校内仿真实习个人总结范文第1篇

关键词：模拟仿真软件 实习教学 技工教育

一、数控加工专业实习教学现状

近年来，数控加工在机械领域占有的比例越来越高，数控技术是以自动化技术、信息技术、计算机技术为主的先进的制造技术，目前得到了大力发展。但是，由于数控加工设备和工具价格较高，使用维护费用也比较高，这对于资金缺乏的技工院校来说，想要参照传统的实习模式进行教学，如每个学生一个实习工位、配备充足的实习材料等，对大多数技工院校是不现实的。

由于技工院校学生文化素质低，怕由于操作不当引起设备故障，学校会想多种办法，比如学生的工艺时间增加，减少实习时间，高消耗或复杂零件的课题不开或少开，或者材料重复利用等等，这样的方法如何能培养出合格的数控技术应用型人才？

技工院校的实习教学过程必须由传统实习内容，向新技术新工艺实习内容转变，这对技工院校、实习指导教师也提出了新的要求。然而，伴随着数控机床的仿真技术的日益提高和计算机应用的普及，我们发现数控仿真软件在实习教学中能使理论和实践有效的连接，并且培养了学生的动手能力。仿真软件在实习教学过程中起到了很重要的桥梁作用，完善了实习教学效果，调动了学生的学习积极性，而且降低了实习费用。

二、数控模拟仿真软件在数控实习教学中运用的优点

1.弥补教学设备不足，降低学校投资费用

如果按照普通实习教学要求，每个实习岗位安排2个学生，要满足40人的数控车工实习，必须要提供20台数控车床的实习场地，按10万元/台数控车床计算，需要200万元设备投资费用。

如果结合模拟仿真进行实习教学，有40台计算机和6台数控车床，同样也能满足教学需要，费用若按0.4万元/每台计算机（含应用软件费用），则只需16万元，再加上6台数控车床，共计费用76万元。并且保证一人一个工位，学生的动手时间也多了一倍。

2.授课方式直观，提高教学效果

由于学生文化程度低，教师在课堂上的讲解，大部分学生难以理解。因此，有很多的授课内容需要教师在数控机床上进行示范操作，示范过程中可能会出现部分学生因听不清、看不清而存在厌学、不学现象。

使用数控加工仿真教学可以使数控机床的操作方法（如机床的开启、回零、对刀、程序的输入和校验、工件的加工过程等）通过计算机显示器清楚地呈现在学生面前，并且能多次讲解、演示，教师也可以通过总机的显示器看到每位学生的真实操作情况，及时掌握教学情况，有针对性地对学生进行指导。

3.提高教学效率、减少出错概率

在实际操作训练中，学生在数控机床上输完程序后，要利用“图形模拟校验功能”来校验程序是否正确，每位学生占用机床时间较长。由于图形校验只能看到加工零件的大致轮廓，若程序中存在一些细小的错误，是判断不出来的，这会影响加工工件的质量。

如果在实际操作之前，学生在数控仿真系统上输入程序、校验，并检查加工的零件是否合格。实际操作时可直接将正确的程序通过数据线传输到数控机床中进行真实加工，这既提高了加工安全性，又节省了加工时间。

4.具备多样化的数控系统及车床

目前数控机床的系统、种类、生产厂家众多，不同系统、型号的数控机床操作面板、方法是不一样的。数控仿真软件提供了目前我国在数控加工中常用的数控机床和数控系统，教学时，可根据需要选择不同系统、不同型号的数控机床进行教学或演示，拓宽学生的知识面。

三、数控仿真软件在实习教学中运用存在的不足

1.真实性差

在模拟的数控仿真系统中进行加工，学生可能对基本的金属材料性能特点、刀具角度刃磨、刀具和材料的匹配等都不了解，尽管能获得成功，但是在实际加工过程中，还会存在这样那样的问题。

所以，仿真操作只能用于提高编程练习、工件的加工过程和工艺制定过程。实际操作训练中只有动手操作，才能提高操作的熟练程度。

2.综合实践性差

由于仿真软件自身的特点，在实习过程中只能作为提高实习效率，缩短实习时间，降低实习成本的辅助手段。要想培养车间的一线技术工人，除掌握基本技能操作外，还要学习数控加工工艺。例如加工路线的优选，车刀的选择，编程软件的使用，数控机床的结构、维护方法等等。

总之，在以“技能操作”为核心的实习教学中，运用数控仿真软件有利于提高学生的学习兴趣和综合能力，能增强创新意识和激发独立思考的能力，但是传统的实习教学模式，仍然是技工院校培养学生提高实际操作能力的基础。在新的形势下，只有将二者完美结合，才能培养出合格的对社会、企业有用的技能人才。

参考文献：

校内仿真实习个人总结范文第2篇

【关键词】三维仿真教学软件 开发 应用机制

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）04B-0027-03

计算机仿真是在计算机上建立形式化的数学模型，然后按一定的实验方案，利用系统的模型通过模型解算的方法来获得系统动态行为的一种研究系统的过程。计算机仿真技术是以计算机为工具，以相似原理、系统技术、控制理论、信息处理技术以及各种相关领域技术为基础，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，根据系统试验目的，建立系统模型，并在不同的条件下，对模型进行动态运行试验的一门综合性技术。随着计算机仿真技术的迅速发展，仿真技术由二维平面图形向三维虚拟现实逐步转化。三维仿真技术具有生动、形象、经济实用等优点，已广泛应用于科学研究、工业制造、交通运输、工程设计、教育培、军事、医疗等众多领域之中。

一、三维仿真技术在职业教育领域的应用

仿真教学是利用实物或计算机创设各种虚拟环境来模拟真实环境，并根据真实环境中的理论和实际操作情况在虚拟的环境中进行操作、验证、设计、运行、优化等的教学方式。它的出现对职业教育的发展产生了极大的推动作用，为新的教学手段开发奠定了基础，使教学方式、方法的改革和创新成为职业教育发展的必然趋势，结合互联网使用，可以使职业技术教育实现远程学习、在线学习，突破传统职业教育依赖于硬件设备进行教学的局限，促进职业教育跃上了一个新的台阶。目前，许多职业院校充分利用现代计算机技术和仿真技术开发了三维仿真教学软件、实验或实习仿真教学系统，开展仿真教学和实验、实训操作训练，如利用数控加工仿真教学系统，可以实现学生编程刀具路径轨迹校验、检查碰撞、工件过切、程序优化等教学过程，尽可能避免未经校验的程序在实机操作过程发生碰撞等危害事故。电梯技术实训仿真教学系统可实现电梯技术中的机械、电路、传感器、变频调速、PLC 控制等技术实训的仿真教学。建立与课程相对应的仿真实验室、仿真实训室、仿真实训车间、工厂，利用仿真实训室开展单项技能训练和综合项目实训，如数控仿真实训室、三维电子导游仿真实训室、财务仿真实训室、冶金仿真实训室、变电仿真实训室等仿真实训室，使学生直观地、低成本地体验生产环境，完整地、清晰地了解生产流程和各个岗位的工作任务等。

二、三维仿真教学软件的开发方式

教育部的《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》明确提出：加快职业教育信息化建设，建设职业教育虚拟仿真实训基地。由此可见，虚拟仿真实训基地是专业实训基地的一个重要组成部分，职业院校要积极建设仿真实训基地等信息化教学设施，组织力量开发适合学校发展需要的仿真教学软件，以满足信息化教学的需要和专业建设的需求。三维仿真教学软件的开发通常有学校自主开发、校企合作开发、软件购置三种方式。学校组织教师自主开发虚拟仿真教学软件，主要是解决教师教学中特定的教学问题，这是提高教师信息技术水平的一个重要举措，也是解决学校信息化教学资源不足的主要途径。例如，广西机电工业学校教师自主开发的基于单片机技能大赛的三维虚拟仿真软件，仿真度高，可以根据训练项目进行编程和调试程序实训操作，包括单片机控制的机械手进行实时仿真等。校企合作开发的虚拟仿真教学软件主要是学校根据自身需要定制的产品，学校根据自身教学需要提出仿真软件系统的总体要求、技术要求、教学模块功能、产品的指标等需求，成立由学校专业教师和企业专家组成的开发小组，教师根据教学目标、教学内容、教学方法、教学认知规律和企业的岗位要求及工作过程进行教学设计，再由软件技术开发公司来负责技术实现。例如，广西机电工业学校开发的基于工作过程的模拟电路分析与制作三维仿真、地质灾害三维仿真等与教材配套、具有学校特色的教学软件。软件购置是学校根据教学需要和使用场所，购置易于实现与其他设备、软件衔接的行业中具有代表性的教学软件系统。

三、三维仿真教学软件开发的流程

教学软件是为实现特定的教学目标、实施特定的教学过程而设计开发的应用软件，教学性是它固有的属性。在开发过程中应将教学设计和软件工程二者有机结合，软件开发团队应该由职教专家和专业技术专家等组成。自主开发和校企合作开发仿真教学软件一般由分析、论证、设计、实现、测试、验收这六个阶段组成，而软件购置则省略了设计和实现这两个阶段，三维仿真教学软件开发的流程如图 1 所示。

（一）需求分析。教学软件的需求分析是保证教学软件开发质量的重要前提。其主要任务是回答“软件必须做什么”，从而确定软件开发的目标和预期效果，并在使用条件分析、软件功能分析和教学特性分析的基础上，确定软件的使用条件、教学功能、教学特性等其他方面的要求。

（二）方案论证。根据软件开发的目标和预期效果，对所要开发的软件产品现状进行比较分析，明确已有教学软件同类产品可以解决的问题和不能解决的问题。依据教学需求分析和已有产品现状分析的结论论证教学软件开发的必要性，从教学软件开发的经费、开发团队的组成及其成员的技术水平、教学功能实现的技术手段等方面论证教学软件开发的可行性，进一步确定开发软件的总目标。

（三）软件设计。为了保证教学软件的教学性、科学性和可操作性，软件设计很重要的一部分工作就是进行教学设计，围绕教学软件的教学目标、教学内容、教学策略和评价方式分别进行分析设计，确定教学软件整体框架结构，功能模块等。

（四）软件实现。软件实现是教学软件开发流程中最能体现教学软件特色的重要环节。首先要进行技术预研，选择合理的开发平台以及软件工具，然后根据软件设计的结果，围绕教学软件的界面、数据库、功能模块等详细规划。比如，对机械部件的实物原型进行三维建模、运动功能、驱动控制、外部数据接口等功能设计。最后，使用 Unity3D 软件作为开发平台，实行仿真环境的场景、环游功能和人机交互功能。具体实现步骤包括：先测量实物的实际尺寸，使用 CAD 软件绘制二维图像（.DWG 格式），然后利用二维图像在 3DsMax 软件中建立三维模型（.FBX格式），最后在 Unity3D 软件中导入三维模型，针对三维模型的碰撞检测以及人机交互功能进行代码的编写。 （五）软件测试。软件测试是确保教学软件|量的重要环节，分为单元测试、整体测试。由教育专家、技术专家、教师和学生对所开发的软件产品进行功能和效果等测试，及时发现软件产品存在的问题，再根据存在的问题和修改建议进行修改优化。

（六）评审验收。教学软件的评审验收需要专家、同行和用户三方结合进行。专家和同行的评审可以保证教学软件的教学功能和技术性功能，用户评审有利于积累教学软件的开发经验。

四、三维仿真教学软件的应用机制

仿真教学软件（系统）应用的主体是教师、学生和在职培训者。应用仿真教学软件的目的主要有三个方面：一是通过仿真教学软件的虚拟交互，使抽象内容形象化，学习活动变得生动有趣味，降低学习难度，调动学习者的学习积极性，从而提高教学效果；二是利用仿真软件开展教学，可以弥补场地、设备和师资的不足，实现理论与实践的同步教学，提高教学效率；三是利用仿真教学软件和网络搭建的平台，打破地域和时间的限制，实现网络教学和远程培训。为更好实现上述目标，必须建立相应的仿真软件运行管理机制、学习者学习机制、教师培训机制、仿真软件应用的考评机制、仿真软件使用评价机制，如图 2 所示。

（一）仿真软件运行管理机制。为教师、学生和培训者提供便捷的教学使用平台是仿真教学软件应用的基本前提，因此教学软件运行管理机制是教学软件应用中最重要的机制。经评审验收后仿真教学软件由学校信息中心或相应的部门进行集中管理，负责教学平台的运行管理和维护。相关的专业教学部门或开发部门负责开发与之对应的教材、学习指导等教学资料，并建立相应的教学平台，为仿真教学软件的应用提供基本的保障。可通过建立完善相关管理制度和明确工作职责来建设仿真教学软件运行管理机制。

（二）学习者学习机制。网络课程在线学习和远程培训的主要对象是在校学生和在职职工。可通过把学生利用网络课程学习或职工参加远程学习的情况与对应课程考核成绩挂钩的方式建立学习者的学习机制。

（三）教师培训机制。教师是仿真教学软件的主要用户之一。教师要对软件的使用方法、应用场合及其主要功能、教学性能要十分清楚，并能熟练演示和操作仿真软件，才有可能在教学实施过程中应用仿真软件进行教学。可采取企业培训、校本培训和开展相关教学教研活动的方式对教师开展培训，并建立教师学习培训跟踪考核评价制度，确保教师会用、想用，使之成为教学中不可缺少的重要手段，提高教师信息化教学应用水平。

（四）仿真教学软件应用的考评机制。教师是教学的组织实施者。要充分调动教师利用仿真软件开展课堂教学或组织实施项目的积极性，改革教学方式、方法和教学模式，（下转第38页）（上接第28页）更好地利用仿真软件辅助教学，提高教学效率和教学质量。建立教师应用仿真软件的考评机制可以从以下几个方面入手。一是将教师应用仿真软件（信息化）教学明确为工作职责之一；二是把教师应用仿真软件（信息化）教学的考评机制纳入教师学期业务考核内容；三是与教师的专业技术职务晋升挂钩，将教师运用应用仿真软件（信息化）教学的能力作为教师的岗位能力，作为资格晋升的必要条件之一；四是建立奖励制度，对教师开发仿真软件和应用仿真软件参加信息化教学比赛给予业务考核加分和物质奖励。

（五）仿真软件使用评价机制。建立有效的仿真软件使用评价机制。从教师、学生、培训者的多维角度，对软件教学功能、性能、效果和可操作性及开发水平等方面进行调查评价，在调查评价基础上分析其使用效率、使用效果、评价反馈意见等，为同类仿真教学软件的开发提供改进的依据和借鉴。

总之，教育信息化已经成为职业教育发展的必然趋势。随着计算机技术和仿真技术水平的不断提高和计算机仿真的硬件与软件成本的逐渐降低，三维仿真教学软件将不断地升级更新，更加智能化、真实化，从而使得仿真软件具有成本较低、贴近真实的工作场景、操作简单、灵活方便、维护容易、学生参与性强、互动性好、易于接受的特点，最终三维仿真教学软件将会在职业教育领域中发挥越来越重要的作用，成为新时期的重要辅助教学手段。

【参考文献】

[1]廖守亿，陈 坚，等.计算机仿真技术[M].西安：西安交通大学出版社，2015

[2]郝丽娜，刘兴刚.计算机仿真技术及CAD[M].北京：高等教育出版社，2009

校内仿真实习个人总结范文第3篇

关键词：化工 仿真 教学 DCS

化学工业是我国主要支柱产业之一，近年来发展迅速，不断开发和引进新技术和新设备，企业管理水平不断提高，是属于高度自动化、技术密集型工业企业，目前正与国际接轨，而企业的竞争在某种程度上就是人才的竞争，因此对化工技术人才的要求越来越高。因此，有必要对学生进行创新意识和实践能力的培养。

自2001年12月“建立化工仿真系统，改革实习教学模式”在我校立项以来，项目组负责人及成员根据化工仿真现状，围绕立项要完成的内容，进行了卓有成效的工作。

1、进一步提高了对建立化工仿真系统重要性的认识

化工仿真系统具有以下特点：强调工业背景，涉及的仿真软件都具有真实的工业背景，工艺流程、设备结构和自控方案都来源于工业实际。 适用面广，通过精选的单元操作内容都是化学工业过程中最常见的，例如离心泵、换热器、压缩、吸收、精馏、间歇反应、连续反应、加热炉、合成氨、常减压蒸馏、催化裂化等，适用于化工、石油化工、炼油、精细化工、高分子化工、制药和环境工程等许多相关专业。操作与控制界面先进。突出操作实践。提倡新的教学方法。传统的教学方法只利用了较少的通道，如视觉、听觉等，因此教学效率不高。仿真训练是一种多通道综合作用的教学方法。学员置身于仿真环境之中，可以充分调动感觉通道、运动通道和思维通道的学习机能，接受知识的效率明显提高。

此外，仿真训练系统可形成一种能够充分发挥学生创造意识的环境。学生可以在没有教师的情况下自学，并反复试验自行设计的开车方案、停车方案和事故排除方案。同时学员还可以模拟控制指标超标后的结果以及处理方法。

化工仿真实习基地建设将解决长期困扰职业学校教学中生产实习难的问题。由于工厂为了安全和效益不允许学生动手操作，因此，学生实习达不到预定效果。仿真实习可以使学生不进工厂就能得到开车、停车和事故处理操作机会。大大提高学生处理实际问题的能力。

我校是为化工企业培养中、高级技术工人的职业学校，因此必须适应高速发展的化工企业对技术人才的需要；职业学校的毕业生，不但要有基本的基础理论，更要有在最短时间内适应工作环境，充分发挥掌握实际的专业技能。因此建设化工仿真实习基地的项目在培养适应石化企业技术人才上起着极其重要的作用，并有着深远的意义。

2、优化了化工仿真操作方案

在初步建立化工仿真系统的基础上，探讨了各单元操作的科学方法；面对职业学校学生的教学模式；主机操作优化控制；实现了主机对成员的广播教学、单独交流（包括电子举手问答等）、监控，程序运行中的事故设置与排除；建立面向全校不同专业学生的仿真系统等。

3、化工仿真在教学改革中的作用

“化工仿真”实习课程是随着信息时代的出现而随之产生的一门新兴的化工专业主干课程。我校仿真课程共分为两个阶段：第一阶段化工基本单元仿真实习。总学时为72学时，其中16学时以课堂讲解为主，另外56学时为学生上机实习。学生上机实习主要包括：（1）典型仿真实习界面操作法，学生必须掌握智能控制模式操作法、TDC-3000操作法、CENTUM-CS操作法等基础知识；（2）智能控制（IPC）模式仿真实习，操作内容包括离心泵及液位、热交换器、透平与往复压缩、间歇反应、连续反应、二元精馏、吸收系统、加热炉、锅炉、合成氨转化工段等；（3）集散控制（DCS）模式仿真实习。化工单元操作实验大多是工程性较强的综合性大型实验，有的具有工程规模，每一个单元操作实验相当于化工生产中的一个基本过程。由于装置规模一般都比较大，设备、流程以及实验步骤复杂，实验内容多，学生必需在实验前对装置性能、特点，操作步骤、要点以及存在的安全隐患等有充分的了解才能顺利完成整个实验。包括离心泵单元、换热器单元、液位控制单元、压缩机单元、精馏塔单元、吸收解吸单元、管式加热炉单元、锅炉单元、固定床反应单元、流化床反应单元等。 本课程涉及的仿真软件都具有真实的工业背景，工艺流程、设备结构以及自控方案均来源于实际。重点描述化工装置如何开车、停车和常见事故处理，包含了大量物理、化学、工艺和控制原理，为学生提供了独立思考的空间.

第二阶段根据不同专业选择工艺类仿真软件，如大型合成氨全工段仿真系统，污水处理仿真系统，青霉素生产仿真系统等。该阶段的实习共60课时，其中12学时以课堂讲解为主，另外48学时为学生上机实习。本阶段结合专业课程学习，通过仿真训练掌握工艺课程的内容和化工企业实际的操作方法，掌握工艺流程图，以及DCS操作方法等。如： 30万吨合成氨工艺仿真软件包含：净化工段――该系统仿真范围包括如下主要部分：脱碳系统；甲烷化系统；冷凝液回收。 转化工段――该系统仿真范围包括：原料气脱硫；原料气的一段蒸汽转化；转化气的二段转化；高变、低变；给水、炉水、蒸汽系统。 氨合成工段――该系统仿真范围包括：合成氨系统；冷冻系统。学员可以在仿真软件这一虚拟的工厂中，通过对阀门的调整和DCS图的监视，来实现冷态开车，正常停车，正常操作等，从而达到熟练掌握工艺流程和操作规程以及处理各种事故的能力。

化工仿真系统均具备开放的智能评价指导系统，对学员的操作进行实时指导和在线评分。同时软件还内嵌有思考题和课件用以辅助学员训练。仿真教学是全世界公认的现代化教学手段。我校化工类及相关专业学生已率先使用这一现代化教学手段并受益。

4、化工仿真训练实际可达到的效果

我校于1999年开始建立化工多媒体仿真实习系统。目前已配置计算机160台，形成了局域网系统。引进和开发仿真教学软件6套（内容包括离心泵、热交换器、透平与往复压缩、间歇反应、连续反应、二元精馏、吸收系统、加热炉、65t/h锅炉、30万吨合成氨、青霉素生产等），经优化控制后投入使用。化学工艺专业、化工总控工和生物制药专业的学生对操作仿真系统的积极性特别高。已经达到如下教学效果：

深入了解化工过程操作原理，提高学生对化工过程的开车、停车运行能力；掌握调节器的基本操作技能，熟悉调节参数的在线整定；掌握复杂控制系统的投运和调整技术；提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，试验和提出最优开车方案； 提高识别和排除事故的能力；科学严格地考评学员经过训练后所达到的操作水平和理论联系实际的能力。

因为目前化工仿真系统一般都采用仿DCS操作界面，学生可以在仿真操作的过程中掌握DCS操作的基本技能，学生基本能满足化工企业对DSC操作工的技术要求。在上个世纪初期，化工生产行业主要依靠工人的现场操作为主，不仅消耗大量的人力物力，而且生产效率低下。计算机集散控制系统（DCS）的出现，为化工生产行业注入了新鲜血液，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机、通讯、显示和控制等技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。将其与化工生产线有机融合，可以实现对过程参数的精确控制与调节，从而提高了产品质量，节约了人力物力，同时减少了现场操作的危险性，大幅度提高了经济效益，与单纯的人工操作相比，其优越性是不言而喻的。可以预测，能够熟练操作DCS控制系统又具有基本化学化工知识的人必将受到化工生产行业的青睐。

综上所述，仿真训练对于学生了解化工过程的工艺和控制系统的动态特性、提高对工艺过程的运行和控制能力具有特殊效果，这种运行、调整和控制能力集中反映了学生运用理论知识解决实际问题的水平。所以，仿真训练是运用高科技手段强化学生掌握知识和理论联系实际的新型教学方法。

5、实习成绩考核办法

仿真实习成绩按百分制进行考核，主要根据平时的实习成绩、结束时的考试成绩以及实习报告质量综合评定。其中平时实习成绩占70%，考试成绩占30%。但主要实习项目有所漏缺或成绩不合格以及综合考试不及格者，必须补做或补考，合格后方可按上述比例评定总成绩。

平时实习成绩实行一天一评制，主要依据学生完成实习的产品质量、劳动态度、组织纪律性和动手能力综合打分。考试以上机操作形式进行。

6、职业技能鉴定

化工仿真系统因为具有真实的工业背景，同时具备自动评分系统。在教师机上可以根据学员的操作情况，设置各种随机故障让学员排除。因此利用化工仿真系统进行化工类学员的职业技能考核非常真实和方便，在我校和巨化集团公司的职业技能鉴定工作中已投入使用。该方法得到国家职业技能鉴定中心的认可和好评。

7、化工仿真发展规划

我校化工仿真实习基地将建成具有200台计算机规模，采用最先进的工艺流程模拟软件，使之成为多用途，多功能，具备领先水平的一流开放式基地。

参考文献：

校内仿真实习个人总结范文第4篇

关键词 机电类专业；虚拟仿真；实验教学中心

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）10-0021-04

Construction of Mechanical and Electrical Virtual Simulation Experiment Teaching Center//LI Jifang， XIE Huomu， SUN Daoheng， ZHUO Yong， XU Yingjie

Abstract To train students’ comprehensive design and innovation ability， we share quality teaching resources and improve the experimental training and teaching system for undergraduates in Xiamen University. Relying on technology as virtual reality， multimedia， HCI， databases， and network communication， we practically construct the mechanical and electrical virtual simulation experiment teaching center. Based on combination of virtual and real （preferring real once it is available）， we focus on construction of virtual simulation teaching resources， virtual simulation platform and the teaching team.

Key words mechanical and electrical engineering； virtual simu-lation； experimental teaching center

1 引言

在机电类学生实验实训以及综合创新能力培养中，有一些是真实实验不具备或难以完成的教学内容，如机械设备内部结构不易观察；有一些是真实实践训练学生参与程度低、成本高的内容，如机床拆装、复杂模具装配等；还有一些实践训练高危、消耗大、不可逆。同时，实践教学存在实验教学空间有限、设备台套数不足、学生课上实验实训时间受限、教学资源紧张等问题。随着计算机技术和信息技术的发展，结合高等教育信息化建设开展机电类专业实践教学改革，成为克服实践教学环节技术困难的一条重要途径[1]。

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容。2013年，教育部根据《教育信息化十年发展规划（2011―2020年）》，决定开展部级虚拟仿真实验教学中心建设工作。

厦门大学机电工程训练中心是省级实验教学示范中心，面向全校16个专业对约2000名本科生开设机械技术实践训练和电气技能实践训练的课程，年实验人时数超过10万。另外，省级测控技术及仪器实验教学示范中心承担学院机电类各专业约300名本科生的专业实验课程教学。

随着学校机电类多学科的发展，对虚拟仿真实验教学的要求不断扩大，为了全面培养学生创新精神和提高实践能力，共享优质实验教学资源，进一步完善本科实验教学体系，以及满足可持续发展的需要，学校在机电工程训练中心和测控技术及仪器实验教学中心两个省级示范中心的基础上，整合机电类相关学科专业的虚拟仿真实验教学资源和人力资源，按照部级实验教学示范中心的建设要求，组建“厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心”。中心以建设和共享信息化优质实验教学资源为重点，开发大量虚拟实验项目和教学资源，搭建网络信息化管理平台，逐渐形成校内全部开放、校外预约开放的虚拟仿真实验教学模式，取得较大效益和成果。2013年12月，厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心入选首批100个部级虚拟仿真实验教学中心。

机电类虚拟仿真实验中心的建设工作主要体现在以机电类虚拟仿真资源的建设为核心、以虚拟仿真实验教学平台的建设为支撑以及加强教师队伍建设三个方面。

2 以机电类虚拟仿真实验资源建设为核心

虚拟仿真实验教学中心建设理念 机电类专业具有实践性强，对学生工程能力培养要求高的专业特点。厦门大学机电类专业虚拟仿真实验教学中心规划建设上以达到教学大纲所要求的教学目的为基本要求，以提高学生创新精神和实践能力为宗旨，以实现真实实验不具备或难以完成的教学功能为建设重点，明确虚拟实验的定位，确立了“虚实结合，注重基础，融入前沿，开放共享”的建设理念。以“虚”来加强理论知识与实践动手操作的联系，以“实”来提高学生解决工程实际问题的能力，注重学生基础性实践技能的培养。建设资源满足反复练习、强化记忆的功能。充分利用本学科教师前沿的研究成果转化成虚拟仿真教学资源，让学生接触到本学科前沿技术，丰富实践教学内容。充分利用网络通信技术开放共享，学生可以24小时随时访问虚拟仿真实验室，满足更多学生在平台下自主学习、探究学习、协作学习的学习需求。

虚拟仿真实验室是传统实验室的延伸和有效补充，它可以弥补传统实验室的不足，可以丰富实践教学的内涵，带动实践教学模式的创新。虚拟仿真还可以辅助理论教学，使之成为理论学习的重要辅助手段。理论教学中抽象的、难以理解的内容可以通过虚拟仿真的形式展现出来，易于学生的学习与掌握。虚拟仿真实验深刻影响教师教学授课方式，带动专业建设与改革；可以激发学生学习兴趣，提高学习质量，增强教学效果[2]。

中心基于多年来虚拟现实技术的研究积累，在建设上充分利用机电类学科专业优势，发挥教师的自主研发能力，并积极利用合作企业的开发能力和支持服务能力建设虚拟仿真实验教学资源。多种形式的资源建设途径为虚拟实验教学提供了可持续发展的思路，校园网宽带技术的支撑为可持续发展提供了物质保证，优秀的教学团队及合作企业为教学资源的建设提供了技术保证，校企合作模式可保证新教学资源的开发和资源的维护更新，并进一步丰富教学内容。

虚拟仿真实验实训教学体系的构建 中心在深入研究机电类包含的机械设计及其自动化、测控技术及仪器、电气工程及其自动化以及飞行器动力工程等机电类专业本科生培养计划的基础上，围绕“卓越工程师计划”，瞄准“培养具有创新精神和实践能力的高质量工程应用型人才和选拔科学研究型人才”目标，在充分分析现有真实实验资源的基础上，本着“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则，构建了机电类虚拟仿真实验实训教学体系。

在机电类虚拟仿真实验实训教学环节中，采取阶梯递进式教学方式，在建设中把虚拟仿真实验实训教学内容分为三个实践层次：一是以强化专业基础实训技能为主导的实践层次；二是以强化专业课程实验技能为主导的实践层次；三是以强化学生综合设计和创新能力为主导的实践层次。通过建设和整合，各种形式的虚拟仿真实验教学资源构成了既层次分明、各有侧重，又相互渗透、互相促进的实践教学体系。

图1所示是中心虚拟仿真实验教学资源建设架构图。其中，专业基础实训类实验资源有15项，专业课程实验类实验资源有14项，综合创新实践类实验资源有12项。

第一层次：以强化专业基础实训技能为主导的实践层。该层次的虚拟仿真实验课程设置以机电类相关的基础课程为主，包括电工学、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术与应用、机床数控技术训练、数控切削技术训练、数控铣削技术训练等必修课程的实训。

这一类资源为软件共享资源，不带有实物对象，构建了高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，包括电气技术实践训练、数控技术实践训练、电子技术实践训练以及模具设计与制造4个实训门类共15门课程。这部分资源与机电工程训练中心从资源配置上充分体现了虚拟结合、相互补充的原则，其中一部分课程可补充目前实践训练所缺乏的参与程度低、成本高的部分，如模具拆卸与组装、数控机床机械安装等课程；一部分课程可作为真实实训教学的训前准备课程，这部分课程可减少真实实训的高消耗，如数控切削技术训练、数控铣削技术训练课程。

该层次的建设目的是让学生系统学习机电类专业的基础实验知识，掌握基础实训技能，深化理论知识的学习，培养学生独立思考、团结协作的精神，加强分析问题和解决问题能力的培养，从而达到培养学生专业学习的兴趣。

第二层次：以强化专业课程实验技能为主导的实践层。该层次的实验课程设置以机电类相关的专业课程为主，构建几个实验平台。

1）基于虚拟仪器技术建设的可远程访问虚拟仿真实验平台，属于仪器共享资源，含有信号与系统及传感器原理两门课程资源，共建设了15个实验项目，辅助理论教学，丰富实验内容。

2）工业机器人一体化实训平台，选取国内外主流品牌的典型工业机器人，以真实的工程应用项目为背景，基于真实的工作过程，构建集课程资源包、虚拟仿真软件、实物机器人为一体的“理、虚、实”一体化的教学与实训系统，可完成包括示教编程、离线编程、维护保养、装调维修、综合应用在内的全方位教学与实训任务。

工业自动化技术课程作为电气、自动化、测控专业一门典型的应用型课程，正面临从传统的PLC编程教学，向项目引导、实践型、工程化、开放性方向靠拢，实验室总是存在空间有限、资源有限的问题。中心自主建设大量工业虚拟仿真被控对象，同时积极引进国内外成熟的生产流水线的教学对象，充分重视虚拟实验环境的真实感、可操作性，解决了工业自动化技术实验教学中的瓶颈问题，促使教学方式方法改革，提供全开放学习环境，有效节约教学资源，激发学生学习兴趣。

另外，对机电类专业的一些核心专业课程，充分利用教师的教研成果，转化为虚拟仿真实验项目，丰富了实践教学内容。

该层次的建设目的是让学生系统学习相关专业实验知识，掌握专业实验技能，引导学生自主发现问题、解决问题，培养学生的创新能力、动手能力与团队合作精神。学生还可以综合运用多门课程知识实现完整应用，逐步建立系统的概念。

第三层次：以强化学生综合创新设计能力为主导的实践层。该层次的资源设置主要围绕完成综合性实验，以实验项目驱动的方式，由学生自主设计完成虚拟仿真创新型实验。另外，参加各种层次学生创新设计实践大赛完成科研方法训练。在这一层次的教学中，中心设立独立创新实验室，为创新活动提供指导，提供仪器设备和场所。采用开放的实验室管理方式，实验室全天对学生开放，有专任指导教师给予指导和服务。

该层次的建设目的是让学生在掌握基础实训技能和专业实验技能后，充分利用综合类实验资源，对学生进行创新能力和科研方法训练，培养学生创新设计和系统设计能力，激发学生创新热情和参与创新活动的积极性。

3 以虚拟仿真实验教学平台为支撑

虚拟仿真实验教学资源能够为学生提供生动、逼真的实验学习环境，在广泛的学科领域提供更多的虚拟和仿真体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程和成果。虚拟仿真实验教学平台应支撑教学资源的开放，包括支持虚拟资源的在线开放、虚拟与真实的结合开放。平台还应具有良好的交互特性，如实验数据的采集、实验过程的指导、实验报告的在线收集与成绩评判等。

厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心目前已有成熟的信息化网络平台，一方面拥有独立的门户网站，能实现中心概况、实时新闻、中心动态、全部课程介绍等信息的；另一方面建设有远程虚拟仿真实验平台，能实现实验实训课程开放、学生选课、远程答疑、作业提交批改等教学管理功能。中心特别配套有专门高性能服务器，以满足信息化平台对性能及稳定性的要求。校园门户网站对校内外公布虚拟仿真实验教学信息，提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务。

教学资源集成在远程虚拟仿真实验平台上，通过互联网可开展网上学习、考试、评价和互动交流等活动。平台提供不同的权限。

1）学生通过账号、密码由学生端登录系统，完成学习、阅读公告、自我测试、上传作业、实验实训项目练习、在线提问、讨论等内容。

2）教师可通过账号密码登录教师端，完成公告、授课、报告评判等授课行为。针对不同的学习群体，可以设置不同实验实训项目，组织学习与培训，并可以实时查看学员的学习次数及学习效果；针对总体情况，灵活调整个性化学习方案。平台集学习、实验实训、考试、评价、管理功能于一体，充分利用网络资源开展虚拟实验实训，实现了教学的在线网络化。

3）教务管理人员通过平台实现人员管理、教务管理等功能。

4）教学平台的运行与维护由负责后台管理的技术员完成，包括账号管理、权限设置以及实验模板管理。

虚拟仿真应用于教育是教育技术发展的一个飞跃。它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式转变为学生通过自身与信息环境的相互作用，实现自主学习、探究学习、协作学习。学生可通过互联网24小时操作，彻底打破传统实验室时间与空间的限制，在保证教学效果的前提下，极大地节省了成本。

4 加强教师队伍建设

中心在建设过程中着力建设成了一支教学、科研、技术人员相结合，核心骨干人员相对稳定，结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成一支教育理念先进、学术水平高、教学科研能力强、实践经验丰富、勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍。中心设置主任1人、副主任2人，并成立了机电类虚拟仿真实验教学中心发展委员会。本中心学科专业教师与信息技术研发人员配置合理，有专业教师36名（专任教师兼职为主），其中教授7人、副教授12人、助理教授17人，负责课程制定和教授；工程技术人员38

名，高级工程师6人，工程师32人，其中实验指导及资源维护25人，网络资源管理团队5人，负责网站建设、信息、课程教务管理；研发团队8人，与合作企业配合，能根据课程需要完成网络课程资源的开发、维护及更新。

中心借助厦门大学现有青年教师人才培养计划的政策优势、平台优势，通过吸取宝贵经验，积极拓宽人才培养渠道，进一步加强虚拟仿真和实验教学方面青年教师人才的培养力度。

5 结语

厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心通过虚拟仿真教学资源的建设推广，达到了以下效果。

1）实现了教学资源的大范围共享，可供本校全校学生共享和部分校际共享。

2）丰富了课堂教学内容，利用更形象、直观的教学手段进一步激发了学生的学习热情，引导学生主动参与到实验教学环节，增强了教学效果。

3）丰富了实践教学手段，通过三维虚拟现实的动画演示、手工操作，增强了教学过程的真实性，引导学生能够亲自参与各种实践环节，提高了动手操作能力。

4）实现了高危、高成本、高消耗实践教学环节的现场化。目前开设有核电站运行模拟、精密机床拆卸安装、工业流水线控制等课程，通过虚拟仿真平台使学生有了更好的实践体验机会，增强了教学效果，提升了学生的操作能力。

5）突破了时间与空间的限制。随着学校的快速发展，厦门大学校园面积近9000亩，拥有思明、翔安、漳州三个校区，在校学生4万余人，虚拟实验教学中心的建设为跨校区、跨学科选课提供了可能，学生可全天24小时接入中心远程教学平台进行相关学习活动。

参考文献

校内仿真实习个人总结范文第5篇

关键词：虚拟仿真；物理实验；多元化

中图分类号：G642.3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0230-02

一、引言

实验教学是高等教育的重要组成部分，是学生实践能力和创新能力培养的必需环节。1961年摩根扎特（G.W.Morgenthater）首次对“仿真”进行了技术性的定义；1984年Oren给出了仿真的基本概念，提出了“仿真是一种基于模型的活动”的定义，被认为是现代仿真技术的一个重要概念[1]。近年来，随着计算机普及和网络技术的发展，虚拟仿真技术被广泛应用于实验教学，开创了一种新的实验教学方式――虚拟仿真实验[2，3]，它打破了实验时间、空间、仪器套数的限制，采用虚拟仿真实验与实物实验相结合的教学模式，激发了学生的实验兴趣，提高了实验教学质量[4，5]。本文就我校建设虚拟仿真物理实验取得的经验和成果作一介绍。

二、我校大学物理实验教学的现状

大学物理实验课程是理工科学生进入大学后最先接触的实践课，是学生接受系统的实验方法和实验技能训练的开端。该课程中所涉及的实验知识、实验技能和实验方法是后继实践训练的基础，也是学生以后从事各项科学探索和工程实践的基础，同时该门课程涉及知识面广，接触各种类型仪器机会多，为后续课程内容的学习和知识扩展打下基础，是其他课程的实验环节所难以替代的。大学物理实验课在实现我校的人才培养战略中承担如下任务：（1）物理实验的基本理论和知识的学习；（2）实验技能的学习和动手能力的培养；（3）实验数据处理能力的培养和提高；（4）实验结果的综合分析和表述能力的培养；（5）针对我校的研究型大学定位，突出以物理实验为载体，进行实验设计能力、实践探索精神、创新意识和创新能力的培养。根据大学物理实验课程在我校人才培养过程中的的地位、作用和任务，我校物理实验教学中心在实验教学队伍建设和优化、层次化课程体系建设、实验开放教学模式探索、研究性教学实践和实施创新教育以及实验室开放运行与管理机制健全等方面进行改革，取得了长足的进步及具有推广价值的成果。2007年被评为北京市实验教学示范中心。但相比同类院校而言，我校物理实验教学中心所开放的实验项目（40个实验项目）还远远不够。鉴于增加实验开放项目总数所带来的资金的投入、实验用房面积的增加和人员编制等问题及我校实际办学条件，建设虚拟仿真实验室，开设仿真物理实验课是目前解决这些问题的有效途径。

三、虚拟仿真实验概述

虚拟实验室（Virtual laboratory）最早是由美国的William Wolf教授在1989年提出的概念。计算机、多媒体网络技术在网络教育中的广泛运用，使得学习的资源更加丰富，学习的形式更加多样化，学习的安排更加灵活，这些都大大促进了网络教育的迅速发展。同时虚拟仿真技术的蓬勃发展，为成功建设虚拟仿真实验室提供了基本条件。虚拟仿真实验模式有如下特点与优势[3]：（1）降低实验成本，减少校院财政支出。（2）解放学生思想，开发创造性思维。虚拟仿真物理实验系统不会让学生因为担心元器件的损坏而畏首畏尾，为学生提供大胆探索的实验环境。（3）增强学习兴趣，理论与实践有机结合，预习及复习筑固所学知识[6]。我校的学生生源，很大部分来自边远地区，学生在中学时代几乎没有走进过实验室，对实验方面的知识基本上来自课本，对实验没有感性的认识。虚拟仿真实验室的建设提前让学生通过网络了解所作实验，带着问题走进实验室，既提高了学生实验操作效率，又激发了学习兴趣。（4）弥补现实教学中内容的不足，解决供需矛盾，丰富实验内容，拓宽学生学术视野。（5）虚拟仿真物理实验教学可实行网络远程教学[3，6]。学生在本地计算机上通过安装一定的程序便可使用安装在远程服务器上的虚拟仿真实验，完成实验过程。（6）开放性[7]。网络实验打破了传统实验的模式，学生不再受时间、空间的制约，可随时、随地进入虚拟实验室进行虚拟实验操作。

四、我校虚拟仿真实验室建设

我校在引进中国科技大学开发的《大学物理仿真实验2.0 for windows》[8]V2.5版本基础上，架构建成网络虚拟仿真物理实验室。目前我校的大学物理虚拟仿真实验室已初具规模，拥有专门的虚拟实验室及性能良好的IBM（XSERIES_3500）服务器一台，包括力、热、电、光、电子线路、近代物理等学科的50多个实验项目及实验仪器库，不仅包含《大学物理实验》课程开设的实验项目，还开发了傅立叶光学实验、介电常数的测量、喇曼光谱实验、牛顿环测量曲率半径、透射式电子显微镜、受迫振动、扫描隧道显微镜（STM）等实验项目。学生通过我校“大学物理实验教学管理系统”点击“虚拟仿真实验”便可进入虚拟仿真实验的“实验大厅”（如图1），在此页面下双击某个实验，安装完毕后就可对该实验进行操作。如果想初步了解某个实验，单击它便可出现“实验简介”、“实验原理”、“实验内容”、“实验仪器”、“在线演示”及“实验指导书下载”等不同的功能模块。双击该实验便可进行实验操作。如图2所示，击右键在弹出的窗口选择“开始实验”即可进行实验操作，系统自动记录实验数据，完成后实验者可进行数据处理及实验报告的撰写。从2009级中部分学生抽样试运行的反馈信息来看，学生反映良好，取得了一定的教学效果；同学们对这种全新的实验方式、与实验室不一样的教学氛围以及丰富的操作内容感到满意，从而激发对大学物理实验的兴趣，提高了对该实验课程的重视程度。下一步工作，我们希望在软硬件及人员配置各个方面能得到学校的大力支持，开设出大学物理虚拟仿真实验课程，营造多元化教学环境，用更多的实验内容开扩学生的视野。

多元化教学模式必将代替保持几百年的教育教学模式成为一种主流，虚拟仿真物理实验为多元化实验教学模式提供了更有力的工具。该实验结合我校以工为主的多科性石油类高等院校的特色，发挥多元化教学模式的优势，使之在培养学生的创新能力、实践能力和研究能力上发挥重要的作用，为培养有鲜明个性的复合型石油类人才作出贡献。

参考文献：

[1]赵英侠.基于探究式学习的物理仿真实验室的设计[D].长沙：湖南大学，2007.

[2]谭守标，霍剑青，王晓蒲.计算机虚拟技术在大学物理仿真实验教学系统中的应用[J].中国科学技术大学学报，2005，35（3）：429-433.

[3]周燕.虚拟仿真技术在大学物理实验教学中的应用[J].合肥学院学报，2008，18（3）：79-80.

[4]王晓蒲，霍剑青，杨旭，等.大学物理仿真实验和教学实践[J].物理实验，2001，21（1）：28-29.

[5]霍剑青，王晓蒲，杨旭，等.发展教育技术营造多元化教学模式的研究与实践[J].物理与工程，2004，14（2）：53-54.

[6]Dongil Shin，En Sup Yoon，Kyung Yong Lee，Euy Soo Lee.A web-based，interactive virtual laboratory system for unit operations and process systems engineering education[J].Computers and Chemical Engineering，2000（24）：1381-1385.