对利用现代信息技术提高高校实验教学质量,此文是一篇信息技术论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
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摘 要：面对现代教育的趋势和教育部提高高校教学质量的要求,文章通过对近年来高校应用信息技术实现实验教学改革进行了比较细致的分析与总结,提出了运用虚拟实验、仿真模拟实验、在线实验等新信息技术来解决当前高校实验教学中存在的突出问题,更好地培养创新人才,提高高校实验教学质量.
关键词：信息技术；高校实验教学；模拟实验；仿真模拟实验；网络实验；途径
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.138
近年来,为了培养更多高素质技术人才及扩大高等教育范围,在全国高校连续扩招的新形势下,各高校教学规模大大增加,目前我国高等教育入学率及在校生人数都居世界第一.如此庞大的高等教育规模,如何达到预期教学质量及高校教育的要求,是每所高校及高职学校必须认真对待和必须解决的问题.
从教育部通报情况及有关资料来看高校扩招之后,高等学校的教学质量就目前来看还不能完全适应经济社会发展的需要,经费跟不上规模发展速度,办学条件紧张,生均拨款严重不足,反映出随着学生规模的日益扩大,大多数高校除了教学师资不足外,更由于实验仪器设备不足等存在着各种教学资源紧缺的问题,致使实验教学条件跟不上教学要求,学生很少或者没有实践及实验的机会,直接导致教学效果差的结果（特别是工科、理科、医学类学校及专业）.所以要稳定高等教育规模,保证高等教育教学质量发展高等教育就必须要把实验教学放到教学的重要位置上来,保证实验教学质量成为高校扩招必须解决及必须解决的问题.高等学校实验教学目前存在的又比较突出问题有：1、高校扩招后带来的实验设备不足、实验环境及场地缺乏、实验时间收到限制；2、现代新技术专业课程的开设带来对实验教学新的要求；3、社会实践性强的专业课程对实验教学提出了更高的要求；4、分校区太多的大学对实验教学的严重影响.
针对上述高等学校实验教学存在的问题,下面浅谈一下如何利用信息技术来提高高校实验教学质量的途径：
1 利用虚拟实验,缓解资源紧缺,降低实验教学成本
虚拟实验是指在计算机系统中采用虚拟现实技术实现的各种虚拟实验环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目,所取得的学习或训练效果等值于甚至优于在真实环境中所取得的效果.
针对那些在现有条件下无法开设的实验或难以观察的实验现象,以及无法提供用于实验教学的大型、贵重的精密仪器,可以设计成相应的教学软件环境,通过网络平台构建成为供实验教学用的互动式虚拟实验室（或者平台）,在网上进行实验教学.虚拟实验室具有诸多优点,比如实验预备知识具有图文并茂的特性,实验有关的数据资料丰富多彩,实验交互过程操作灵活,对实验操作可以实现即时指导,学生可以一边观察窗口中显示的实验对象,一边进行操作,可体会到真正的实验过程,通过操作虚拟仪器更加深刻的掌握了不同精密仪器的操作规程和使用方法.
基于网络的虚拟实验室能够实现让教师和学生不受时空的限制,远程共享、甚至远程控制虚拟仪器设备、仿真模型,共享计算资源以及获取其他信息,达到教学大纲的要求.通过辅助功能,管理员可以更加便捷的执行实验管理工作,尤其是高校若设有多个校区,那么学生虽然身处不同校区,但可以通过远程的方式操作同一个实验,如此在一定程度上解决了师资力量短缺的问题.多数院校已实施了此策略方法,通过网上开展虚拟实验室,全天候对学生开放,深受广大学生好评.部分高校应用当前一流仪器设备作为教学软件,利用虚拟显示展开实验教学,所获教学效果良好.
如中视典虚拟仿真实验教学平台,就是基于依托虚拟现实与多媒体技术,融合多种互动硬件设置,对实验教学的各个环节进行真实的模拟仿真,节约现实教学资源,共享教学设施,提高学生学习兴趣,促进学生实践操作能力的例子；又如：Proteus虚拟仿真实验室,他是采用Proteus仿真软件和相应的硬件平台构成一个从虚拟到实际,从软件到硬件,从概念到产品的全过程设计的多功能实验平台.它主要用于电路分析、模拟电路、数字电路、嵌入式系统（单片机应用系统、ARM应用系统）等课程的实验、研究等.
2 利用仿真、模拟实验,提高高校学生综合实践实验能力
仿真就是建立系统的模型,并在模型上进行实验和研究一个存在的或设计中的系统.既包括机械、水力、电子等诸多技术系统,也包括经济、社会、生态等一些非技术系统.通过计算机具备的数据处理等诸多功能,可利用虚拟现实技术使得一些条件缺乏地区的学生能够切身体会到真正的实验,提高学习效率和学习效果,使学生更好的掌握书本知识.
例如,建筑物受到地震产生何种影响和高层建筑受到风产生的影响等相关实验,能够利用计算机模拟的方法,模拟级别不同的地震或者风对于高层建筑造成的不同程度的影响,且通过数据形式或彩色反映出应力在结构当中分布情况,且该过程可重复使用,非常直观容易理解.
若实验具有较强社会实践性,则利用实验模拟软件,使学生能够可完成物流管理、CA认证等模拟实验.比如房地产管理行业中的营销实验室,则是应用了相应的管理软件安装有相应的模拟操作程序,学生能够应用各种管理技术,使得学生解决问题的能力提高,可以有效解决经营管理和房地产开发方面的实际问题.具有独特的实用性、竞争性以及趣味性,效果远超课堂教学.
当然,也可以象某些高校那样,与企业合作来实现实践性的教学.联合软件公司和大学共同组建实验中心,基于精密的仿真实验器材和一流的技术以及高质量的课堂课件,创建仿真企业平台,可以很好的体现出管理特性和行业特性,对企业的环境及流程进行仿真,对企业中不同的岗位职能等进行模拟,且学生可自行模拟各种岗位,找到适合自己的职业角色,更好的定位自己,理论联系实际,提供管理、营销、财务等方面的实验需求.国内大部分高校为了更好的增强学生各项能力,提高专业素养,也纷纷利用现代仿真技术创建出多种可开展会计电算化、证券期货投资等一些实验的实验室,其中较为典型的是国防大学的战争模拟实验室.以上方法均可提高学生各项能力,使理论教学和时间工作之间的差距进一步缩小,学生毕业后可以更好的适应工作岗位,对当前实验教学具有重要意义.
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