同工作。目前，國內(nèi)使用的虛擬仿真項(xiàng)目多為單人、單項(xiàng)。學(xué)習(xí)者只能與計(jì)算機(jī)虛擬的環(huán)境交互，實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容也是較為單一的觀察性學(xué)習(xí)或是操作性學(xué)習(xí)。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)朝著多用戶平臺發(fā)展，虛擬的環(huán)境更綜合、更完整，學(xué)習(xí)者彼此之間以虛擬身份共同探索、觀察、討論和分析，開展更富有效果的合作式學(xué)習(xí)，特別適合遠(yuǎn)程教學(xué)。同時，參與學(xué)習(xí)的各方可以共同建設(shè)虛擬環(huán)境，做到共建共享，節(jié)約資源，降低成本。

第2篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

醫(yī)學(xué)物理學(xué)是把物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于人類疾病預(yù)防、診斷、治療和保健的交叉學(xué)科。因?qū)W科的交叉性強(qiáng)，醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在普通物理實(shí)驗(yàn)實(shí)難于完成，而建設(shè)專門醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室存在諸多方面的困難?，F(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的開展提供了較好的條件。

一 虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢與特點(diǎn)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健Ｎ锢韺?shí)驗(yàn)中所呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)儀器都是通過計(jì)算機(jī)程序軟件完全虛擬運(yùn)行產(chǎn)生的，雖然完全虛擬，但卻能通過虛擬的仿真操作， ，獲得物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，、分析物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。幫助學(xué)生更快速、有效、準(zhǔn)確地揭示自然界的本質(zhì)和規(guī)律。對一些復(fù)雜的、危險(xiǎn)的、設(shè)備購置費(fèi)用昂貴的實(shí)驗(yàn)，在課堂和普通實(shí)驗(yàn)室中無法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，如醫(yī)學(xué)物理中的核磁共振實(shí)驗(yàn)等一些實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ礁哂胁豢商娲莫?dú)特的實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降闹饕攸c(diǎn)與優(yōu)勢如下：

1、將改變以教師為中心的傳授式教學(xué)模式

該模式通過教師指導(dǎo)性的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動的設(shè)計(jì)，可充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。虛擬仿真技術(shù)可增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的思考和創(chuàng)新。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種認(rèn)知技術(shù)，它不僅使學(xué)生能夠有效地通過觀察提出假想，而且，虛擬仿真技術(shù)提供的優(yōu)良的交互性使實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)能夠?yàn)閷W(xué)生提供必要的反饋，學(xué)生成才可自主地、個性化地實(shí)現(xiàn)。學(xué)生可以通過屏幕提示逐步思考、選擇，探索物理現(xiàn)象的本質(zhì)，大大增強(qiáng)學(xué)生的理解力和掌握能力。

2、可更加構(gòu)成開放性的教學(xué)環(huán)境。

它可以實(shí)現(xiàn)教材、方法、時間和空間等方面的開放性，使學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)和選擇實(shí)驗(yàn)方式，可提供給學(xué)生充分發(fā)揮想象力的空間；它可以設(shè)計(jì)以學(xué)生探索為主的模式，允許學(xué)生探索和建構(gòu)虛擬環(huán)境，充分發(fā)揮學(xué)生的直覺思維能力、創(chuàng)造思維能力和實(shí)際的創(chuàng)造力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以通過驗(yàn)證型、測試型、設(shè)計(jì)型、糾錯型和創(chuàng)新型等不同形式的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的分析、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。

3、可使教學(xué)內(nèi)容更加豐富

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可突破時空限制，恰如其分地演示一些復(fù)雜、抽象、遠(yuǎn)離人們?nèi)粘Ｉ罱?jīng)驗(yàn)、不便直接觀察的自然過程和現(xiàn)象，全方位、多角度地展示科學(xué)內(nèi)涵。這將有利于學(xué)生進(jìn)行擴(kuò)散思維，有利于學(xué)生將已有知識向新知識學(xué)習(xí)遷移。利用虛擬仿真技術(shù)可讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些實(shí)際中具有時間性、可變性、距離性、抽象性且用別的方法很難觀察和驗(yàn)證的各種物理現(xiàn)象，使那些抽象、枯燥、難懂的學(xué)習(xí)內(nèi)容以生動形象的形式表現(xiàn)出來，可大大增強(qiáng)學(xué)生的理解力和掌握能力。虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可提高實(shí)驗(yàn)過程的可重復(fù)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可鑒別性，以及減小技術(shù)水平差異帶來的影響，能讓更多的同學(xué)完成高水準(zhǔn)的物理實(shí)驗(yàn)，對提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量將起到促進(jìn)作用。

4、有利于改進(jìn)教學(xué)方式和手段

教師可通過身臨其境的和自主控制的人機(jī)交互，由視覺、聽覺、觸覺獲取“外界”的反應(yīng)，開展啟發(fā)式教學(xué)；學(xué)生可通過自我組織、制定并執(zhí)行實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，進(jìn)行自我評價，開展適應(yīng)式學(xué)習(xí)。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過刺激學(xué)生的視覺、聽覺神經(jīng)，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高教學(xué)效果。

5、能克服新技術(shù)更新對實(shí)驗(yàn)儀器的淘汰

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ娇梢钥朔?shí)驗(yàn)室器件品種、規(guī)格和數(shù)量不足和儀器損壞的困難，又可以在節(jié)約大量昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器費(fèi)用的前提下，重復(fù)使用并時常更新實(shí)驗(yàn)“儀器”。運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，可以將現(xiàn)代科學(xué)研究與發(fā)展的最新技術(shù)所產(chǎn)生的大量教學(xué)信息，直接地表現(xiàn)出來，展示于學(xué)生眼前，便于學(xué)生了解和掌握。現(xiàn)代物理理論的發(fā)展使得通常的實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代物理理論的要求，隨著現(xiàn)代物理理論日益抽象的內(nèi)容和形式的多樣化，這種變化趨勢無疑會越來越大，而虛擬儀器將能彌補(bǔ)其不足。

6、有利于提高實(shí)驗(yàn)效率與效果

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞窃趯?shí)際的操作中完成物理實(shí)驗(yàn)，但在探索性實(shí)驗(yàn)中由于需要較長時間的試做過程，學(xué)生必須通過在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，采集與處理足量的數(shù)據(jù)資料，才有可能在比較與分析的基礎(chǔ)上歸納出適當(dāng)?shù)囊?guī)律形式。其實(shí)際效果是制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在時空環(huán)境和選題內(nèi)容上的開放性。而學(xué)生憑借現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上就能快速地完成該種物理實(shí)驗(yàn)，減少了大量枯燥的需要反復(fù)進(jìn)行的步驟雷同的操作，不僅可以提高教學(xué)實(shí)驗(yàn)測量與顯示的精度，而且還將大大節(jié)省在此環(huán)節(jié)上所消耗的時間，學(xué)生得以有更多機(jī)會去關(guān)注與實(shí)驗(yàn)任務(wù)密切相關(guān)的探索性設(shè)計(jì)問題。同時，它又能解決實(shí)驗(yàn)室開放的整體安排發(fā)生沖突的問題。

7、可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的遠(yuǎn)程教學(xué)

虛擬仿真物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可安裝在遠(yuǎn)程服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)版本，學(xué)生可以利用自己適合的時間在本地計(jì)算機(jī)上完成實(shí)驗(yàn)過程。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)更易實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，教師可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)與答疑。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面可以通過B/ S 模式架構(gòu)因特網(wǎng)上仿真物理實(shí)驗(yàn)的動態(tài)網(wǎng)頁，實(shí)現(xiàn)多名異地學(xué)生同時在線實(shí)驗(yàn)，其新穎的實(shí)驗(yàn)方式也極易喚起學(xué)生的合作學(xué)習(xí)興趣；另一方面可以搭建諸如BBS、在線答疑等形式的師生之間或?qū)W生之間互動的平臺，這個網(wǎng)絡(luò)平臺將便于彼此之間交流實(shí)驗(yàn)中的問題與體會，增強(qiáng)合作學(xué)習(xí)的時空開放性，有利于團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。通過局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)交互式遠(yuǎn)程教學(xué)， 高水平的名師由一校“獨(dú)占”資源變?yōu)槎嘈！肮蚕怼?，促進(jìn)了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的普遍提高。

二 虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)探討的幾個問題

虛擬仿真技術(shù)是近些年才應(yīng)用于教育教學(xué)，與傳統(tǒng)的教學(xué)方法和理念相比，在觀念和理念都需改變。在目前虛擬仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用過程中，還有以下一些問題亟待解決。

1、虛擬仿真醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，首先必須要開發(fā)一套實(shí)驗(yàn)的虛擬仿真的應(yīng)用軟件，該應(yīng)用軟件應(yīng)能體現(xiàn)某個物理理論與物理現(xiàn)象，反映實(shí)驗(yàn)與理論的內(nèi)在聯(lián)系。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以借助于計(jì)算機(jī)虛擬仿真軟件呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)場景，交互式地向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)設(shè)備的外觀與內(nèi)部工作過程，使物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前，從而得到更好的效果。

2、教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會極大地促使教學(xué)觀念發(fā)生變化，從以教師為中心的授課形式改變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的個性化教學(xué)、合作化教學(xué)；學(xué)生由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，變“被動聽講”為“主動學(xué)習(xí)”， 由傳統(tǒng)“教材控制”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)者控制”，在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中主動參與、自我探究來構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)。

3、對教師業(yè)務(wù)水平要求較高

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)要很好實(shí)施，必須提高教師的業(yè)務(wù)水平與能力。教師必需要掌握虛擬仿真技術(shù)與現(xiàn)代化教學(xué)手段；設(shè)計(jì)性好虛擬仿真形式的物理實(shí)驗(yàn)，探索對學(xué)生的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)監(jiān)控、引導(dǎo)和及時掌握完成情況的方法；研究對學(xué)生進(jìn)行虛擬仿真形式的物理實(shí)驗(yàn)的水平和能力的評價和考核方式，尤其是對實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新性能力如何評定成績等。因此，新型的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考核方法與指標(biāo)也是一個需要研究的課題。

三 發(fā)何在醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中制作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

我校是一所衛(wèi)生類職業(yè)學(xué)校，學(xué)校沒有設(shè)置普通物理實(shí)驗(yàn)室，在醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，只能通過虛擬仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。如在講授透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時我通過FLASH制做了透鏡成像小實(shí)驗(yàn)，如圖1，學(xué)生雖然沒有通過實(shí)際鏡片成像，但以很直觀地了解了透鏡的成像特性。除了自已制作簡單的物理小實(shí)驗(yàn)的同時，我也利用《仿真物理實(shí)驗(yàn)室》來設(shè)置物理實(shí)驗(yàn)。通過《仿真物理實(shí)驗(yàn)室》讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)變的輕松簡單。

第3篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞] 虛擬；仿真；穹頂；懸索預(yù)應(yīng)力；玻璃幕墻

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

（一）工程概況

全國組織干部學(xué)院E區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，采用型鋼混凝土框架-剪力墻混合結(jié)構(gòu)、鋼桁架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力懸索鋼結(jié)構(gòu)和穹頂鋼結(jié)構(gòu)等多種結(jié)構(gòu)形式。

1屋面穹頂鋼結(jié)構(gòu)采用全隱框玻璃幕墻，共約3000 m2，幕墻玻璃采用8+1.52PVB+8mm和10+1.52PVB+10mm兩種鋼化夾膠玻璃，穹頂最頂部水平位置采用10+1.52PVB+10mm玻璃，共計(jì)32塊；開啟扇玻璃共3排，即第8排、第9排和最底部1排，共計(jì)144塊；其它玻璃共計(jì)476塊，合計(jì)穹頂夾膠玻璃為652塊，每塊玻璃面積約4.0m2至5.3 m2不等，玻璃自重約250/塊。

2 屋面穹頂高42.3m，施工中設(shè)計(jì)圖紙變更，在E區(qū)鋼桁架層與屋面穹頂之間增加一層懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)層，即多功能廳（二層）上增加屋面花園平臺（五層）。

懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)平臺（圖4中紅色虛線部分）整體形狀為圓環(huán)形，由24榀鋼桁架以15°角度成放射狀均勻布置，圓環(huán)直徑28.90m，內(nèi)圓環(huán)鏤空，直徑7.30m，桁架高1.80m，上下弦為焊接H型鋼，中間為三根無縫鋼管與之焊接相連，每榀重量為6.1t，長10.7m。結(jié)構(gòu)的下層由環(huán)向拉索和徑向拉索組成，構(gòu)成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)受力體系。

3、E區(qū)屋面造型獨(dú)特，穹頂鋼結(jié)構(gòu)及玻璃幕墻、懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)層施工復(fù)雜，需利用虛擬仿真施工技術(shù)，對其施工及各階段受力情況、安裝精度、構(gòu)件尺寸等進(jìn)行詳細(xì)的分析研究，并優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工方案，以達(dá)到最好的工程效果。

3.1 為達(dá)到屋面穹頂完美的半球體效果，利用仿真技術(shù)，通過建立三維模型，確定玻璃幕墻空間分格尺寸，逐一確定每塊玻璃的具體加工、安裝尺寸；

3.2 施工前，為確保懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠，對空間張弦結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行仿真計(jì)算，模擬懸索預(yù)應(yīng)力張拉，確保整個鋼平臺的施工萬無一失；

3.3 為確保原竣工日期的實(shí)現(xiàn)，項(xiàng)目部成立QC小組進(jìn)行現(xiàn)場攻關(guān)，利用虛擬仿真施工技術(shù)，對比模擬鋼桁架層、懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)平臺層、屋面穹頂施工工序，比選、優(yōu)化施工方案，從而確保了最終竣工工期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（二）施工難點(diǎn)

1 本工程E區(qū)復(fù)雜的建筑造型和鋼結(jié)構(gòu)大跨度空間的設(shè)計(jì)，給穹頂玻璃幕墻的施工帶來很大難度。

1.1 屋面穹頂半球體造型，采用平面幕墻玻璃達(dá)到曲面圓弧效果，確定空間分格位置、大小難度大。

1.2 玻璃規(guī)格形狀多樣，加工難度大。

穹頂全部為鋼結(jié)構(gòu)，弧形鋼梁放射性設(shè)計(jì)致使幕墻玻璃成梯形規(guī)格，玻璃尺寸由上至下逐層遞變。同時，考慮鋼結(jié)構(gòu)施工偏差，幕墻玻璃無法提前批量加工，必須在鋼構(gòu)件焊接完對每個位置的玻璃尺寸現(xiàn)場實(shí)量、定位編號，加工周期長。

1.3 幕墻玻璃吊裝難度大

本工程穹頂位于建筑物的中心位置，且幕墻玻璃單片面積最大的為5.3m2，施工時既要考慮汽車吊吊臂傾斜角度，又要保證玻璃本身不被損壞。同時，汽車吊無法覆蓋的區(qū)域還要由人工進(jìn)行二次倒運(yùn)。

1.4 穹頂打膠質(zhì)量要求高

五層屋面花園平臺位于穹頂以內(nèi)，雨水和積雪會完全淋灑在穹頂上，所以玻璃縫隙及遮陽鋁板打膠質(zhì)量要求高，任何一點(diǎn)質(zhì)量隱患都會造成穹頂漏水。

2 模擬仿真受力計(jì)算多。

本工程懸索預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)造型新穎獨(dú)特、受力復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)的拼裝，到預(yù)應(yīng)力張拉完成以及最后支撐架的拆除，其間經(jīng)歷很多受力狀態(tài)，為了保證工程質(zhì)量能夠符合設(shè)計(jì)要求，必須進(jìn)行大量的施工模擬計(jì)算。

3 工程量大，工期緊張

3.1 本工程穹頂豎向弧梁為放射形布置，需高空拼裝焊接，對接角度、位置確定困難，吊裝、定位、焊接完成一榀完整的豎向弧梁需要6個小時，24榀共需15天時間；支撐體系及吊裝焊接操作平臺構(gòu)造復(fù)雜，搭設(shè)困難，搭設(shè)架體至少需要15天時間，嚴(yán)重影響施工速度。

3.2 鋼桁架層標(biāo)高為13.05m，共有大小桁架梁112榀，從單榀重量從0.304t至9.691t不等，長度超過10m的鋼桁架梁，單段重量最大達(dá)到5.017t，需分成兩至三段運(yùn)送至進(jìn)場。桁架梁采用分段吊裝，起吊次數(shù)多，嚴(yán)重制約施工速度。

（三）虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用

1 空間張弦結(jié)構(gòu)施工仿真計(jì)算

施工過程會使結(jié)構(gòu)經(jīng)歷不同的初始幾何態(tài)和預(yù)應(yīng)力態(tài)，兩個狀態(tài)的分析理論和方法都不同的，加載方式、加載次序及加載量級都對結(jié)構(gòu)受力具有很大影響，因此，施工仿真計(jì)算是預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)施工方案中極其重要的工作。實(shí)際施工過程必須和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初衷吻合，施工中必須嚴(yán)格組織施工順序，確定加載、提升方式，準(zhǔn)確實(shí)施加載量、提升量等。施工仿真具體項(xiàng)目如下：

（1）驗(yàn)證張拉方案的可行性，確保張拉過程的安全；

（2）給出每張拉步鋼索張拉力的大小，為實(shí)際張拉時的張拉力值的確定提供理論依據(jù)；

（3）給出每張拉步結(jié)構(gòu)的變形及應(yīng)力分布，為張拉過程中變形及應(yīng)力監(jiān)測提供理論依據(jù)；

（4）根據(jù)計(jì)算出來的張拉力的大小，選擇合適的張拉機(jī)具、設(shè)備，并設(shè)計(jì)合理的張拉工裝；

（5）確定合理的張拉順序，具體張拉步驟如下所示：

第1步：結(jié)構(gòu)全部安裝完成后

第2步：第1批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的30％

第3步：第2批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的30％

第4步：第3批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的30％

第5步：第4批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的30％

第6步：第4批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的70％

第7步：第3批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的70％

第8步：第2批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的70％

第9步：第1批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的70％

第10步：支撐塔架拆除后

第11步：第1批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的100％

第12步：第2批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的100％

第13步：第3批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的100％

第14步：第4批拉索張拉到設(shè)計(jì)初張力的100％

2 虛擬仿真優(yōu)化施工工序

方案經(jīng)優(yōu)化后，懸索預(yù)應(yīng)力平臺層與穹頂鋼構(gòu)兩大施工區(qū)域間，由原來的順序施工，改為平行立體穿插施工，大大縮短了E區(qū)鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵線路的總用時，大大縮短了工期。

我們運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，融合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體工業(yè)建筑技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)等高新技術(shù)，對懸索平臺層、屋面穹頂施工過程建立仿真模型，虛擬、對比原方案施工過程及優(yōu)化方案，利用計(jì)算機(jī)硬件、軟件及各種傳感器創(chuàng)造出一個四維空間虛擬環(huán)境， 使所需解決的問題得到清晰和直觀的認(rèn)識。

（四）實(shí)施效益

1全國組織干部學(xué)院E區(qū)鋼平臺懸索預(yù)應(yīng)力在實(shí)際施工過程中，通過詳實(shí)的理論計(jì)算和周密的施工部署，將困難考慮充分、問題解決在施工之前，最終施工質(zhì)量和裝修效果得到各方一致好評。平臺預(yù)應(yīng)力鋼索張拉檢測全部符合設(shè)計(jì)要求。

第4篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；建筑施工；應(yīng)用研究

【中圖分類號】V448.15+3 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672—5158（2012）08—0168-01

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬技術(shù)和仿真技術(shù)逐漸開始了有機(jī)整合，成功運(yùn)用在了建筑工程的設(shè)計(jì)與施工中，并且完全改變了傳統(tǒng)模式下的建筑設(shè)計(jì)和施工。究竟虛擬仿真技術(shù)是什么，它又是如何應(yīng)用于建筑施工中，這些都是本文接下來會探討的話題。

一、虛擬仿真技術(shù)概述

傳統(tǒng)的仿真技術(shù)不能夠模擬出人對于外界情況的感知，而虛擬仿真技術(shù)涉及到了關(guān)于仿真人的感知模型。虛擬仿真技術(shù)是在多媒體技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，虛擬技術(shù)與仿真技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。虛擬技術(shù)與仿真技術(shù)完美結(jié)合在了一起，則能利用虛擬的現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立與試驗(yàn)仿真的模擬模型，將仿真的過程和結(jié)果通過可視化、圖像化的方式呈現(xiàn)出來，強(qiáng)有力地推動了仿真技術(shù)的高速發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)具有四個基本特性，包括沉浸性、交互性、虛幻性與逼真性，這些特性在虛擬仿真技術(shù)中得到了有效的體現(xiàn)，同時也提升了虛擬仿真技術(shù)在仿真技術(shù)領(lǐng)域的競爭力。

二、虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究分析

虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代建筑施工中的應(yīng)用越來越普遍，意義也越重大。本文將從以下幾個方面展開虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究分析：

（一）虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用研究

從一定層面上講，建筑施工過程實(shí)際上就是把施工的設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為實(shí)物的—個過程，只是這個“轉(zhuǎn)化”的含義及意義都非常重大。傳統(tǒng)的施工方法與方式太多，容易跟著實(shí)際情況產(chǎn)生變化，而且從圖紙的設(shè)計(jì)到具體的施工環(huán)節(jié)，一般都很難按照原計(jì)劃設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行。此外，傳統(tǒng)的施工技術(shù)為了確保施工順利完成，一般總是憑借經(jīng)驗(yàn)實(shí)施工程，然而某些經(jīng)驗(yàn)往往會給施工帶來決定性的失誤。當(dāng)前，大部分的建筑工程采用了全新結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的施工技術(shù)已經(jīng)無法適應(yīng)當(dāng)下復(fù)雜的施工條件，因此轉(zhuǎn)變施工技術(shù)才是重點(diǎn)。虛擬施工技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中，能夠改善傳統(tǒng)技術(shù)下的盲目、主觀與隨意，能最大化地提高工程的質(zhì)量，減少成本、耗材，提高施工的安全。利用虛擬施工技術(shù)的交互性和高度仿真性，可以建立施工設(shè)計(jì)的幾何模型，建筑施工的相關(guān)人員能夠根據(jù)所需進(jìn)行施工的虛擬試驗(yàn)，從而篩選出最佳的設(shè)計(jì)方式。

（二）仿真技術(shù)的應(yīng)用研究

仿真系統(tǒng)是虛擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)之一，它能夠仿真虛擬建筑物施工周圍環(huán)境的外景，并且效果非常良好。通過仿真系統(tǒng)，可以將設(shè)計(jì)圖紙上的建筑物進(jìn)行詳細(xì)建模，并能對建筑物周圍的相關(guān)環(huán)境因素如道路、休閑場景等進(jìn)行建模。相關(guān)的設(shè)計(jì)人員與業(yè)主可以從不同的視角觀察仿真系統(tǒng)建模下的建筑物，也可以通過不同的入口走進(jìn)虛擬建筑物中，還可以邊走邊看，相當(dāng)于一次賞心悅目的漫游，并且還能通過鼠標(biāo)與這個虛擬仿真建筑進(jìn)行實(shí)時交互。在虛擬場景中，每一個物體都與實(shí)體之間有著高度仿真效果，其中還有聲音與動作等仿真特效，這就使得虛擬場景有著很強(qiáng)的真實(shí)感，讓人有種身臨其境之感。

（三）虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜空間的鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用研究

在某些建筑施工中，存在著復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)施工，它是從一個部分逐漸到整體的完善過程，因此耗時，同時必須注意細(xì)節(jié)。復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)的不同施工階段，其負(fù)載情況、結(jié)構(gòu)的形態(tài)、受力特性以及邊界條件都不相同。在一個階段施工完成之后，暫時會處于一種平衡狀態(tài)，但是進(jìn)行下一階段施工時，原有的平衡就會被打破，只有新的階段完成，才能再次實(shí)現(xiàn)平衡。復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)的施工是一個平衡不斷被打破繼而又保持平衡的過程，在處理過程中顯得有些復(fù)雜，受力的因素也比較多，加之使用的施工方法不同，往往無法有效進(jìn)行施工的指導(dǎo)。大量實(shí)踐證明，事故頻繁的高峰期往往就在施工階段，若處理不慎，極易釀成大禍。以往的施工過程中缺乏對施工的分析或者分析不夠詳細(xì)，致使施工中總是出現(xiàn)施工安全問題，而如今有了虛擬仿真技術(shù)，它可以對復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全程跟蹤，及時找出施工中哪個階段會是最危險(xiǎn)的，然后加以控制。

（四）虛擬仿真三維動畫在施工中的應(yīng)用研究

虛擬仿真技術(shù)三維動畫的出現(xiàn)，打破了傳統(tǒng)施工只能依靠經(jīng)驗(yàn)分析施工過程的模式，為現(xiàn)代化的建筑施工提供了一個便捷有效的分析手段。通過三維動畫對施工過程進(jìn)行分析，專家、施工的技術(shù)人員以及業(yè)主就能對施工全過程甚至是每一個細(xì)節(jié)都能清除了解。此外，工程中會遇到的重難點(diǎn)以及關(guān)鍵環(huán)節(jié)，都可以通過仿真技術(shù)以三維動畫的形式展現(xiàn)出來，而且還可以根據(jù)業(yè)主的所需進(jìn)行合適的調(diào)整，并及時修改原有的施工方案。目前，這種手段已經(jīng)成功運(yùn)用在了一些大型、重要的建筑中，比如中央電視臺的新址、上海環(huán)球金融中心、珠江新城西塔等，它的成功吸引了越來越多社會業(yè)界的關(guān)注。

（五）虛擬仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用研究

安全，不論在什么時代，都是必須保障的主題之一。傳統(tǒng)建筑模式下，很難預(yù)見安全隱患，但是虛擬技術(shù)的應(yīng)用，能讓安全隱患一目了然。

1、進(jìn)行施工安全控制的方案優(yōu)化

在建筑工程施工分析中，如果采用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)很多傳統(tǒng)模式下無法發(fā)現(xiàn)的隱患，同時也能夠?qū)Σ煌愋偷氖┕ぐ踩刂品桨高M(jìn)行相應(yīng)的模擬演練，并進(jìn)行比較，最終確定出—個最佳的方案，實(shí)現(xiàn)安全控制方案同相關(guān)的成本控制、資金預(yù)算、損耗控制等方面的最大化。

2、實(shí)現(xiàn)安全演練與預(yù)防的最優(yōu)化

實(shí)現(xiàn)安全演練與預(yù)防的最優(yōu)化可以從以下三個方面進(jìn)行：其一，工作經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師要充分去了解容易出現(xiàn)隱患和發(fā)生事故的工程環(huán)節(jié)，利用虛擬仿真技術(shù)建立三維動態(tài)仿真模型，為類似事故的發(fā)生提前做好預(yù)防；其二，應(yīng)該進(jìn)行緊急逃生演練的模擬，通過模擬演練，訓(xùn)練現(xiàn)場工作人員的自救能力、逃生路線的抉擇以及應(yīng)急行動的實(shí)施；其三，還能做好安全教育，比如通過事故過程模擬，讓大家感受事故，預(yù)先做好安全防范。

三、結(jié)語

從目前來看，虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中越來越普遍，這大大地降低了施工安全隱患、控制了施工的成本，同時也實(shí)現(xiàn)了施工控制的最優(yōu)化。我們應(yīng)該繼續(xù)探索虛擬仿真技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，以便更好的讓其為社會主義現(xiàn)代化服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]杜曉剛.虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用分析[J].中華民居，2011，（6）：161-162

第5篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】三維虛擬仿真；高等職業(yè)教育；實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)

The Researching in The Three-dimensional Virtual Simulation Technology Applied in Higher Vocational Education Teaching

ABSTRACT：This paper expounds the three-dimensional virtual simulation technology application in each industry，analysis of the virtual simulation technology in higher vocational teaching in urgent need and application prospect，the three-dimensional virtual simulation technology application in higher vocational teaching existing problems，put forward recommendations.

KEY WORDS：Three-dimensional virtual simulation；Higher vocational teaching；Experiment and Practice

1.前言

三維虛擬仿真技術(shù)在國外一些發(fā)達(dá)國家得到非常重視，在教育、科學(xué)研究、工業(yè)、交通、軍事、航空等領(lǐng)域得到大量的開發(fā)和應(yīng)用。韓國三星公司早已采用仿真虛擬技術(shù)在其網(wǎng)站上進(jìn)行新產(chǎn)品展示；英國陸虎汽車也采用了人性化的仿真虛擬技術(shù)向客戶提供模擬車型體驗(yàn)；雪佛蘭樂馳品牌的官方網(wǎng)站上提供了該車型生動有趣的360?虛擬體驗(yàn)窗口；美國先靈葆雅公司出品的抗過敏藥開瑞坦在廣告中將三維虛擬技術(shù)應(yīng)用于廣告人物形象。

在我國，三維虛擬仿真技術(shù)也正在蓬勃發(fā)展。在這領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的單位代表有中視典數(shù)字科技有限公司和上海景格汽車科技有限公司。中視典數(shù)字科技有限公司于2002年注冊于深圳高新技術(shù)園區(qū)，先后研發(fā)的產(chǎn)品有：虛擬現(xiàn)實(shí)編輯器、三維網(wǎng)絡(luò)平臺、工業(yè)仿真平臺等。這些虛擬仿真軟件能夠滿足不同領(lǐng)域不同層次對虛擬現(xiàn)實(shí)的需求。上海景格汽車科技有限公司，是近幾年新崛起的一家專業(yè)從事多媒體仿真系統(tǒng)、教學(xué)軟件開發(fā)等業(yè)務(wù)的高科技企業(yè)。該公司自主研發(fā)的數(shù)字化汽車實(shí)訓(xùn)中心具有強(qiáng)大的三維仿真虛擬功能。

綜上所述，三維虛擬仿真技術(shù)已廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、軍事訓(xùn)練及軍事仿真演習(xí)、商業(yè)產(chǎn)品介紹及廣告宣傳等各行業(yè)。然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，尚未形成完善的、良性循環(huán)的、自覺開發(fā)和應(yīng)用的體制，尤其在高等職業(yè)教育方面的應(yīng)用，更是存在著許多問題。

因此，開展三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的研究，便顯得迫在眉睫以及具有深遠(yuǎn)的意義。

2.高職教育的現(xiàn)狀突出顯示了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題

高等職業(yè)教育的現(xiàn)狀突出顯示了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題。這問題從以下兩方面進(jìn)行闡述。

（1）高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位，決定了在人才培養(yǎng)過程中，需要大量的與社會生產(chǎn)實(shí)際相符的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

高等職業(yè)教育是國民教育體系中高等教育的一種類型和層次，是和高等本科教育不同類型不同層次的高等教育。高等職業(yè)教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理與服務(wù)一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，培養(yǎng)模式為“以能力為中心”，強(qiáng)調(diào)職業(yè)性和適應(yīng)性。這種辦學(xué)定位具有以下幾個特征：以培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才為根本任務(wù)；以社會需求為目標(biāo)、技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)為主線設(shè)計(jì)教學(xué)體系和培養(yǎng)方案；以“應(yīng)用”為主旨構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，基礎(chǔ)理論教學(xué)以應(yīng)用為目的，以“必需、夠用”為度；專業(yè)課加強(qiáng)針對性和實(shí)用性；實(shí)踐教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，在教學(xué)計(jì)劃中占有較大比例。

高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位決定了在人才培養(yǎng)過程中，需要大量的與社會生產(chǎn)實(shí)際相符的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

（2）高等職業(yè)教育辦學(xué)規(guī)模及在校學(xué)生總數(shù)的大幅擴(kuò)大，迫切需要與之配套的大量實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

1995年深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院的創(chuàng)辦，標(biāo)志著中國高等職業(yè)教育的起步。十多年，我國高等職業(yè)教育實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展。如今高職教育已迅猛發(fā)展成為中國高等教育的“半壁江山”。近這兩三年，我國高等職業(yè)院校在數(shù)量上已基本穩(wěn)定，在辦學(xué)規(guī)模方面，許多院校正在加快擴(kuò)大發(fā)展，然而辦學(xué)規(guī)模及在校學(xué)生總數(shù)的大幅擴(kuò)大，給辦學(xué)條件帶來很大的壓力。尤其突出的是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足與在校學(xué)生快速增長的矛盾。

3.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的分析

高等職業(yè)教育的辦學(xué)定位及發(fā)展現(xiàn)狀，迫切需要與之配套的大量實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，然而，這些設(shè)備大多數(shù)都是比較昂貴，高等職業(yè)院校的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)相當(dāng)有限，能在這方面的投入更是不足。如何更好地解決實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題，成為當(dāng)今高等職業(yè)教育最關(guān)心的問題之一。

三維虛擬仿真技術(shù)是一種采用以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技手段生成逼真的視、聽、可操控性一體化的特定范圍的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備（鼠標(biāo)、方向盤等外部配件）以自然的方式與虛擬環(huán)境中的對象進(jìn)行交互作用、相互影響，從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的方案是應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)開發(fā)出實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的仿真系統(tǒng)，將該仿真系統(tǒng)安裝在許多計(jì)算機(jī)上，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真操作實(shí)訓(xùn)，待熟練后再安排少量時間到真實(shí)設(shè)備上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。該教學(xué)解決方案主要優(yōu)勢表現(xiàn)為：

1）仿真系統(tǒng)運(yùn)行操作平臺是計(jì)算機(jī)，不受場地限制。

2）仿真系統(tǒng)表現(xiàn)效果更為優(yōu)美、逼真，具有很強(qiáng)的交互性，走進(jìn)三維虛擬仿真中的虛擬環(huán)境，恰如身臨其境。

3）大多數(shù)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備比個人計(jì)算機(jī)昂貴。該教學(xué)解決方案可以做到每個學(xué)生使用一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行獨(dú)立操作實(shí)訓(xùn)，對于給每一個學(xué)生購買一臺真實(shí)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，將大幅減少經(jīng)費(fèi)的投入。

4）該教學(xué)解決方案，可做到每個學(xué)生使用一臺計(jì)算機(jī)進(jìn)行獨(dú)立操作實(shí)訓(xùn)，教師可進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)教學(xué)，提高了教學(xué)效率。

5）該教學(xué)解決方案，相對于學(xué)生一開始就直接到真實(shí)的設(shè)備上進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，大幅降低了危險(xiǎn)性以及設(shè)備損耗率。

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，就教學(xué)效率、技術(shù)先進(jìn)性、資源利用、經(jīng)濟(jì)投入、節(jié)能環(huán)保方面，順應(yīng)國家關(guān)于職業(yè)教育的發(fā)展方向及職業(yè)教學(xué)理念，在整個教學(xué)過程貫穿了數(shù)字化教學(xué)方法，使學(xué)校教學(xué)資源充分利用。三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢表現(xiàn)，可以大幅減少真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，能夠很好地解決高職教育中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題。

4.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)的成功案例

筆者工作所在單位廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，我校的豐田花冠A245E自動變速器實(shí)訓(xùn)設(shè)備只有5臺，隨著我校汽車類專業(yè)的發(fā)展擴(kuò)大，花冠A245E自動變速器實(shí)訓(xùn)設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了教學(xué)及實(shí)訓(xùn)的需要。教師通過科研立項(xiàng)研發(fā)了豐田花冠A245E自動變速器的三維虛擬仿真模型，以軟件的形式展現(xiàn)，安裝在計(jì)算機(jī)上。有了該項(xiàng)目的仿真模型，改變了原來整個班學(xué)生圍觀在少數(shù)設(shè)備旁聽教師講解原理及檢修過程的教學(xué)模式，形成了一人一臺計(jì)算機(jī)，教師可進(jìn)行廣播教學(xué)的新模式，提高了教學(xué)質(zhì)量；同時，實(shí)訓(xùn)教學(xué)時可以讓學(xué)生先在計(jì)算機(jī)上像玩電腦游戲似的進(jìn)行仿真操作，待操作熟練時再到實(shí)物上進(jìn)行，這樣可大幅降低設(shè)備的損耗率，提高了學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作的興趣，而且可以很大程度上解決了汽車類專業(yè)的快速發(fā)展與實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的矛盾。

5.三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教育存在的問題及解決辦法

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢表現(xiàn)，然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，存在著許多問題。

（1）就單獨(dú)一所高等職業(yè)院校而言，可供應(yīng)用于教學(xué)的三維虛擬仿真軟件非常稀少，因此，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教學(xué)雖好，但無法在許多課程中普及。

（2）高等職業(yè)院校內(nèi)部，尚未形成能夠調(diào)動教師隊(duì)伍積極參與開發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)的體制。

針對三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育存在的上述問題，提出擬解決問題的幾點(diǎn)建議：

（1）相關(guān)教育主管部門建立一個全國性的三維虛擬仿真軟件共享平臺，同時建立相應(yīng)的管理制度，讓每個高校都積極地貢獻(xiàn)出自己學(xué)校開發(fā)出的三維虛擬仿真軟件到該共享平臺，同時，每個高?？筛鶕?jù)自己的貢獻(xiàn)大小或通過付費(fèi)的方式獲得一定的分享權(quán)限，即相當(dāng)于參考“中國知網(wǎng)（http：///）”的運(yùn)營模式來組織一個三維虛擬仿真軟件共享平臺，這樣我們就有了一個永不枯竭的三維虛擬仿真軟件庫。

（2）對于高校內(nèi)部，學(xué)?？芍贫ㄒ幌盗械囊?guī)章制度及獎勵制度，促進(jìn)教師隊(duì)伍開發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)軟件，如鼓勵教師進(jìn)行三維虛擬仿真軟件開發(fā)方面的科研立項(xiàng)以及給予相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)支持；將三維虛擬仿真軟件開發(fā)和應(yīng)用作為職稱評聘的條件之一。從而，學(xué)校內(nèi)部在三維虛擬仿真技術(shù)方面形成了良性循環(huán)的、自覺開發(fā)和應(yīng)用的體制。

6.結(jié)論

三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高等職業(yè)教育，有諸多優(yōu)勢表現(xiàn)，可以大幅減少真實(shí)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的投入，能夠很好地解決高職教育中實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備不足的問題。然而，三維虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于高職教育教學(xué)的情況尚處于自發(fā)的狀態(tài)，尚未形成完善的、良性循環(huán)的、自覺開發(fā)和應(yīng)用的體制。因此，呼吁相關(guān)教育主管部門建立一個全國性的三維虛擬仿真軟件共享平臺，形成“眾人拾柴火焰高”的領(lǐng)域；同時，對于高校內(nèi)部，學(xué)?？芍贫ㄒ幌盗械囊?guī)章制度及獎勵制度，促進(jìn)教師隊(duì)伍開發(fā)和應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)軟件。從而，全社會在三維虛擬仿真技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用方面，形成“百花齊放”人人共享的良性循環(huán)的局面。

參考文獻(xiàn)

[1]梁俊斌，蔣嬋.利用虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)院學(xué)生創(chuàng)新思維的研究[J].廣西教育，2011年12期.

[2]周立元，石明忱，武立偉.利用VR技術(shù)開發(fā)三維虛擬實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的研究[J].職教研究，2009年02期.

科研項(xiàng)目：豐田花冠A245E自動變速器三維仿真模型的研發(fā)。

作者簡介：

鄭軍龍（1978—），男，壯族，廣西南寧人，碩士，講師，主要從事汽車運(yùn)用領(lǐng)域的科研和教學(xué)工作。

羅黎（1981—），男，廣西羅城人，工程碩士，講師，廣西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子與信息工程系教師，主要研究方向：汽車電子控制系統(tǒng)。

第6篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】虛擬仿真技術(shù)；電子技術(shù)課程；技術(shù)應(yīng)用

伴隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展從而形成的虛擬仿真技術(shù)是一種作用于實(shí)驗(yàn)研究的新的科學(xué)技術(shù)，在20世紀(jì)40年底被發(fā)現(xiàn)。在幾十年的革新、改進(jìn)、發(fā)展中慢慢走向成熟，被應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)生活的各個方面。同時教育部門發(fā)掘到虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢，作為一種新的教學(xué)方法用用于教學(xué)中。這一技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用滿足學(xué)生對教學(xué)的需要，對學(xué)生邏輯思維和動手能力有很大的幫助，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。

1.虛擬仿真技術(shù)概念

虛擬仿真技術(shù)又被稱為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和模擬技術(shù)，其技術(shù)核心就是利用一個虛擬系統(tǒng)去模仿一個相應(yīng)的真實(shí)系統(tǒng)。它是一種實(shí)驗(yàn)研究的新技術(shù)，而它也是一直存在于自然客觀規(guī)律中一直被使用，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展過程中被發(fā)現(xiàn)提煉出的新技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會，虛擬仿真技術(shù)也在不斷地進(jìn)行技術(shù)改革和發(fā)展，并不斷地成為必不可少的技術(shù)。

2.虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，使得電子課程原有的教學(xué)模式不適應(yīng)社會的發(fā)展進(jìn)程，學(xué)生對電子技術(shù)知識的需求量也在不斷增加。虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程的應(yīng)用給教學(xué)帶來了新的教學(xué)手段，滿足學(xué)生對電子技術(shù)知識的強(qiáng)烈需求，適應(yīng)社會對技術(shù)人才的高要求。

2.1 虛擬仿真技術(shù)融入課堂

電子技術(shù)課程在之前的教學(xué)模式是重理論輕實(shí)踐，大部分的課堂時間放在理論知識的講授中，課堂氛圍死板顯得枯燥無味，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性被打消，產(chǎn)生排斥心理。而且理論知識沒有實(shí)踐進(jìn)行補(bǔ)充和認(rèn)證，增加學(xué)生學(xué)習(xí)難度，對電子技術(shù)停留在一知半解的階段。傳統(tǒng)的電子技術(shù)儀器比較笨重，每次上課搬來搬去很麻煩有浪費(fèi)課堂時間，課堂效率也不高。虛擬仿真技術(shù)英語與課堂解決了電子技術(shù)課堂實(shí)驗(yàn)難的窘境，教師在講解理論知識的同時利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，把抽象的理論概念通過演示變得很容易理解，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，愿意主動去思考問題以及動手實(shí)驗(yàn)鞏固知識點(diǎn)。虛擬仿真技術(shù)融入課堂提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量，更能提供學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

2.2 革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

電子技術(shù)顧名思義是技術(shù)性很強(qiáng)的課程，技術(shù)能力是需要持續(xù)不斷的實(shí)踐進(jìn)行積累。所以電子技術(shù)課程是一門對實(shí)踐要求很高的學(xué)科，理論只是對技術(shù)實(shí)踐的知識補(bǔ)充。兩者要充分結(jié)合向應(yīng)用。傳統(tǒng)的教學(xué)手段就是對理論知識的死記硬背，只要能通過考試就可以，在實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)是少之又少。所以在電子技術(shù)的教學(xué)中要讓學(xué)生了解虛擬仿真軟件并學(xué)會在實(shí)驗(yàn)中使用，學(xué)生在進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中可以對理論知識進(jìn)行強(qiáng)化，而且虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用然學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣提高，在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)生與學(xué)生之間可以進(jìn)行跟好的交流，主動地尋找知識支撐，制定更好的實(shí)驗(yàn)方案，鍛煉了學(xué)生主動尋找問題和解決問題的能力。

2.3 增多課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)

原有的電子技術(shù)課程的實(shí)踐課程設(shè)計(jì)都比較單一，學(xué)生的實(shí)踐結(jié)果達(dá)不到預(yù)期好的效果。所以在虛擬仿真技術(shù)進(jìn)入電子技術(shù)教學(xué)中要逐漸增多實(shí)踐環(huán)節(jié)，對模擬電子技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行多個單元的劃分，最初由老師帶領(lǐng)進(jìn)行模擬電子技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，然后在接下來的額試驗(yàn)中把主動權(quán)教給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考，然后對自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行陳述，在陳述過程中會讓學(xué)生再次進(jìn)行思考，這樣對知識的記憶更牢固。

2.4 虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用注意問題

電子技術(shù)課程教學(xué)中引用虛擬仿真技術(shù)雖然在很大程度上改善了傳統(tǒng)的教學(xué)弊端，對教學(xué)內(nèi)容有了豐富的補(bǔ)充，讓學(xué)生對抽象的理論知識得到更好的理解，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)積極性。但是不能讓模擬仿真技術(shù)完全取代實(shí)際的技術(shù)機(jī)器進(jìn)行試驗(yàn)，這樣會讓學(xué)生依賴于計(jì)算機(jī)中的仿真技術(shù)應(yīng)用，在實(shí)際操作儀器過程中操作能力下降，不能滿足崗位的技術(shù)需求，不僅不能達(dá)到人才培養(yǎng)的目的，反而會起到教育的反作用。因此，在應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)教學(xué)的過程中也要加入傳統(tǒng)教育中積極的方面，做到虛擬技術(shù)的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)也能保證實(shí)物應(yīng)用 的操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和高技術(shù)素養(yǎng)。

3.虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于電子技術(shù)課程的意義

虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用，打破了傳統(tǒng)應(yīng)試教育弊端，讓死板的電子技術(shù)課堂教學(xué)變得更加活躍，真正實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)課程教育理論聯(lián)系實(shí)際；該技術(shù)的應(yīng)用對教師的教學(xué)素質(zhì)也是一種考驗(yàn)，虛擬仿真技術(shù)是不斷發(fā)展更新的最新技術(shù)，教師要走在技術(shù)的最前沿，這樣才能在教學(xué)中更好的教授給學(xué)生，提高自身的教學(xué)能力；培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，讓學(xué)生學(xué)會獨(dú)立思考，主動提出問題并主動尋找解決方案，在實(shí)踐中鍛煉自己的動手能力和思考能力，讓自己的綜合能力得到提高；適應(yīng)社會技術(shù)人才的高標(biāo)準(zhǔn)要求，學(xué)校跟注重學(xué)生在技術(shù)方面的實(shí)踐動手能力，才能保證在激烈的競爭中保持較高的競爭率，為企業(yè)培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才。

4.結(jié)束語

虛擬仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，成為必不可少的技術(shù)。作為實(shí)驗(yàn)研究的一門新技術(shù)，近年來被不斷應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域，幫助學(xué)校培養(yǎng)專業(yè)綜合性技術(shù)人才。電子技術(shù)課程是理論與實(shí)踐綜合運(yùn)用的一門學(xué)科，在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件在課堂上進(jìn)行教學(xué)，把抽象的理論知識在演示的過程中簡單化、直白化，讓學(xué)生對很難理解的知識點(diǎn)得到直觀的理解和學(xué)習(xí)。在實(shí)踐中使用虛擬技術(shù)軟件讓學(xué)生會更好把理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力，同時對理論教學(xué)中漏掉的知識點(diǎn)通過技術(shù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充，減少不必要的時間浪費(fèi)。這樣的新的教學(xué)方法讓學(xué)生更積極主動的去學(xué)習(xí)，提高了對電子技術(shù)課程的學(xué)興趣，對學(xué)生的思維訓(xùn)練和動手能力提高有很大的促進(jìn)作用；課堂氛圍得到改善，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。適應(yīng)社會對人才需求，讓學(xué)生在強(qiáng)大的競爭中也能憑借自身的技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)脫穎而出，實(shí)現(xiàn)自己的價值。但是教學(xué)中運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)時也要注意他可能帶來的教學(xué)局限性，不能因?yàn)槭呛玫募夹g(shù)就無限制的偏重使用，這也會導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降，對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)帶來弊端，所以要做到虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程中的合理應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]李松湘.虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].湖南師范大學(xué)，2012.

第7篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

[關(guān)鍵詞]多媒體；教育技術(shù)：光技術(shù)；虛擬仿真

[中圖分類號]G40―057

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[論文編號]1009―8097(2009)13―0242―02

教學(xué)活動中，教師的主導(dǎo)作用不容忽視，教師是教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者、是學(xué)習(xí)活動的評價者、是漸進(jìn)層次學(xué)習(xí)的激發(fā)者；教學(xué)活動中“學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”，教師現(xiàn)場的言傳身教尤為重要，不要指望單靠學(xué)生個別化學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)機(jī)械操作，再好的學(xué)習(xí)資源未必帶來預(yù)期的成效。而正確運(yùn)用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，實(shí)現(xiàn)師者，所以傳道授業(yè)解惑也，真正解決課堂和遠(yuǎn)程等教學(xué)存在問題。本文將在以下進(jìn)行探討。

一　光技術(shù)在多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)的應(yīng)用

從認(rèn)識論來看，學(xué)習(xí)的本質(zhì)是立體的、精神的、多向的、開放的。真實(shí)的學(xué)習(xí)是人與自然、與人相互作用，在開放系統(tǒng)中進(jìn)行互動，而教育技術(shù)則要通過創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境來達(dá)到目的。學(xué)習(xí)環(huán)境由內(nèi)容、媒體(包括軟件和硬件)、人員(包括教育工作者和其他學(xué)習(xí)者)、方法和場所等要素組成，構(gòu)成一個教育信息傳播的系統(tǒng)，即：傳播什么信息(內(nèi)容)，通過什么來儲存和傳遞信息(媒體和人員)，如何傳遞(方法)，在哪里傳遞(場所)。在課堂上用何種技術(shù)、方法才能做到教師現(xiàn)場仿真的言傳身教、師生互動和教師的主導(dǎo)作用呢?有沒有一種理想的技術(shù)手段和方法能真實(shí)再現(xiàn)教學(xué)情景呢?本人認(rèn)為采用光電三維成像技術(shù)能最好的虛擬仿真課堂真實(shí)的教學(xué)情景，促進(jìn)學(xué)生個別化學(xué)習(xí)、自我學(xué)習(xí)。由于情景逼真，互動性好，虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場景，開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的、具有自然語言理解與產(chǎn)生功能的“人一機(jī)”交互學(xué)習(xí)環(huán)境，對多個不同課室教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程個體或集中教學(xué)，尤其是在職成年人學(xué)習(xí)最佳。適應(yīng)當(dāng)今信息化發(fā)展進(jìn)程，適應(yīng)未來教學(xué)模式向著更深層次發(fā)展的要求。本文只從觀念技術(shù)的角度來探究光技術(shù)在多媒體虛擬仿真教學(xué)的應(yīng)用，主要是在課堂教學(xué)，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)娜斯ぶ悄芗夹g(shù)手段，再配合有線、無線、衛(wèi)星、微波等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)仿真互動，起到教師的主導(dǎo)作用，教師現(xiàn)場的言傳身教逼真，實(shí)現(xiàn)教育人性化的活動，再現(xiàn)與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場景，符合教育技術(shù)理論邏輯起點(diǎn)教與學(xué)的屬性。

二　光技術(shù)及其應(yīng)用效果

1　光電子新技術(shù)

常說的光學(xué)是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線的寬廣波段范圍內(nèi)的，關(guān)于電磁輻射的發(fā)生、傳播、接收和顯示，以及跟物質(zhì)相互作用的科學(xué)。光學(xué)是物理學(xué)的一個重要組成部分，也是與其他應(yīng)用技術(shù)緊密相關(guān)的學(xué)科。光電子技術(shù)是以先進(jìn)探測器和激光器為基礎(chǔ)，由光學(xué)技術(shù)、電子技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等密切結(jié)合而形成的一項(xiàng)高技術(shù)。它既改變了傳統(tǒng)光學(xué)的單純觀察功能，又大大擴(kuò)展了電子技術(shù)的功能。由于光電子技術(shù)具有探測精度高、傳遞信息速度快、信息容量大、抗干擾和保密能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而在軍事上得到了廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中已顯示了其特有的威力。

而光電子三維成像技術(shù)和全息攝影術(shù)不同，不需要依靠連貫的激光束產(chǎn)生圖像。它使用普通光束即可。普通照相機(jī)的鏡頭工作原理類似模擬計(jì)算機(jī)，通過程序的運(yùn)行將外界傳來的信息(光線)轉(zhuǎn)換成平面媒介上(通常是膠片)的圖像。

[因特網(wǎng)消息1999年7月7日報(bào)道]，美國伊利諾依州大學(xué)電氣工程師大衛(wèi)布萊迪在數(shù)字計(jì)算機(jī)而非光學(xué)鏡頭的幫助下，利用射電天文學(xué)家繪制天空的數(shù)學(xué)方法從光線中提取出足夠的信息來生成三維圖像。研究人員用鹵燈照亮一只小小的塑料恐龍，將來自恐龍的光線分離成兩束。當(dāng)這兩束光線再度會合時，它們相互干擾，雖然強(qiáng)度不如沒有受到過干擾的光線，但是所有的波型卻都很和諧。在恐龍模型轉(zhuǎn)動時，科學(xué)家們記錄下來了128種干擾波。這些干擾波中包含有該物體三維圖像的全部信息，計(jì)算機(jī)程序可以對它們作還原處理。

這項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是無論景深多大，它都能保持清晰的聚焦，這一點(diǎn)與傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭相比表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。決定圖像解晰度的唯一因素就是物體離開鏡頭的距離。這一特點(diǎn)使其對于三維顯微具有特別的應(yīng)用意義。布萊迪設(shè)想他發(fā)明的技術(shù)可用來拍攝細(xì)胞在產(chǎn)生交互作用時的高清晰度圖像。共焦顯微技術(shù)采用的是掃描技術(shù)，聚焦平臺來回移動，以獲得細(xì)胞的細(xì)部信息，從而生成三維圖像。利用這種方法，當(dāng)細(xì)胞在移動時，要拍攝到細(xì)胞的移動過程就是非常困難的。有了布萊迪發(fā)明的科學(xué)方法，記錄裝置就可利用排列成圓圈的光學(xué)感應(yīng)器幫助研究人員記錄實(shí)時的三維數(shù)據(jù)。

科學(xué)家們指出，即使要拍攝的對象遠(yuǎn)離感應(yīng)器，這項(xiàng)技術(shù)仍然有用。麻省理工學(xué)院電氣工程師喬治說：“這個系統(tǒng)同樣可以用來拍攝籃球比賽的三維影片。如果你的家中有三維播放機(jī)，你就可以在虛擬現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下觀看籃球比賽，觀看者會感覺自己仿佛就在場內(nèi)一樣?！?/p>

2　光電三維成像技術(shù)在多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)的具體應(yīng)用及效果

現(xiàn)在的有線、無線、衛(wèi)星和微波等網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)，學(xué)生面對的都是單向平面銀幕，一是沒有互動缺乏雙向交流，而是畫面平面呆板與真實(shí)情景差別太大，很難調(diào)動學(xué)生的興趣。就是普通的現(xiàn)場課堂教學(xué)，應(yīng)用多媒體課件，也由于畫面內(nèi)容很難反饋真實(shí)形象化的情景而大打折扣。如果能將課堂教學(xué)情景、課件內(nèi)容立體可視化，再配合聲音、資源庫雙向互動，完全模擬真實(shí)情景，與現(xiàn)場無異，那將是教育教學(xué)新的飛躍。有什么適當(dāng)?shù)募夹g(shù)能實(shí)現(xiàn)刺激鼓勵指導(dǎo)學(xué)生的思考和自動學(xué)習(xí)方法呢?光電三維成像技術(shù)就能在課堂教學(xué)應(yīng)用中虛擬仿真真實(shí)場景，而虛擬現(xiàn)實(shí)是指通過特殊的輸入設(shè)備和一些能實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效的特殊輸出設(shè)備來模擬人和環(huán)境之間的交互技術(shù)。假如遠(yuǎn)程課堂教學(xué)，通過有線、無線、衛(wèi)星、微波等通信傳輸，使用課堂多媒體光電三維成像設(shè)備，主教室和各分教室雙方的三維立體全息圖像便瞬間出現(xiàn)在對方面前，就好像一個真人站在你面前一樣，然后你便可以和他隨意交談，使用各種表情，那是一種呈現(xiàn)在空氣中的光學(xué)立體影像，不需要任何屏幕之類的媒質(zhì)，不像今天的網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星遠(yuǎn)程教學(xué)、可視電話還需要一個屏幕才能顯像。光虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可很好地應(yīng)用到虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的建立。它可以虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境相近的學(xué)習(xí)場景，使學(xué)生似乎已處于真實(shí)環(huán)境之中。

當(dāng)然，屏幕還有作用，顯示課件文本等其它信息。過去的所謂三維顯像技術(shù)顯示的并不是真正的三維圖像，而是在二維平面上利用人體肉眼的雙眼像差而虛擬出的“偽三維圖像”，長期觀看這種偽三維圖像，會損傷視力或造成視覺疲勞。這樣，教學(xué)所使用的各式方法(如演講法、問題教學(xué)法、設(shè)計(jì)教學(xué)法、復(fù)述背誦法、小組研討法、訪問式教學(xué)法、辯論法、座談研討法、甚至實(shí)驗(yàn)教學(xué))都能應(yīng)用光電三維多媒體

虛擬仿真成像技術(shù)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)[手段]。當(dāng)然，要真正將光技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐非一朝一夕，但可以采取過度方法，如先實(shí)現(xiàn)屏幕顯示三維立體畫面，學(xué)生觀看而無需頭盔等輔助設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)師生聲像遠(yuǎn)程互動，虛擬地建立起與真實(shí)環(huán)境比較相近的學(xué)習(xí)場景，再隨光技術(shù)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生似乎處于真實(shí)環(huán)境之中將成為現(xiàn)實(shí)。光電三維成像技術(shù)不但可以應(yīng)用于多媒體虛擬仿真課堂教學(xué)，還可以應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程在線教學(xué)、虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)等。由于有教師和學(xué)習(xí)者之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行社會交互的一種虛擬仿真環(huán)境建構(gòu)，有強(qiáng)烈的社交真實(shí)感和虛擬社區(qū)歸屬感，不僅可增強(qiáng)學(xué)生的在線學(xué)習(xí)的持久性，提高學(xué)習(xí)績效，而且能加強(qiáng)合作和學(xué)習(xí)滿足感，提升合作學(xué)習(xí)水平?，F(xiàn)在，在線學(xué)習(xí)者只是獨(dú)立的個體，容易產(chǎn)生焦慮、逆反心理和喪失學(xué)習(xí)動力，會導(dǎo)致學(xué)習(xí)的挫折感和低效率。

3　采用中間件技術(shù)

中間件(middleware)是一種獨(dú)立的系統(tǒng)軟件或服務(wù)程序，分布式應(yīng)用軟件借助這種軟件在不同的技術(shù)之間共享資源，中間件位于客戶機(jī)服務(wù)器的操作系統(tǒng)之上，管理計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)通信。滿足大量應(yīng)用的需要運(yùn)行于多種硬件和OS平臺支持分布計(jì)算，提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和OS平臺的透明性的應(yīng)用或服務(wù)的交互支持標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議支持標(biāo)準(zhǔn)的接口。利用中間件技術(shù)，將多媒體虛擬仿真應(yīng)用類似于中間件，任何設(shè)計(jì)制作軟件，包括現(xiàn)在應(yīng)用的課程教學(xué)所需軟件，如PowerPoint、Photoshop、Dreamweavcr、Flash等，都可無縫應(yīng)用。教師無需專門培訓(xùn)，教學(xué)應(yīng)用與以前無異，只是效果大為改觀，真實(shí)再現(xiàn)場景，其它技術(shù)工作則由人工智能管理平臺后的多媒體和課程制作人員負(fù)責(zé)，避免和改善教師計(jì)算機(jī)焦慮現(xiàn)象。

三　結(jié)合我校實(shí)踐探討多媒體人工智能課堂教學(xué)的管理模式

我?，F(xiàn)有四個校區(qū)，分布在越秀區(qū)、海珠區(qū)、番禺區(qū)和珠海市，多媒體課室有279間，都基本配置了多媒設(shè)備，部分校區(qū)具有初級的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)平臺。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院在省內(nèi)有50來個教學(xué)點(diǎn)，上萬名在讀生，使用的是目前市場上唯一支持百萬級用戶的Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。不過由于校區(qū)距離較遠(yuǎn)，不少老師要長年往返于各校區(qū)上課，雖然教師身臨現(xiàn)場授課，但運(yùn)作成本較高。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)點(diǎn)分布較廣，學(xué)員分散，對學(xué)生來說，多媒體屬于模擬交際而非學(xué)生直接參與的自然交際，缺乏自然語言進(jìn)行人際交流的環(huán)境。而遠(yuǎn)程教育更需要互動和教師的主導(dǎo)作用，教師現(xiàn)場的言傳身教尤為重要。

未來的新型多媒體教學(xué)將是以多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)、光技術(shù)、人工智能和虛擬仿真技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，能夠全面整合網(wǎng)絡(luò)各種“資源”而形成先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)平臺。在這種教學(xué)平臺上.多媒體教室不再是孤立的，它已融入到校園網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng)中，并以校園網(wǎng)資源為“背景”構(gòu)建出一個富有時代特色的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境：即集教學(xué)、管理、娛樂為一體的“數(shù)字化校園”。多媒體課室是現(xiàn)代教學(xué)環(huán)境建設(shè)的重要組成部分，是教育技術(shù)信息傳遞的展示平臺，是教師了解、聯(lián)系、應(yīng)用教育技術(shù)的橋梁。既然新型多媒體教學(xué)、特別是網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)如此重要，一般的管理就遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化的課堂教學(xué)應(yīng)用。

結(jié)合我校的教學(xué)實(shí)際，本人認(rèn)為，未來的新型多媒體課堂教學(xué)將是一個系統(tǒng)集成，不但要從后端課堂教學(xué)管理考慮，還要聯(lián)系前端課件制作。即多媒體課室管理人員既要參與后端維護(hù)保養(yǎng)，也要了解甚至參與前端課件制作，這就需要先進(jìn)的多媒體人工智能管理平臺管理，從制作到應(yīng)用一條龍服務(wù)，時刻把握教師課堂教學(xué)需求的命脈，為管理和新技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)提供依據(jù)。即教師只需在其中一個教室就可通過網(wǎng)絡(luò)開啟其它多個接收教室的多媒體設(shè)備(無須電教人員參與)，對教師上課教室實(shí)施“直播”方式，通過安裝在課室的特殊的多媒體光電三維成像、自動跟蹤拾音等攝錄設(shè)備，實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效來模擬人和環(huán)境之間場景的拾取，多個教室通過特殊的輸入設(shè)備和一些能實(shí)現(xiàn)三維圖形和三維音效的特殊輸出設(shè)備，真實(shí)呈現(xiàn)在空氣中的主課室教學(xué)光學(xué)立體影像，各分教室還可以現(xiàn)場與主講教師交流。并同步錄制仿真教學(xué)內(nèi)容，作為課件保存錄入資源庫中。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的學(xué)生可在課堂或家中電腦上，調(diào)用資源，遠(yuǎn)程課堂上的特殊設(shè)備也真實(shí)呈現(xiàn)在空氣中的主課室教學(xué)光學(xué)立體影像，與現(xiàn)場無誤。人工智能管理平臺集中監(jiān)測、控制和管理，教師可在辦公室或家中的計(jì)算機(jī)上，利用人工智能管理平臺的多媒體教學(xué)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程開啟網(wǎng)絡(luò)教室，同在網(wǎng)絡(luò)多媒體教室中的學(xué)生們實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)對點(diǎn)虛擬仿真場景答疑?？蓪⒍啻未鹨蓤鼍白詣訁R編入庫，與相關(guān)課程智能結(jié)合，當(dāng)點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)虛擬課程，真實(shí)再現(xiàn)上課場景，學(xué)生有疑問時，可即時點(diǎn)擊提問，人工智能管理平臺隨即快速智能搜索虛擬課程答疑庫，如有相關(guān)知識即刻虛擬回復(fù)場景，如沒有隨即跳過繼續(xù)上課，而此問題現(xiàn)場攝錄保存到虛擬仿真場景答疑系統(tǒng)，在下次相關(guān)教師登陸遠(yuǎn)程點(diǎn)對點(diǎn)虛擬仿真場景答疑系統(tǒng)時，人工智能管理平臺系統(tǒng)自動插入其中，與現(xiàn)場答疑無異，隨答疑量增多，人工智能管理平臺上的智能搜索虛擬課程答疑庫容量增大，將能即時回復(fù)大多數(shù)疑難需求。

四　結(jié)束語

信息時代的到來，社會節(jié)奏的加快，知識呈現(xiàn)出高速增長和快速更新之勢。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還會有更多的新技術(shù)應(yīng)用在教育技術(shù)中，光技術(shù)就是其中重要的一項(xiàng)，21世紀(jì)將是光技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的時代。

參考文獻(xiàn)

[1]張祖忻.教育技術(shù)是一項(xiàng)解決教育問題的系統(tǒng)技術(shù)[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2006，(2)：5―10.

第8篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：三維模型，Creator，LOD，DOF

 

1 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（virtual reality，簡稱VR）是20世紀(jì)80 年代末90 年代初崛起的一種實(shí)用技

術(shù)，它以構(gòu)想性(Imagination)、交互性(Interaction)、沉浸性（Immersion）三大特點(diǎn)為用戶

提供臨場感。場景建模是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最重要的表現(xiàn)形式之一，它匯集了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。場景建模用計(jì)算機(jī)軟、硬件對事物進(jìn)行模擬，這種模擬要創(chuàng)造一個由三維數(shù)據(jù)信息所構(gòu)成的可操控的空間。其最重要的目標(biāo)是真實(shí)體驗(yàn)和后期的方便自然的人機(jī)交互。目前，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景與科學(xué)價值已引起了人們的廣泛關(guān)注，特別是在軍事、教育訓(xùn)練、工程技術(shù)、建筑工程、醫(yī)學(xué)等方面有廣泛的應(yīng)用前景。

高架庫仿真系統(tǒng)可以作為部隊(duì)倉庫管理人員的訓(xùn)練系統(tǒng)，本文主要是探討虛擬現(xiàn)實(shí)軟件Multigen Creator（以下簡稱Creator）在高架庫場景建模（如圖1所示）的中的應(yīng)用。

2 Creator簡介

Creator是美國MultiGen-Paradigm公司推出的一種建模軟件系統(tǒng)，專門創(chuàng)建用于視景仿真的實(shí)時三維模型。它性能優(yōu)越、系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定性好，具有其它建模軟件無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在可視化仿真領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如圖2所示。它具有強(qiáng)大的建模功能，可為眾多的不同圖像發(fā)生器提供建模系統(tǒng)及工具；同時，它提供更靈活的Open Flight格式，該格式成為三維建模領(lǐng)域中流行的圖像生成格式，并成為仿真領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。Creator的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）具有多種視圖結(jié)構(gòu)與開發(fā)工具，有類似于AutoCAD以及3Dmax的菜單及視圖架構(gòu)，使用方便。

（2）數(shù)據(jù)存儲層次結(jié)構(gòu)清晰，便于快速建模與維護(hù)。作為一種層次性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，Creator使用幾何層次結(jié)構(gòu)和屬性來描述三維物體，可以對幾何層的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接操作。

（3）采用LOD（Level of Detail）節(jié)點(diǎn)技術(shù)使創(chuàng)建、結(jié)構(gòu)化、修改和優(yōu)化模型數(shù)據(jù)庫更容易，數(shù)據(jù)處理更加合理，高效，非常適用于大型的視景仿真建模。LOD是Creator數(shù)據(jù)處理的主要技術(shù)之一，它根據(jù)觀察視點(diǎn)的位置，來確定模型的精細(xì)程度，距離視點(diǎn)近的模型精細(xì)度高，而距離視點(diǎn)遠(yuǎn)的模型精細(xì)度低。

（4）采用DOF（Degree of Freedom）節(jié)點(diǎn)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)后期的人機(jī)交互。DOF技術(shù)也是Creator數(shù)據(jù)處理的主要技術(shù)之一，它是通過為動態(tài)模型設(shè)置一個DOF父節(jié)點(diǎn)，然后，在Vega（視景驅(qū)動軟件）中通過控制DOF節(jié)點(diǎn)來控制其子節(jié)點(diǎn)（該動態(tài)模型）在虛擬場景中運(yùn)動。

另外，Creator完成三維建模與傳統(tǒng)的AutoCAD、3Dmax建模方法有很大的不同，Creator更多的考慮系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時性，它采用紋理、光照等技術(shù)來提高逼真度，減小數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)冗余性，使存儲格式更精煉，滿足觀眾和仿真之間的動態(tài)交互。

3 場景建模

高架庫場景建模的流程圖如圖3所示。

（1）模型設(shè)計(jì)

高架庫需要建立的場景三維模型劃分為兩大部分：靜態(tài)模型和動態(tài)模型。。靜態(tài)模型主要包括：庫房、控制臺、高架、軌道等。動態(tài)模型主要包括：分揀帶、RGV車、傳送帶、垛機(jī)、轉(zhuǎn)向車、戰(zhàn)儲箱等。另外，還需要掌握整個倉庫的物體的布局以及哪些物體的表面需要使用貼圖以增加逼真度。對于需要實(shí)時交互控制的物體要重點(diǎn)考慮，比如垛機(jī)、控制屏，其中控制屏內(nèi)的每一個按鈕都需要建模，這是因?yàn)閷?shí)時交互時需要操縱它來控制垛機(jī)的運(yùn)動。

（2）實(shí)物數(shù)據(jù)收集

實(shí)地考察高架庫，采集實(shí)物屬性數(shù)據(jù)和紋理數(shù)據(jù)：通過測量獲得庫房、內(nèi)部設(shè)備的尺寸和位置坐標(biāo)等屬性數(shù)據(jù)，通過拍攝獲得實(shí)物的真實(shí)紋理數(shù)據(jù)和參數(shù)。需要說明的是，根據(jù)模型設(shè)計(jì)所述，對于具有比較復(fù)雜的表面或者無足輕重、可使用貼圖建模的物體，比如控制臺的計(jì)算機(jī)屏幕、地面紋理、戰(zhàn)儲箱的表面迷彩，需要拍下其表面的圖像，處理后用于最后的紋理建模。拍攝時盡量正面拍，不要開閃光燈，因?yàn)殚W光燈所造成的光斑可能會和虛擬環(huán)境及所設(shè)燈光不符。

（3）實(shí)物建模

建模的關(guān)鍵技術(shù)是坐標(biāo)系的各種變換，這是使用Creator進(jìn)行建模的基礎(chǔ)。建模的一般方法是：首先，利用所獲得的屬性數(shù)據(jù)在Creator中分別建立各實(shí)物的模型，然后，把它們集成到場景中。下面僅對高架庫建模的特點(diǎn)及其方法介紹如下：

① 高架庫組成元素的多樣性決定了其三維模型的復(fù)雜程度非常高，其數(shù)據(jù)庫的面片數(shù)量很大，要驅(qū)動這么大的場景，計(jì)算機(jī)要顯示的面片數(shù)是很多的，為了能夠節(jié)省系統(tǒng)資源，可以將一些離瀏覽者比較遠(yuǎn)的模型進(jìn)行一些顯示上的細(xì)節(jié)調(diào)整，這就需要用到LOD節(jié)點(diǎn)技術(shù)。通過LOD節(jié)點(diǎn)我們可以將高架、戰(zhàn)儲箱、傳送帶的轉(zhuǎn)軸（它們占了整個數(shù)據(jù)庫的50%）進(jìn)行一些細(xì)節(jié)顯示的控制，讓它們在離瀏覽者不同的距離時顯示不同精度的模型。

以戰(zhàn)儲箱為例，當(dāng)距離很近時應(yīng)顯示最高精度的細(xì)節(jié)，比如，這時因?yàn)樾枰蜷_它的門取放器材，所以它的門要顯示出來；距離稍遠(yuǎn)時，只能看到其外表，所以可以把門所在面上的所有面片合并為一個面片；當(dāng)距離再遠(yuǎn)些，其頂部的面片可以去掉，漫游到倉庫庫房外時，則不再顯示該戰(zhàn)儲箱。那么，可以使用LOD技術(shù)實(shí)現(xiàn)這三個細(xì)節(jié)層次，具體設(shè)置步驟如下：

首先，在數(shù)據(jù)庫中該戰(zhàn)儲箱DOF節(jié)點(diǎn)（其名稱為4_1_2）下創(chuàng)建三個LOD節(jié)點(diǎn)，分別為：LOD_1作為最近距離節(jié)點(diǎn)，LOD_2作為中距離節(jié)點(diǎn)，LOD_3作為遠(yuǎn)距離節(jié)點(diǎn)，如圖4所示。LOD的有效距離范圍是SwitchOut-Switch In，Switch Out表示模型距離瀏覽者的最近距離，SwitchIn表示模型距離瀏覽者的最遠(yuǎn)距離，在圖4中，它們的有效距離分別為0-50米、50米-80米、80米-200米。當(dāng)距離超出200米時就看不到它了，因?yàn)閳鼍安辉黉秩舅?，這就加快了漫游的速度。

然后，根據(jù)距離越近精度越高的原則設(shè)置三個LOD節(jié)點(diǎn)下的戰(zhàn)儲箱模型的細(xì)節(jié)。

最后，需要在視景仿真軟件中調(diào)用該文件，以查看該戰(zhàn)儲箱的細(xì)節(jié)控制的效果，然后適當(dāng)調(diào)整各LOD節(jié)點(diǎn)的SwitchOut和Switch In參數(shù)值即可。

② 高架庫需要創(chuàng)建的動態(tài)模型數(shù)量很多，如果在Vega中通過為這些設(shè)備（包括設(shè)備上局部的動態(tài)構(gòu)件）設(shè)置不同的Player（Vega中可被驅(qū)動的對象），那么任務(wù)量太大，而且不便于人機(jī)交互以及模型之間的關(guān)聯(lián)動作的設(shè)置。Creator的DOF節(jié)點(diǎn)技術(shù)可以很好的解決這個問題。。下面以垛機(jī)（如圖5所示）為例說明DOF的設(shè)置方法。

垛機(jī)需要動態(tài)控制的部分包括：垛機(jī)、載物平臺、叉桿（包括低、中、高三組，作用是從高架上取送戰(zhàn)儲箱等）。它們之間的關(guān)系是“父子”關(guān)系，“父”帶著“子”一起運(yùn)動，“子”的運(yùn)動不影響“父”的運(yùn)動。所以，在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建DOF節(jié)點(diǎn)的時候，需要按照它們之間的“父子”順序，自上而下建立5個DOF節(jié)點(diǎn)，名稱分別為duoji、pingtai、cha_down、cha_middle、cha_up，然后把垛機(jī)、載物平臺、低叉桿、中叉桿、高叉桿的模型分別設(shè)置為這五個DOF節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)即可，如圖6所示。這樣，在視景仿真軟件（比如Vega）中就可以通過DOF節(jié)點(diǎn)來分別控制垛機(jī)、載物平臺、低叉桿、中叉桿、高叉桿等模型的運(yùn)動了。

（4）編輯紋理

由于高架庫模型數(shù)量很大，需要使用大量的貼圖，所以在編輯紋理時，一定要用圖形處理軟件將圖像處理得盡可能最小，以圖像不失真為準(zhǔn)。否則，圖像太大會消耗掉大量的顯存，影響實(shí)時渲染的速度。

對紋理貼圖寬高比只要求和所應(yīng)用的面相同或大致相同的圖像來說，只要把它的寬高比、明亮度、色調(diào)等稍作調(diào)整就可以了，如戰(zhàn)儲箱的貼圖處理。

圖形格式要和后期使用的實(shí)時場景仿真軟件所支持的格式相符，比如Vega 支持的紋理的格式有RGB、RGBA、INT、INTA、BMP、JPG。

（5）紋理建模

紋理建模就是把編輯好的真實(shí)場景的紋理貼圖應(yīng)用到相應(yīng)的模型上，所有使用的貼圖都放在貼圖庫里進(jìn)行統(tǒng)一管理。圖7所示是將編輯好的戰(zhàn)儲箱的正面紋理作為貼圖應(yīng)用到它的模型表面。。

最后，導(dǎo)出為.flt文件。

4 結(jié)束語

本文以基于Creator建模工具進(jìn)行高架庫的場景建模的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，說明了Creator在創(chuàng)建用于視景仿真的實(shí)時三維模型方面，具有其他建模軟件沒有的強(qiáng)大優(yōu)勢，非常適合像高架庫一樣海量數(shù)據(jù)的大場景的建模。另外，本文所闡述的建模流程、高架庫建模中的實(shí)際要求及其解決方法對所有基于Creator進(jìn)行的場景建模都有一定的借鑒意義和實(shí)用價值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孟曉梅，劉文慶.Multigen Creator教程[M].國防工業(yè)出版社，2002。

[2]王冬海.三維視景仿真技術(shù)在地鐵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[D].北京交通大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2004。

第9篇：虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)；森林培育

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）03-0283-02

森林培育學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，包括林木種苗繁育、森林營造、森林撫育、主伐更新等技術(shù)內(nèi)容[1，2]。實(shí)踐教學(xué)作為理論教學(xué)延伸和驗(yàn)證，更具有直觀性，在提高學(xué)生吸收理論知識、掌握基本技能、增強(qiáng)操作能力方面起著重要作用[3]。如何將新的教學(xué)手段與這門傳統(tǒng)課程結(jié)合、更好地服務(wù)于教學(xué)活動、提高森林培育學(xué)實(shí)踐教學(xué)效果是當(dāng)務(wù)之急。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)將網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體教學(xué)、數(shù)據(jù)庫結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能達(dá)到或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。隨著虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在各種教育領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多，必將對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)體系、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等產(chǎn)生深刻的影響[4]。

一、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)建設(shè)提出的背景

森林培育是從林木種子、苗木、造林到林木成林、成熟的整個培育過程中按既定培育目標(biāo)和客觀自然規(guī)律所進(jìn)行的綜合培育活動，是森林經(jīng)營活動的主要組成部分和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。森林培育學(xué)包括良種壯苗培育、造林、林分撫育、主伐更新等內(nèi)容，具有明顯的技術(shù)性、實(shí)踐性、區(qū)域性和學(xué)科前沿性，是林學(xué)專業(yè)的主干課程和重點(diǎn)課程。由于森林培育過程周期長、工序復(fù)雜，有些實(shí)驗(yàn)因存在危險(xiǎn)性而難以在現(xiàn)實(shí)場景中實(shí)施，理論教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐需求不同步，使得學(xué)生不能全程參與和體驗(yàn)生產(chǎn)實(shí)踐技術(shù)與效果，而靜態(tài)的多媒體課堂教學(xué)和片斷化的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)容易導(dǎo)致學(xué)生形成惰性，造成思維能力下降?，F(xiàn)代林業(yè)的整體發(fā)展，森林培育規(guī)模和質(zhì)量的提高，科技成果在生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，生產(chǎn)基地的布局和項(xiàng)目管理的運(yùn)行等所提供的經(jīng)驗(yàn)沒有完全充實(shí)到森林培育的教學(xué)去，也限制了學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐能力的提高。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，將森林營造與培育過程置于直觀、生動、形象的生產(chǎn)實(shí)踐場景中，課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相吻合，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動性，使學(xué)生的想象力、思維能力得以充分發(fā)揮，在此過程中思考如何利用森林培育技術(shù)提高森林生產(chǎn)力，從而進(jìn)一步完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和技能培養(yǎng)、提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

二、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

1.森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)模塊設(shè)計(jì)。森林培育是一門綜合性的實(shí)踐性強(qiáng)的課程，涉及與林木生長相關(guān)的基礎(chǔ)理論及林分經(jīng)營的專業(yè)課程，同時又需要應(yīng)用3S技術(shù)以解決營林設(shè)計(jì)的問題，因此在進(jìn)行森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)時，根據(jù)林木的生長發(fā)育階段及相應(yīng)的技術(shù)要點(diǎn)，設(shè)置了三個模塊的仿真實(shí)驗(yàn)，見表1。

2.林木工廠化育苗技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。隨著林業(yè)科技的發(fā)展，在林木良種化和無性系化的基礎(chǔ)上，林木育苗已實(shí)現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，包括組培育苗和輕基質(zhì)容器育苗技術(shù)。該部分對于學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代化育苗生產(chǎn)作業(yè)方式、掌握規(guī)?；M織苗木生產(chǎn)和經(jīng)營具有重要的指導(dǎo)作用。由于育苗技術(shù)繁鎖、培育時間長，學(xué)生難以完成整個苗木培育過程的實(shí)驗(yàn)，往往不能理解或掌握育苗關(guān)鍵技術(shù)。通過模擬林木組織培養(yǎng)以及容器育苗等過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課的同時，通過直觀演示與操作，系統(tǒng)地掌握工廠化育苗的全過程。

3.人工林造林技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。人工林造林技術(shù)包括造林規(guī)劃設(shè)計(jì)、林地清理、整地、種植點(diǎn)配置、施基肥、密度設(shè)置、栽植等環(huán)節(jié)，這是人工林高產(chǎn)栽培的首要部分。在課程授課中講解了造林技術(shù)，并進(jìn)行了部分環(huán)節(jié)的操作，但由于造林技術(shù)環(huán)節(jié)跨越冬季、春季以至夏季三個季節(jié)，生產(chǎn)時間長，個別工序與理論教學(xué)時間不能匹配，且涉及范圍廣、技術(shù)內(nèi)容多、實(shí)習(xí)成本高等因素，使學(xué)生不能深刻理解和感知工程造林的環(huán)境與技術(shù)要求，不能將基礎(chǔ)理論與實(shí)踐相結(jié)合。選擇南方種植面積最大的桉樹、杉木、馬尾松作為培育對象，采用虛擬仿真技術(shù)對人工林造林各個環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高學(xué)習(xí)效果。

4.人工林撫育技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)人工林的撫育管理，創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，及時調(diào)控林木的生長發(fā)育，是保證桉樹成活、成材的關(guān)鍵。一般在造林后的三年內(nèi)需要進(jìn)行林分撫育，主要包括除草、施肥、修枝、間伐等技術(shù)。各技術(shù)環(huán)節(jié)所實(shí)施的季節(jié)不同，而且林木資源消耗大、技術(shù)復(fù)雜、成本高，在有限的學(xué)習(xí)周期內(nèi)，無法全程參與、跟蹤和感知林分撫育的實(shí)施及效果，并且除草劑的使用涉及用藥危險(xiǎn)性和林分安全性的問題，這些因素學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)受到限制。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過人機(jī)互動、場景重現(xiàn)的方式，綜合運(yùn)用相關(guān)的理論知識，體驗(yàn)和掌握人工林撫育各個環(huán)節(jié)過程。

三、森林培育虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)的功能與效果

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺建設(shè)，是豐富森林培育實(shí)踐教學(xué)資源，推動信息化條件下傳統(tǒng)教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化對學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，同時也提高了教師的教學(xué)能力，增強(qiáng)服務(wù)社會和校企協(xié)同創(chuàng)新能力。

1.改善以教師講授為中心的教學(xué)模式。通過人機(jī)交互進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理，真實(shí)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程，將枯燥的學(xué)習(xí)過程游戲化，極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的師生互動平臺可以不受時間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生和教師可以通過互動平臺進(jìn)行交流，在節(jié)約教學(xué)資源與教學(xué)師資的情況下，很好地完成教學(xué)目的，提高教學(xué)的質(zhì)量。

2.預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的功能。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生跟著設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)步驟做，缺乏主觀能動性，而純文字的預(yù)習(xí)理解加大了預(yù)習(xí)的難度。森林培育學(xué)中的林木工廠化育苗技術(shù)部分，雖然在課堂上教師系統(tǒng)地介紹了工廠化育苗的流程，但沒有實(shí)際場景的情況下，學(xué)生仍不能掌握好育苗技術(shù)。如果學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容文字的同時，在電腦上操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，對林木組織培養(yǎng)以及容器育苗技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬操作，再通過虛實(shí)結(jié)合，學(xué)生可以在理論授課及實(shí)踐活動之前或之后，較系統(tǒng)地掌握現(xiàn)代林木育苗技術(shù)，加深對相關(guān)知識的理解程度，提高動手能力。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理清?shí)驗(yàn)步驟、理解實(shí)驗(yàn)知識起到很好的作用。

3.可進(jìn)行周期長、危險(xiǎn)性高、成本高的實(shí)驗(yàn)。把抽象的概念形象化透過現(xiàn)象看本質(zhì)，能直觀地進(jìn)行無法全程參與的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`活動，例如人工林造林和人工林撫育技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)，通過模擬操作造林技術(shù)工序、林分撫育措施，并可進(jìn)行演示和重復(fù)操作，對林分撫育后林木生長的動態(tài)監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，達(dá)到身臨其境的模擬效果。此實(shí)驗(yàn)解決了因撫育周期長、成本高而無法開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課的問題，提高學(xué)生的動手能力，更加深刻理解理論教學(xué)內(nèi)容。同時也節(jié)約了實(shí)踐教學(xué)的成本。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年》和《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011―2020年）》對高等教育信息化建設(shè)提出了明確的要求[5]。將信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)、自主管理和自主服務(wù)的潛能，是現(xiàn)代教育模式和現(xiàn)代教育技術(shù)的要求。在教學(xué)中，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與學(xué)生動手操作的真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享，更好地服務(wù)于卓越農(nóng)林工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉勇，宋廷茂，翟明普，等.用系統(tǒng)科學(xué)指導(dǎo)和豐富森林培育學(xué)[J].林業(yè)科學(xué)，2008，44（7）：1-5.

[2]劉勇，李國雷，呂瑞恒，等.關(guān)于加強(qiáng)森林培育學(xué)理論研究的探討[J].世界林業(yè)研究，2010，23（3）：64-68.

[3]楊梅，黃寶靈，潘曉芳，等.對森林培育實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的思考與探討[J].教育教學(xué)論壇，2012，14：178-179.