让教育更接地气的虚拟仿真技术

第一篇：让教育更接地气的虚拟仿真技术

让教育更接地气的虚拟仿真技术

虚拟仿真技术的定义有多种，现在还没有统一的标准。狭义定义：虚拟仿真技术就是一种先进的人机交互方式。广义的定义：虚拟仿真技术就是对真实世界的三维模拟。虚拟仿真技术应用的领域很多，在这里华锐视点为您介绍一下在教育方面的应用。

随着虚拟实验技术的成熟，人们开始认识到虚拟仿真实验室在教育领域的应用价值，它除了可以辅助高校的科研工作，在实验教学方面也具有如利用率高，易维护等诸多优点。近年来，国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。

核科学专业的学生，可以利用3D眼镜，在投影幕上看到虚拟的三维核电站，身临其境地了解一座庞大复杂的核电站如何有序运行；机务维修工程专业的学生，可以利用交互手柄，对3D虚拟驾驶舱里的飞行设备进行“拆装”，了解其内部结构和组成；艺术设计专业的学生，可以在等比例大小的三维虚拟环境中一边浏览，一边进行设计调整；武装警察学院的学生，可以在高度逼真的火灾事故环境中，拿起虚拟“灭火器”扑灭火焰，进而提高对突发事故的临场处置能力；石油大学的学生，可以在三维虚拟培训环境中，熟悉石油开采的操作及工艺流程，加深对抽象知识的理解„„虚拟现实技术充分利用计算机硬件和软件资源，将为各学科领域构建一个高度逼真的创新实验平台。

虚拟仿真实验教学方式所创造出的沉浸感，用互动的方式培养了学生的实践和创新能力，这是传统教学模式远远不能达到的。由此可以，虚拟仿真技术的出现，让教育更接地气了。

第二篇：施工安全vr运用虚拟仿真技术

随着建筑安全科技的发展，vr科技也开始应用建筑安全领域。建筑vr安全教育体验馆是集安全教育、质量样板、绿色施工为一体的体验馆。

建筑vr安全教育体验馆共有两种体验模式分别为：PC端BIM+VR体验，手机端BIM+VR体验。相比于PC端，手机端体验更加灵活，不受场馆限制。建筑vr安全体验馆把建筑工地的实景转换到虚拟场景中。

体验者仅需用手机扫描二维码，戴上VR设备，即可体验到安全体验馆、质量样板、场布及绿色施工设施虚拟场景，不但可以清晰明了地查看工程的整体概况和内部结构的每一个部件，还能进一步优化建设方案、提高工程质量。该体验馆还能模拟电击、高空坠落、洞口坠落、脚手架倾斜等效果，施工人员可以通过虚拟场景模拟，有效避免施工时的安全事故。将手机放入VR眼镜中，可对虚拟场景进行全视野观看。配合技术交底，工人可更直观的感受、学习其中的内容。

想象一下，如同看3D-IMAX电影一样，体验者戴上VR眼镜后，仿佛身临其境，整个工程形象逼真地展示在眼前，似乎触手可及：体验者可以在虚拟的建筑工程中随意“进出”、“攀爬”，可以逼真地感受日夜交替下的工程风景，也可以清晰明了地查看工程结构的每一个部件、得到详细的属性、参数……在这个虚拟的世界里，一切都那么“真实”

目前建筑工地传统安全教育主要体现为“灌输式”“填鸭式”培训，尽管绝大多数工人能够顺利通过考核上岗，但安全意识却始终参差不齐。因此VR安全教育系统，通过对高处坠落、火灾、机械伤害、物体打击等项目的虚拟化、沉浸式体验，达到施工安全教育目的。

体验馆的几点优势：

（1）新兴的科技体验激发了工人参加安全教育的兴趣，工人对安全事故的感性认识也会增强；

（2）虚拟场景建设不再受场地限制，可最大程度模拟真实场景下的安全事故；

（3）体验者进入虚拟环境可对细部节点、优秀做法进行学习，获取相关数据信息，同时还可进一步优化方案、提高质量；

（4）虚拟环境中的质量模型样板由Revit软件绘制，有效避免了由于工人技能差别带来的样板标准化的差异；同时可以避免材料和人工的浪费，符合绿色施工的理念。

第三篇：虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用

虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用

摘要：虚拟仿真技术在医学教育领域的应用已日益广泛。该文结合四川大学华西口腔医学院虚拟仿真实验教学中心建设情况，对中心的数字化3D虚拟口腔解剖实习的平台、穆格数字化虚拟I：1腔技能培训系统及口腔医学 仿真机器人实习机等虚拟仿真实验平台作一介绍，并对虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用作一展望。

关键词：虚拟仿真技术；口腔医学教育；应用现状

虚 拟仿真，也称虚拟实境，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。该系统利用计算机技术生成一个逼真的具有视、听、触等多种感知的虚拟环境，通过使用各 种交互设备，同虚拟环境中的实体相互作用，使操作者产生身临其境的交互式视景仿真和信息交流，是一种先进的数字化人机接口技术。该技术由美国V PL公司 创建人拉尼尔(JaronL anier)在8O年代初提出，最早源于美国军方的作战模拟系统。9O年代初在商业领域得到进一步发展。目前虚拟仿真技术的 应用领域日益广泛，除在军事作战模拟，飞机、船舶、车辆现实虚拟驾驶训练，飞机、导弹、轮船虚拟制造，以及在城市规划、地理信息、室内设计、文物保护等现 实虚拟仿真模拟外，其在医学生物领域的应用也被广泛关注。本文结合四川大学华西口腔医学院虚拟仿真技术在口腔医学人才培养方面的应用，对虚拟仿真技术在口 腔医学教育领域的应用现状及展望作一介绍。

1虚拟仿真技术在医学教育领域应用的必要性

医 学虚拟仿真实验教学是依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象的新型教学方式。学生在虚拟环境中 开展实验，达到教学大纲所要求的教学效果。教育部根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020周学东，等：虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用 年)》，启动了国家级虚拟仿真实验教学中心的建设工作。

虚 拟仿真技术在医学教育领域的应用是促进医学教育生动化的需要。三维虚拟仿真软件和虚拟课堂系统相结合，兰州理工大学学报打破了时空局限性，为学生提供了真正的“开放性教学 环境。传统医学教育难以直接展示人体结构、疾病发生及发展过程等内容，教学缺乏生动性，难以形象化，不利于学生更好地掌握医学知识。虚拟仿真三维软件技术 建立的人体结构模型，使学生通过人机交互，在模型内部“漫游”，能够非常直观、轻松地学习人体解剖结构。不仅调动了学生的学习兴趣，而且将抽象的内容具体 化、形象化，给学生留下深刻的记忆，也给教员提供了方便，大大提高了教学质量。虚拟仿真技术在医学教育领域的应用是提高医学专业实践性的需要。医学是一门 实践性很强的学科，实验和实习贯穿整个教学过程。实验教学环境的优劣对学好这门课程至关重要。学生只有通过足够的验证性实验和一定数量的综合实验才能获得 必要的综合技能。为医学教学打造的各种三维虚拟互动软件和虚拟课堂系统的问世，使得教学模具具有重复性和可逆性，学生得以有效培训一些无创性的操作方法，这对提高医学教学质量起到了很大的促进作用。

虚 拟仿真技术在医学教育领域的应用是医学教育顺应社会发展的需要。随着社会的发展，患者自我保护意识加强，医患关系矛盾日益凸显。这就要求学生在进入临床实 践前必须尽可能地熟练掌握各种操作技巧，因此需要在临床前的技能训练中给学生提供更真实、【核心期刊-代发】更先进的模拟环境进行各种临床操作技巧的训练。应运而生的虚拟现 实技术为教师、学生提供了一个无创性、无损毁性、无危险性的训练方式，通过学生在虚拟模型上的操作，完成对医学生基本技能的训练，为临床实习打下坚实的基 础。

2虚拟仿真技术在口腔医学教育领域应用的必然性

目 前，国内外口腔医学高等院校进行临床前技能培训主要应用仿头模训练系统。但这种仿头模训练系统无法将患者在治疗过程中的疼痛、不适等感受反馈给操作者，使 学生及时纠正不良操作，缺乏临床感；其次该系统使用的是塑料牙，质地远不及真牙，不能体会真牙的操作感；再者，该训练模式只能进行牙体硬组织疾病等部分常 见口腔疾病的治疗和操作训练，难以模拟口腔软组织疾病等其他口腔常见疾病，也不能进行拔牙、牙周根尖周手术及牙槽外科手术等操作训练。综合来看，仿头模的 模拟训练项目较局限，给操作者带来的体验真实感不强，临床感不高，具有一定的局限性，不能完全适应日益发展的教学要求。因此，运用虚拟仿真技术进行虚拟实 验教学是口腔医学教育发展的必然趋势。

3虚拟仿真技术在口腔医学教育领域的应用现状

将 虚拟现实技术与口腔教学相结合，在口腔教学领域是一次革命性的突破，欧美国家已有近20所高校使用了该技术。目前该技术在我国口腔医学教育领域也有了初步 的尝试和应用。国内一些知名院校已在各专业课程的教学过程中逐步借助虚拟仿真技术来实现特定的教学功能，改进或替代传统的教学方式，其教学效果获得了师生 的认可与好评，实现了教学质量的提升。目前虚拟仿真技术在口腔教学中的应用主要有以下几方面：

(1)在口腔解剖生理学教学中，应用虚拟仿真三维成像技术建立虚拟解剖实验室，其原理是以C T、M R I断层扫描、人体切片、实物标本扫描等数据为基础，应 用虚拟现实技术实现在计算机【扣扣1138-745058】上重建逼真的实物图像、器官组织内部的结构等各种虚拟解剖模型，从而建立虚拟口腔解剖标本的数据库，并作为口腔解剖生理教学的 虚拟解剖实验室对学生开放。学生可对该虚拟仿真解剖实验室的虚拟三维模型进行立体或剖面观察，还可通过网络终端对虚拟解剖实验室进行远程访问，实现自主学习。

(2)在口腔种植学、口腔修复学等学科的 教学中，利用虚拟仿真技术实现口腔种植设计方案和口腔修复设计方案的虚拟三维图像模拟，并通过计算机软件对设计方案进行力学系统和生物学合理性的分析和评 估，实现在口腔医学教学过程中对治疗方案和手术过程进行虚拟图像模拟和治疗效果评估的教学功能。

(3)在口腔疾病基本操作训练方面，虚拟仿真技术的应用能较传统模具训练的教学方式实现更强大、更逼真的功能。目前部分口腔医学院校已着手建设口腔医学临床前技 能训练的虚拟仿真实验室，利用虚拟仿真三维成像技术和高仿真机器人实现临床诊疗过程的高仿真模拟和学生实际动手操作能力的训练，整个过程无风险性、可重 复、实验成本低，并可根据教学需要进行病案制定和实验项目的灵活组合，具有高度仿真性和操作性强的特点。

4虚拟仿真技术在华西口腔医学院教学中的应用

四 川大学华西口腔医学院实验教学起源于1917年，开创了中国口腔医学实验教学的先河。华西口腔实验教学中心经过百年锤炼和不断革新，现已成为教学理念先 进、教学特色鲜明、教学体系科学完善、师资队伍一流、教学成果显著的口腔医学人才培养实验教学的国际知名品牌，成为引领我国口腔实验教学发展的方向，已成 为具有强大示范辐射作用的国内领先的国家级口腔医学基础实验教学示范中心(下称示范中心)。随着医学教育的发展需求，我院与时俱进，以示范中心为依托，根 据高等教育信息化建设和开展虚拟仿真实验的指导思想，应用数字化技术和高仿真技术，在示范中心的平台上专门建设虚拟实验教学中心。现阶段我院虚拟仿真实验 教学中心主要包含以下3个平台。

4．1数字化3D虚拟口腔解剖实习的平台 数 字化3D虚拟口腔解剖实习的平台是基于3D技术可视化人体工程构建的牙体解剖学及相关教学的应用软件而实现。该软件按照国人牙体形态结构和特征完成人的虚拟 口腔构建和制作，利用A M B E R c T C 3D引擎建立三维牙体图像，既可以进行三维旋转，以观察牙体不同面的外形，还可在不同平面进行切 割，观察牙体的内部构造。【评职称发表论文】该软件可通过网络版和光盘版实现相关课程的实验教学和学生自学、复习。其直观的视觉体验，不仅可以广泛应用于口腔解剖生理学及相 关的实验教学，还能进一步扩展到其他口腔临床学科，如口腔内科学、口腔颌面外科学、口腔修复学和口腔正畸学的实验教学、病案讨论和治疗方案设计等多方面应 用，解决在实验教学中真牙收集困难的实际问题，并能提供大范围的教学应用，保障人才培养规模不断扩大的需求。

4．2穆格数字化虚拟口腔技能培训系统

数 字化虚拟口腔技能培训系统由3D图形生成工业计算机、实时触感生成计算机、教学课程示范计算机，以及学生操控终端和相应应用软件组成。应用软件包括模拟临 床病例、FI腔常用器械和操作评估体系等系统。该系统的工作原理是：运用虚拟仿真技术和力反馈触觉系统建立了一套能模拟临床治疗真实场景的力学感受系统，能模拟出正常口腔组织、离体牙的3D图像，以及口腔常见疾病的软、硬组织3D图像，还可根据不同的治疗方案选择不同的虚拟工具，操作者在手持手柄时能感受 到虚拟工具与虚拟3D牙体接触时的作用力与反作用力，获得和现实中手持工具操作时相同的力学感受，从而能达到模拟训练临床操作的效果。此外，该机能模拟大 部分口腔常见疾病的治疗过程，并且能模拟出仿头模难以实现的口腔软组织疾病，以及活体组织在治疗过程中的出血等实时反应。不仅模拟疾病种类多、效果逼真、操作手感真实，而且能解决目前牙体标本和疾病模型供应缺乏、实验替代材料与真实疾病组织相差较大、学生在操作中难以获得临床病例真实感受的难题，以及直接 对临床患者进行实验操作风险系数大的问题，更好地满足目前的教学需求。

利 用该系统能开设出传统实验状态下难以开展的、具有临床高风险的实验项目，如牙体窝洞预备、开髓、根管治疗、根尖手术、拔牙术、口腔修复牙体预备、牙种植等 多种难度较大的临床操作技能训练的实验教学项目。学生在训练过程中能熟练掌握牙科手机力度控制和各种牙科器械的使用，并在牙科治疗的各个具体项目上都能得 到良好的技能训练，为临床实习打下坚实的基础，解决在专业课实验教学中难以实现“身临其境”的难题。

4．3口腔医学仿真机器人实习机

口 腔医学机器人训练机是一种临床前技术训练和临床实习的高仿真模拟训练设备，不仅有对学生进行必备临床技能培训的功能，还能模拟临床患者疼痛、呕吐等实时反 应，甚至能模拟因操作不当造成患者不愉快等真实反应：如从患者眼睛上面移动物品时，能模拟出患者的恐怖感；操作者不慎碰到胸和肩膀时模拟出患者的不快反 应；在设备口腔内安装了表现呕吐的反射传感器，来训练对敏感患者的操作治疗。同时学生还可以通过对机器人的问诊、解释治疗过程等语言交流工作学习与患者进 行交流，完成学生接待患者时的“态度、习惯、接待方法”等重要方面的培养。通过仿真人的动作、语言、表情多种反馈信息，学生可以改良自身操作手法和与患者 交流的语言，能够达到在没有教师的指导下，可以通过影像回放来重新冷静地审视自己，实现自我改善、自我学习的目的。

5结束语

虚 拟仿真实验教学中心能实现传统实验不具备或难以完成的教学功能，在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作，以及高成本、高消耗、大型或综合训练等情 况时，为医学人才培养提供可靠、安全和经济的实验项目。从华西口腔实验教学目前已开展的部分虚拟仿真实验项目的教学效果看，师生对该技术的接受程度高，该 技术的应用能调动学生的学习积极性，深受学生欢迎。未来虚拟仿真技术的发展方向还会向实现更加逼真的现实环境、更好的人机交互体会、更高的现场感方面发 展。随着人们对虚拟仿真技术的逐渐了解，以及它在各个行业的普遍应用给人们带来的极大方便，虚拟仿真技术势必会得到更快的发展。这种技术革新是不可逆转的 趋势，它将随着时间的推移日臻完善，并且会运用得更加广泛。

第四篇：虚拟仿真技术在近代物理实验教学中的探讨

虚拟仿真技术在近代物理实验教学中的探讨

李明标

（渤海大学数理学院，辽宁 锦州 121013）

摘要：分析了近代物理实验教学中引入虚拟仿真技术的意义，探索仿真实验辅助近代物理实验的教学路线，形成了电子教案理论指导-虚拟仿真软件预习操作-物理实验测量检验的物理实验教学新模式，归纳总结了教改实施的效果。

关键词：近代物理实验；虚拟仿真；教学模式；实施效果 Discussion of virtual simulation technology in modern physics experiment teaching

Li Ming-biao

(College of Mathematics and Physics, Bohai University, Jinzhou 121013, China)

Abstract: In this paper, the significance of introducing virtual simulation technology into modern physics experiment teaching is first investigated.Then, the teaching route of simulation experiment to assist modern physics experiment is explored.A new model of physics experiment teaching has been formed, which is instruction of electronic teaching casephysical experiment measurement test.Finally, the effect of educational reform is summarized.Key word: Modern physics experiments;Virtual simulation;teaching model;Effect of implementation

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 0、引 言

虚拟仿真技术对高等教育发展有着广泛的影响，为高等教育提供了先进的教学手段，改变了以往传统的教学方式。在教育部《大学物理实验课程教学基本要求》中明确提出，在教学模式和方法上要“充分利用包括网络技术、多媒体教学软件等在内的现代教育技术，营造多元化的教学模式”等基本要求。将虚拟仿真技术引入实验教学，对促进近代物理实验教学方法的改革起到了很大的作用。在培养学生的实验基本技能上，实际动手操作实验仪器将是必要的，但在虚拟仿真实验在软件设计引导下，对复杂的物理实验虚拟仿真更直观并且容易[1]做到，对探索性、创新性的实验，虚拟仿真实验模式将更为有效，尤其对实验结果的整理与分析，以及实验报告的撰写等诸多环节，都可采用先进的数据分析处理软件获得正确的结论，并在计算机上完成。如果说普通物理实验以打好实验基础为主，近代物理实验则注重培养分析、解决物理问题的能力，那么虚拟仿真技术在近代物理实验中的优势更明显。为此，应用虚拟仿真实验系统教学，建立近代物理实验教学新模式，符合教育部《基本要求》，适合当今教育发展需求，紧跟时代发展步伐。

一、探索仿真实验辅助近代物理实验的教学模式

近代物理实验作为高等院校的专业课程实验,教学内容复杂、任务量大，受到仪器设备、实验材料等因素的制约，这是在组织实验教学中面临的最突出问题。如何合理有效的利用有限的师资和设备资源，在有限的时间和空间内获得良好的教学效果，是我们研究探讨的重要课题。为了解决这一矛盾, 在实验教学中引入模拟仿真实验教学手段，探索仿真实验辅助教学的新模式。

开发制作近代物理实验电子教案，实现辅助实验讲解，调动学生参与实验的积极性，提高实验操作效率；应用交互式仿真实验软件，指导学生的预习、复习，打破传统实验教学呆板单一的模式，为实验教学提供更为宽松自由，方便灵活的空间；在实验上，仿真实验拓展了有限的课堂教学时间，为学生展示实验原理、验证设计思路；利用仿真实验对实验相关的理论进行分析，对实验的历史背景和意义进行讲解，对实验的现象进行演示，使仿真实验成为连接理论教学与实验教学纽带，形成电子教案理论指导-模拟仿真软件预习操作-物理实验测量检验的仿真实验辅助教学、理论与实践相结合的一种崭新教学模式。虚拟教学课件的设计由简单到复杂，操作由简到繁，内容由少到多，使教学内容循序渐进，不断深入。从打好实验基础到实验技能的养成，再到实验技能的提高，教学内容具有明显的层次性，这就使

收稿日期：

基金项目：辽宁省教育厅教学改革项目(辽教发[2016]23号)，渤海大学教改(2017A类)项目 作者简介：李明标(1965－)，男，副教授，主要从事实验技术教学及科研工作。学生实验能力的提高也分层次进行。随着实验层次的不断提高，学生的实验能力不断提高，做实验的精神状态也发生了变化，由过去等教师讲，等教师教，出了问题等教师解决变为依靠自己钻研解决问题。随的教学改革的不断深入，实现从以教师为中心向以学生为中心教师辅助指导的教学模式转变，以灌输式教学向边学边做的研究性教学模式转变，提高学生综合素质和实验操作技能。

二、虚拟仿真近代物理实验教学模式实施取得的效果

通过两年的教学实践，虚拟仿真技术辅助实验教学的模式取得了良好的效果，激发了学生学习兴趣、提高了学习效率，增加了学生学习和实践操作能力。

（1）改革传统实验教学模式。将虚拟仿真技术运用于物理实验教学，改变以教师为中心的传授式教学模式，通过教师指导虚拟实验设计和学生自主学习活动，发挥教师的主导作用和学生的主体作用。虚拟仿真技术加强了学生在学习活动中的思考和创新，它不仅使学生能够有效地通过观察提出假想，而且提供的优良交互性实验教学系统，能够为学生提供必要的学习反馈，学生可以通过屏幕提示逐步思考、选择，由浅入深的探索物理现象的本质，提高学生的分析和理解能力。

（2）激发学生学习热情。应用虚拟仿真技术, 以图文声像并茂形象地传递实验内容，把涉及到的知识、现象、全部过程都反复再现在学生面前。对书本中较抽象难于解释的内容进行图形化、形象化处理，使学生耳闻目睹，仿佛身临其境，激发了学生们学习实验的兴趣。

[3]学生在预习完实验相关内容后，可通过仿真实验课件进行模拟操作,避免实验室中实际操作时的失误，提高实验操作效率。

（3）提学生高学习效率。虚拟仿真技术教学将文字、图像、图形、声音等信息进行处理、存储,突出了形象性和感染力, 弥补了传统实验教学方式的不足，使人通过多个感官来获取信息, 提高信息传播效率。应用虚拟仿真技术，丰富了教学内容，突破时空限制，恰如其分地演示一些复杂的、抽象的、远离人们日常生活经验的、不便直接观察的自然过程和现[2]象,全方位、多角度地展示科学内涵，使学生既能看得见，又能听得到，还能用手操作，再通过讨论、交流，用自己分析得出结论，知识的获得远远好于传统教学的效果。

（4）建设了辅助教学平台。虚拟仿真技术教学为师生提供了一个崭新的学习的平台，学生可以通过查阅电子教案、预习课件、对相关实验进行充分预习，然后回答预习检测题，当答对一定比例的检测题后，方可进入下一阶段，即虚拟仿真实验，在完成仿真实验的过程中，学生预习时发现问题可随时向教师提出、发表自己的看法，并同教师进行讨论，教师也便于了解学生的实验操作动态，以保证学生在后续物理实验中操作的正确性。虚拟实验完成后，再进行物理实验，分析比较仿真实验和物理实验的步骤、数据及结果，加深对实验原理的理解。

（5）节约实验经费。虚拟仿真实验可以解决实验室仪器数量不足的问题，并可避免仪器易损坏。模拟大型实验“仪器”操作及复杂的物理现象，节约其实验的材料费。通常的实验仪器、实验方法远远无法满足现代物理理论的发展的要求，比如晶体结构研究、核实验、辐射实验等，运用虚拟仿真技术，可以将目前新技术所产生的大量信息通过虚拟仿真软件直接地表现出来，展示于学生眼前，便于他们当今高科技的了解和掌握。

三、结 语

结合学校实验设备具体情况，把虚拟仿真技术引入传统近代物理实验教学中，实现传统的教学方式向现代教学方式转化，将硬件实验验证方式向多元化实验方式转移，实验将不再受任何约束、限制，学生可在计算机上进行虚拟仿真实验，为学生创建良好的实验环境。通过虚拟仿真实验的方法引入新的概念和规律，把理论教学与实验教学有机地融为一体，改革

[4]传统的实验教学模式，丰富教学内容,师生互动、调动学生学习实验的积极性和主动性，提高实验教学质量，节约实验经费开支，建立具有一定推广价值的人才培养实践教学新模式，促进了学生研究能力、创新意识和综合素质的全面提高。

参考文献：

[1]韩振海．VirtualLab 虚拟仿真在物理光学中的应用[J]．河西学院学报，2016,32（5）：32-38 [2]腾香．近代物理虚拟仿真实验系统的开发研究与实践[J]．渤海大学学报，2015，36（3）：204-207 [3]任骏原，腾香，李金山．数字逻辑电路Multisim仿真技术[M]．北京：电子工业出版社，2013．

[4]李明标，陈维石，孙爽，舒天爽．单摆法测量空气密度实验分析[J]．渤海大学学报，2016，37（4）：322-325

第五篇：大数据让智慧教育更智慧

大数据让智慧教育更智慧

——赴江苏学习活动简述

龚启成

智慧教育是当前教育领域改革的热点话题。为了跟踪热点，更好的站在教育改革发展的前沿，经领导批准，我于11月18日-11月22日参加了由北京师范大学课程与教学研究中心主办的“大数据+智慧教育融合发展基础教育高峰论坛中小学教育质量测评与精准教学指导教研专场”。

2017年11月18日的徐州已经是寒气逼人，但是丝毫没能够挡住来自全国各地学习者的热情。在徐州市高级中学的学术报告厅，来自江苏师范大学智慧教育学院副院长杨现民老师给我们做了有关教育大数据的报告——《大数据支持下的智慧教育管理创新》。杨院长指出:大数据的内涵是需要拓展的，我们应该不仅仅把他看成一种技术还应该看成一种能力，尤其在信息时代，他是一种能够从纷繁复杂的事物当中寻找到其中关联的一种能力，也是一种预测的能力，同时大数据更是一种思维的方式。同时，大数据目前正在慢慢的演变成一种文化，其中必不可少的一项就是教育大数据。

那究竟什么是教育大数据？专家给了我们一个详细的界定，教育大数据是指在整个教育活动过程中产生的、根据教育需要采集到的、用于教育发展并可创造巨大潜在价值的数据集合。教育大数据绝对不仅仅是教育课堂的数据、分数的数据，还要涉及到学生的家庭背景、经济状况等等各方面的信息数据，强调数据的关联性和交叉性。从这里，我们应该感受到，教育大数据要害在于“联系”上，重在相关性，找出各类数据代表的教育行为的的互相影响。而这种相关性需要我们给予数据深入分析。

关于教育大数据主要有两个产生渠道，一种来源于教学活动，另外一种来源于教育的管理活动。那教育应该怎么做？教育的目的是什么？有专家说教育的目的是创新创造，那我们怎么用大数据服务于学生的创新创造能力，所以教育大数据的应用要有高度的创造性。其他领域的大数据更多的关注的是相关，而教育大数据不仅仅要了解相关，更要了解他的因果。为什么用这种方法，就会导致学生创新创造能力的提升，就会导致学生学习兴趣的提高，为什么？教育大数据还他独特的价值，主要体现在三个方面，一是战略资产，二是目前教育大数据是教育领域综合改革的科学力量，三是教育大数据是发展智慧教育的基石。

大数据怎么推动教育的转变呢？首先从教育过程上来说，大数据让我们实现了非量化到量化的转变。第二就是教育决策正从经验化走向数据驱动的科学化；第三是教育的模式正在从大众走向真正的个性化；教育的管理正在从不可见、纯经验式的走向一种可视化的、数据驱动的；教育评价从单一化的评价走向综合性的评价，随着创客、智慧教育的发展，整个教育综合改革的推进，教育评价一定会起到一个导向综合性评价作用。

徐州市教科院主任高青的报告——《学讲行动——地级市整体推进课堂教学改革的徐州经验》则聚焦于区域课堂改革，借助信息技术手段体改整体效益。“学讲方式”是以学生自主学习作为主要学习方式，以合作学习作为主要教学组织形式，以“学进去”、“讲出来”作为学生学习方式的导向和学习目标达成的基本要求的课堂教学方式。这种教学方式直指学生的核心素养和全面发展。“区域”推进对我区课程建设和课堂教学变革借鉴性意义。

温州市教育评估院王旭东提出了如下的基础教育治理结构图

他提出：数据处理和分析能力是大数据时代教师的基本技能之一。数据可以帮助班级教学各有侧重。集体备课要扬教师之长，学科组团队建设必须差异互补教师 个人学科专业扬长避短。这一点和我们的看法非常一致。双流区通过近几年的努力，特别是结合学业水平评价结果开展的连续两届解读大赛，较大的提升了全区教师的“数据意识”和“数据能力”。同时，也使我们的教学、教研、管理更趋于科学化、精准化。尤其是基于数据的教学研究实例，再一次打开了我们的眼界。

短短几天的学习，信息量很大，需要时间消化。但是，找到方向是重要的一步，基于现代信息技术和大数据的智慧教育一定是值得我们深入研究的改革方向。这也是江苏之行最大的收获！