基于虛擬仿真的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

朱禮亞，閆茂德，關(guān)麗敏

(長(zhǎng)安大學(xué) 電子與控制工程學(xué)院，陜西 西安 710064)

在國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的指引下，教育信息化在教育教學(xué)領(lǐng)域和管理過程中受到了高度重視，其發(fā)展和應(yīng)用呈現(xiàn)出逐步深入和不斷拓展的趨勢(shì)，有力促進(jìn)了教育模式、教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式的深刻變革。2013年，根據(jù)教育部關(guān)于建設(shè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的要求[1]，長(zhǎng)安大學(xué)對(duì)學(xué)科專業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃，以交通信息工程及控制國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科為龍頭，在4個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和1個(gè)省級(jí)工程技術(shù)研究中心分別設(shè)立虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。通過統(tǒng)籌規(guī)劃和分批建設(shè)，組建了交通信息與控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。2015年初，該中心被批準(zhǔn)為國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心[2]。

作為該中心下屬的4個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心之一，電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心承擔(dān)著全校電工電子系列課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。為更好地適應(yīng)新型高素質(zhì)交通信息與控制類人才的培養(yǎng)需求，中心在原有場(chǎng)地和硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上，通過一系列信息化資源建設(shè)，建立了以開放共享為核心、以虛擬仿真為牽引、以遠(yuǎn)程教學(xué)為特色、以智能管理為保障的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)，構(gòu)建起多層次、網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源體系，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的層層深入和良好融合，進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和管理機(jī)制[3－4]，在電工電子虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方面探索出一條卓有成效的建設(shè)和發(fā)展之路。

1 開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

電工電子系列課程包括電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)、電路理論、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)等，是工科院校電類專業(yè)和部分非電類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)實(shí)踐性較強(qiáng)，在培養(yǎng)體系中擔(dān)負(fù)著承上啟下的作用，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程，培養(yǎng)工程意識(shí)的基礎(chǔ)[5]。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是利用電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)、實(shí)驗(yàn)箱及相關(guān)測(cè)試儀器來開展，通常安排在學(xué)生空余時(shí)間進(jìn)行，由指導(dǎo)教師在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行統(tǒng)一授課和指導(dǎo)。通過對(duì)學(xué)生的調(diào)查和教師的反饋，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的教學(xué)模式在時(shí)間、空間、教學(xué)內(nèi)容和形式上存在以下3個(gè)不足。

1)時(shí)間安排不合理。電工電子系列課程實(shí)驗(yàn)通常安排在大二上學(xué)期陸續(xù)展開，該階段學(xué)生理論課程安排緊，空余時(shí)間較少。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)量大，授課班級(jí)多，在課程安排上經(jīng)常發(fā)生沖突，有時(shí)不得不占用教師和學(xué)生的課外休息時(shí)間，在某種程度上影響到教學(xué)效果。

2)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備資源利用不科學(xué)。實(shí)驗(yàn)中心年均承擔(dān)約3 000課時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，根據(jù)教學(xué)日歷安排，絕大部分集中在學(xué)期的第4～第15周之間進(jìn)行，期間各課程和各班級(jí)在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的安排上時(shí)常發(fā)生沖突；而在學(xué)期的其他時(shí)間段，大部分實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備均處于閑置狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)資源未得到合理有效的利用。

3)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、形式和考核方式亟待改進(jìn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通常是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比例偏大，難以培養(yǎng)綜合設(shè)計(jì)能力，而實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的更新又受到硬件條件的制約；隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障率的提高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本中器材損耗和修理費(fèi)用也日益增加[6]；考核成績(jī)主要參考平時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告給出，不能真實(shí)客觀地反映學(xué)生實(shí)際的工程實(shí)踐能力。

而伴隨著 “互聯(lián)網(wǎng)＋”背景下的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)、仿真技術(shù)等教育信息化技術(shù)的日益發(fā)展，上述制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的瓶頸問題都可以迎刃而解。電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心通過建設(shè)虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)，把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完善與補(bǔ)充，最大限度地拓展電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間和空間，豐富其內(nèi)容和形式，取得了較好的效果[7]。

2 建立網(wǎng)絡(luò)化、分布式的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

隨著教育信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，建立實(shí)驗(yàn)室信息化管理與資源共享平臺(tái)已經(jīng)成為虛擬仿真中心建設(shè)的必備條件。中心根據(jù)學(xué)校信息化發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合日常教學(xué)與管理需求，依托現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)與企業(yè)合作開發(fā)了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)。旨在建立一個(gè)以實(shí)驗(yàn)資源共享化、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)遠(yuǎn)程化、實(shí)驗(yàn)管理信息化、實(shí)驗(yàn)教學(xué)個(gè)性化、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)自主化為特征的新型虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境[8]。該平臺(tái)以國(guó)家級(jí) “交通信息與控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”網(wǎng)站作為網(wǎng)絡(luò)載體，由遠(yuǎn)程虛擬仿真平臺(tái)、教學(xué)綜合管理平臺(tái)、大學(xué)生創(chuàng)新管理平臺(tái)3個(gè)子平臺(tái)構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)構(gòu)成

各子平臺(tái)的具體功能有以下3點(diǎn)。

1)作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心部分，遠(yuǎn)程虛擬仿真平臺(tái)主要為師生提供一個(gè)開放、互動(dòng)、共享的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。學(xué)生在校園網(wǎng)內(nèi)的任一電腦上均可訪問平臺(tái)，并可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排，完成選課、虛擬實(shí)驗(yàn)、請(qǐng)求指導(dǎo)、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、預(yù)約實(shí)驗(yàn)工位等整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。教師在實(shí)驗(yàn)前發(fā)布實(shí)驗(yàn)開課計(jì)劃、上傳相關(guān)學(xué)習(xí)資料、安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；實(shí)驗(yàn)過程中可對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線指導(dǎo)和答疑；實(shí)驗(yàn)后對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行智能批改，并對(duì)成績(jī)進(jìn)行分析和總結(jié)。師生之間還可以通過BBS論壇的方式進(jìn)行進(jìn)一步的互動(dòng)和交流。

2)作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的服務(wù)保障部分，教學(xué)綜合管理平臺(tái)主要面向?qū)嶒?yàn)室管理人員，負(fù)責(zé)教學(xué)事務(wù)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備管理等功能。教務(wù)管理包括安排教學(xué)任務(wù)和編制開課計(jì)劃；實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理是將設(shè)備進(jìn)行分類整理并建立電子檔案，記錄使用情況、故障信息及維修記錄；實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地管理是對(duì)各實(shí)驗(yàn)室的使用情況進(jìn)行登記，并根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和預(yù)約記錄合理安排實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。

3)作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展部分，大學(xué)生創(chuàng)新管理平臺(tái)主要面向?qū)W有余力的學(xué)生，目的是通過實(shí)際課題和項(xiàng)目的創(chuàng)新性訓(xùn)練，提高學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。該平臺(tái)與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、飛思卡爾智能車大賽等相結(jié)合，可作為項(xiàng)目競(jìng)賽的前期指導(dǎo)和培訓(xùn)環(huán)節(jié)。通過給出項(xiàng)目立項(xiàng)和研究指南，學(xué)生可利用平臺(tái)上公開的源代碼，先自行預(yù)研、申請(qǐng)立項(xiàng)、組建團(tuán)隊(duì)、參與源代碼開發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自主性、個(gè)性化研究，切身參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)通過各子平臺(tái)之間的相互整合和補(bǔ)充，充分發(fā)揮 “遠(yuǎn)程教學(xué)、虛擬仿真、開放共享、智能服務(wù)”的功能，如圖2所示。涵蓋了實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備、遠(yuǎn)程虛擬仿真、實(shí)驗(yàn)后反饋的整個(gè)時(shí)間流程；明確了教師、學(xué)生和管理人員在教學(xué)平臺(tái)中的責(zé)任權(quán)限，加強(qiáng)了彼此之間的互動(dòng)交流；提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量與效率的不斷提高[9]。

圖2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)功能圖

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的措施與效果

學(xué)校從2012學(xué)年起，在自動(dòng)化專業(yè)電工電子系列課程中引入虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，利用虛擬化的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境和信息化的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)，有效提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和管理水平。通過對(duì)教師和學(xué)生的調(diào)查可知，對(duì)比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?、信息化管理和拓展技能?xùn)練3個(gè)方面顯示出其特有的優(yōu)勢(shì)，得到師生的廣泛認(rèn)可。

3.1 虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方式提升教學(xué)效果

通過搭建虛擬化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境開展教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和仿真的對(duì)比驗(yàn)證，真正做到虛實(shí)結(jié)合，逐步將抽象的理論概念通過仿真進(jìn)行驗(yàn)證，加深了理解并轉(zhuǎn)化為實(shí)際電路，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1)模擬理想化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，減小實(shí)驗(yàn)誤差。如在傳統(tǒng)的差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)中，受信號(hào)發(fā)生器數(shù)量限制，雙端差模輸入信號(hào)無法提供，只能用單端輸入來代替其效果；在實(shí)驗(yàn)過程中，由于元器件的差異性，也無法做到雙端電路完全對(duì)稱，需要在實(shí)驗(yàn)前先通過 “調(diào)零”環(huán)節(jié)加以彌補(bǔ)。而在虛擬仿真搭建的理想實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，完全可以滿足上述要求[10]，因而可以有效減小誤差，加深學(xué)生對(duì)差動(dòng)放大電路作用的認(rèn)識(shí)。

2)采集系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提升實(shí)驗(yàn)效果。如模擬電子技術(shù)中的串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源實(shí)驗(yàn)，交流電通過變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓4個(gè)步驟轉(zhuǎn)換成直流輸出，每一步的波形只能用示波器依次讀取，然后再后續(xù)整理得出整個(gè)過程。而利用虛擬仿真系統(tǒng)可以采集到系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過設(shè)置多個(gè)參數(shù)檢測(cè)端子，可以觀測(cè)到交流電轉(zhuǎn)化為直流電的整個(gè)過程[11]，如圖3、圖4所示，給學(xué)生留下直觀而深刻的印象，有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

圖3 直流穩(wěn)壓電源仿真實(shí)驗(yàn)電路原理圖

圖4 直流穩(wěn)壓電源仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖

3)提供簡(jiǎn)潔高效的設(shè)計(jì)過程，提高實(shí)驗(yàn)效率。如數(shù)字電子技術(shù)中的電子秒表實(shí)驗(yàn)，電路設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元器件和線路連接數(shù)量多，極易造成偶發(fā)性故障，實(shí)驗(yàn)效率受到客觀條件制約，通常需要4個(gè)課時(shí)完成。而利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，學(xué)生根據(jù)要求先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，并在虛擬環(huán)境下完成元器件的選取、連接、功能仿真等過程，根據(jù)結(jié)果再進(jìn)行修改和調(diào)試，最終得到滿意的方案[12]。避免了實(shí)際操作中復(fù)雜的連線過程和可能出現(xiàn)的偶發(fā)性故障，實(shí)驗(yàn)課時(shí)壓縮在2個(gè)課時(shí)之內(nèi)，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率，同時(shí)可以有效減少元器件損耗，控制實(shí)驗(yàn)成本。

需要特別注意的是，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)遵循 “虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的原則合理選取，以 “基本驗(yàn)證型—綜合設(shè)計(jì)型—?jiǎng)?chuàng)新開發(fā)型”為主線由淺入深、循序漸進(jìn)的開展分層分類教學(xué)。虛擬仿真作為一種實(shí)驗(yàn)方式，不應(yīng)該也不可能完全取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，二者應(yīng)當(dāng)取長(zhǎng)補(bǔ)短、有機(jī)結(jié)合，達(dá)到事半功倍的效果[13]。通過仿真軟件的使用，讓學(xué)生在實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)前提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備、器材等，這樣可以減少因?yàn)閷?duì)儀器設(shè)備不熟悉和操作不當(dāng)損壞實(shí)驗(yàn)設(shè)備；另一方面，通過將實(shí)驗(yàn)中的實(shí)測(cè)值和虛擬仿真得到的理論值進(jìn)行比對(duì)，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)明確，既能節(jié)省學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間，讓學(xué)生抓住實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)，又能夠做到理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。

3.2 智能化的過程監(jiān)督提高教學(xué)管理水平

利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)流程化的教學(xué)管理和智能化的教學(xué)服務(wù)，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程、實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地設(shè)備等進(jìn)行信息化監(jiān)督和管理。

1)在課前預(yù)習(xí)階段，采用智能組卷技術(shù)對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)理論知識(shí)的測(cè)試，學(xué)生通過測(cè)試后方能提出實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)。針對(duì)教師普遍反映的部分學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和要求不明確，影響教學(xué)效果的情況，該舉措可有效督促學(xué)生鞏固相關(guān)理論知識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)背景，使得實(shí)驗(yàn)過程有的放矢，更好地為理論教學(xué)服務(wù)。

2)在虛擬實(shí)驗(yàn)過程中，針對(duì)普遍性的問題設(shè)置有系統(tǒng)智能指導(dǎo)，可引導(dǎo)學(xué)生完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，針對(duì)學(xué)生個(gè)性化的需求，教師也可進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)；在實(shí)物驗(yàn)證過程中，教師更多的是解決學(xué)生在實(shí)際操作中出現(xiàn)的問題，著力提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生和教師之間既有網(wǎng)絡(luò)上的互動(dòng)，也有面對(duì)面的交流。通過遠(yuǎn)程指導(dǎo)和課堂教學(xué)相結(jié)合，有效減輕實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作量，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

3)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告并在線提交，教師可設(shè)置智能化批改準(zhǔn)則，給出評(píng)閱意見。實(shí)驗(yàn)成績(jī)是根據(jù)平臺(tái)中記錄的虛擬和實(shí)物實(shí)驗(yàn)的整體完成情況，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行綜合評(píng)定，更加客觀有效地體現(xiàn)出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)室管理者和教師亦可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳實(shí)的統(tǒng)計(jì)與分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過大數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的問題，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

4)教務(wù)管理人員將實(shí)驗(yàn)室的使用情況進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，通過預(yù)約制度進(jìn)行管理。這樣既可以有效對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤監(jiān)督，又可以更加科學(xué)合理的利用實(shí)驗(yàn)資源；將實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)立電子檔案，在學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)進(jìn)行合理調(diào)配，在滿足教學(xué)需要的同時(shí)，還可外借給各類興趣小組和學(xué)科競(jìng)賽使用，通過各類實(shí)驗(yàn)資源的有效利用，切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)管理工作的效率和規(guī)范。

3.3 經(jīng)常性的課外科技活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

為強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以全面提高學(xué)生綜合設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力為出發(fā)點(diǎn)，依托大學(xué)生創(chuàng)新管理平臺(tái)，不斷拓展電工電子類課程虛擬仿真教學(xué)的內(nèi)涵和外延。

1)利用長(zhǎng)安大學(xué)的影響力與軟件公司的 “大學(xué)計(jì)劃”項(xiàng)目進(jìn)行合作，購(gòu)入功能完備的正版網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，包括 Multisim，Altera Quartus II，LabVIEW、Proteus、Cadence等，將虛擬仿真技術(shù)延伸到相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)改革過程中，繼續(xù)完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源體系。

2)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生課外科技活動(dòng)之間的聯(lián)系。通過虛擬仿真教學(xué)改革，夯實(shí)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與科技活動(dòng)的熱情，扎實(shí)提高工程實(shí)踐能力；同時(shí)，又可以將學(xué)科競(jìng)賽中取得的成果、科研項(xiàng)目中的典型工程案例、運(yùn)行數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為原創(chuàng)性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源[14]，從而拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)范圍，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

4 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合國(guó)家級(jí) “交通信息與控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”的建設(shè)，未來幾年，電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心將明確自身角色定位，繼續(xù)堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的能力體系、資源共享的長(zhǎng)效機(jī)制、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與共享平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理隊(duì)伍等方面繼續(xù)探索[15]，重點(diǎn)建設(shè)以下兩方面內(nèi)容。

1)進(jìn)一步完善虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開放共享機(jī)制?？紤]到網(wǎng)絡(luò)安全等因素，目前的虛擬仿真教學(xué)活動(dòng)還局限于校園網(wǎng)內(nèi)，校際、校企之間還沒有形成優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享。未來將在保障信息安全的前提下，提升優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的持續(xù)性共享，擴(kuò)大教學(xué)資源的覆蓋面，使更多的企業(yè)、學(xué)校和師生參與到教學(xué)資源的建設(shè)過程中。

2)研究虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的評(píng)價(jià)機(jī)制。建立完善的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)專家、教師和學(xué)生三者之間的交流共享，淘汰不適應(yīng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源和管理體制，避免低水平資源的增長(zhǎng)，提升優(yōu)秀資源質(zhì)量。

[1]中華人民共和國(guó)教育部.關(guān)于開展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知[Z].高教 [2013]94號(hào)文件.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.教育部辦公廳關(guān)于批準(zhǔn)清華大學(xué)數(shù)字化制造系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等100個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的通知[Z].教高廳函[2015]3號(hào)文件.

[3]李平，毛昌杰，徐進(jìn).開展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化水平[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(11):5－8.

[4]徐進(jìn).2013年國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作小結(jié)及2014年申報(bào)建議[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014，33(8):1－5.

[5]雷敏.電工電子虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)的實(shí)踐與思考[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，19(2):78－80.

[6]任峻，張紅燕.運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)改革通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(3):95－97.

[7]石松泉，沈紅，梁偉，等.虛實(shí)結(jié)合的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的設(shè)計(jì)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008，25(8):184－186.

[8]陳萍，周會(huì)超，周虛.構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與管理，2011，28(3):277－280.

[9]胡今鴻，李鴻飛，黃濤.高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源開放共享機(jī)制探究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34(2):140－144.

[10]林濤，林薇.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:清華大學(xué)出版社，2010.

[11]張新喜，許軍，王新忠，等.Multisim 10電路仿真及應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[12]張定祥.EDA技術(shù)[M].成都:西南交通大學(xué)出版社，2009.

[13]王曉迪.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)中八項(xiàng)關(guān)系的理解與探討[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(8):9－11.

[14]鹿曉陽(yáng)，李明弟，李軼.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的研究與實(shí)踐—國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)[J].山東高等教育，2015(3):42－46

[15]王衛(wèi)國(guó).虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)思考與建議[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(12):5－8