基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)研究

蘇毓洲 方健煒 潘璟琳 霍英

摘要： 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)技術(shù)課程教育中不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)。然而，由于我國實(shí)驗(yàn)教學(xué)起步較晚，目前絕大多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著實(shí)驗(yàn)課時(shí)偏少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后等問題，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低、實(shí)踐和創(chuàng)新思維能力普遍偏弱。本研究提出采用B/S架構(gòu)模式和軟件模塊化設(shè)計(jì)的基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的教學(xué)新模式。并通過一系列的實(shí)驗(yàn)及調(diào)查數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了該平臺(tái)的使用可提高學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)的興趣和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，打破對時(shí)間和地點(diǎn)的限制。

關(guān)鍵詞： 計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)踐應(yīng)用能力;虛擬仿真技術(shù);實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）17-0264-04

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1虛擬仿真技術(shù)概述

虛擬仿真技術(shù)是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)，該技術(shù)主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的構(gòu)建。[1]虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是用計(jì)算機(jī)創(chuàng)建一個(gè)可視化實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，通過操作虛擬實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備，模擬一定條件下的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，如對實(shí)驗(yàn)員有一定危險(xiǎn)性的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶒?yàn)成本較高的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻防實(shí)驗(yàn)，甚至用于模擬原子彈爆炸當(dāng)量的物理實(shí)驗(yàn)等，達(dá)到與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相一致的效果和要求。雖然虛擬仿真技術(shù)在我國發(fā)展較晚，但得到了各行業(yè)的重視并迅速發(fā)展。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用開始在國內(nèi)高校普及應(yīng)用，并取得了良好的教學(xué)效果。

2基于虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的特點(diǎn)

運(yùn)用虛擬仿真試驗(yàn)平臺(tái)的教學(xué)模式以學(xué)生為訓(xùn)練主體，把硬件進(jìn)行軟件化[2]，將硬件的功能由軟件去實(shí)現(xiàn)，屏蔽掉一些復(fù)雜的硬件設(shè)計(jì)過程。利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備和軟件平臺(tái)，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，將抽象知識(shí)變得動(dòng)態(tài)化，提供互動(dòng)平臺(tái)及時(shí)答疑。學(xué)生通過平臺(tái)實(shí)踐對實(shí)驗(yàn)原理有更加清晰的理解，并且將實(shí)驗(yàn)結(jié)果在用戶操作端寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)分析[3]，教師通過系統(tǒng)可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，隨時(shí)查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況，對學(xué)生的操作進(jìn)行評分[4]。

2.1基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)模式的特點(diǎn)

1） 開放性：與傳統(tǒng)需要到實(shí)驗(yàn)機(jī)房才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式不同的是，新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只需要一臺(tái)可以上網(wǎng)的電腦，學(xué)生可以隨機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。[5]

2） 沉浸性：無論是教師的講解還是學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，新教學(xué)模式將會(huì)通過動(dòng)畫視頻講解和逼真的實(shí)操環(huán)境，讓學(xué)生收獲更大。

3） 交互性：新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式所提供的模擬環(huán)境不僅能夠作用于人，同時(shí)，學(xué)生的操作上傳至系統(tǒng)進(jìn)行響應(yīng)。[6]

4） 獨(dú)立性：新教學(xué)模式提供了更多的實(shí)踐時(shí)間，在實(shí)踐的過程中，或多或少會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的各種問題，這時(shí)候要求學(xué)生的主見，培養(yǎng)他們的獨(dú)立性，與此同時(shí)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到鍛煉。

2.2基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)模式的優(yōu)勢

1） 新模式發(fā)展空間性大，不受地點(diǎn)、時(shí)間、設(shè)備更新速度緩慢以及時(shí)間的安排而受到制約。

2） 新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可以呈現(xiàn)目前設(shè)備不支持的實(shí)驗(yàn)

3） 計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)突破了客觀條件對實(shí)驗(yàn)的制約，如環(huán)境污染、違法、設(shè)備缺乏、實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性過高。

4） 虛擬仿真計(jì)算機(jī)教學(xué)平臺(tái)與理論知識(shí)相結(jié)合，對于教師而言，通過感官教學(xué)，調(diào)動(dòng)感官來進(jìn)一步提升學(xué)生的興趣，通過動(dòng)畫講解，把苦澀難懂的知識(shí)點(diǎn)形象化，易于理解。[7]同時(shí)，學(xué)生在原有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上可以改變參數(shù)，按照自己的想法去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不再是停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)驗(yàn)過程中和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析上獲得新思維。[8]

5） 借助對多媒體技術(shù)，如音頻、視頻、圖像，虛擬仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、輸入輸出技術(shù)構(gòu)建高度虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的自主實(shí)踐興趣，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)思維[9]。

3虛擬仿真試驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

3.1平臺(tái)架構(gòu)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)硬件系統(tǒng)包括2臺(tái)或以上服務(wù)器主機(jī)，文件服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中代理服務(wù)器與上游服務(wù)器之間有專網(wǎng)專線相通，以保證各服務(wù)器在內(nèi)網(wǎng)之間高速通信;軟件系統(tǒng)包括前端與后端兩個(gè)部分管理系統(tǒng)。前端以網(wǎng)頁形式為人機(jī)交互界面，后端基于數(shù)據(jù)庫與虛擬仿真技術(shù)建設(shè)網(wǎng)站的后臺(tái)核心架構(gòu)。系統(tǒng)采用軟件模塊化設(shè)計(jì)，教師、學(xué)生與管理員的使用權(quán)限不同，故以前、后臺(tái)頁面專供不同人員使用。由于課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的快速更新，面向的實(shí)驗(yàn)對象多，而B/S架構(gòu)模式簡化了客戶端的操作，又降低了系統(tǒng)運(yùn)維的復(fù)雜性和成本支出，提高了系統(tǒng)安全性。同時(shí)B/S架構(gòu)的集成度高，解決了網(wǎng)絡(luò)資源分散，難于管理的問題。用戶只要安裝有瀏覽器即可隨時(shí)進(jìn)行? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作，故本文提出的基于虛擬仿真技術(shù)開發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)使用B/S架構(gòu)。如圖1所示。

6） 由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)使用B/S模式，數(shù)據(jù)處理與虛擬化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用都在本地服務(wù)器上運(yùn)行，而虛擬化實(shí)驗(yàn)應(yīng)用進(jìn)程在每個(gè)用戶啟用時(shí)系統(tǒng)資源開銷較大，傳統(tǒng)的單系統(tǒng)在高并發(fā)訪問時(shí)將會(huì)引發(fā)卡頓甚至系統(tǒng)崩潰，這將嚴(yán)重影響教師與學(xué)生的使用體驗(yàn)，因此我們采用分布式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，當(dāng)用戶訪問分布式系統(tǒng)時(shí)采用輪詢和IP_hash的請求方式，實(shí)現(xiàn)用戶請求時(shí)的負(fù)載均衡，當(dāng)某一服務(wù)器崩潰或出錯(cuò)的情況下，虛擬教學(xué)系統(tǒng)并不會(huì)完全無法使用，從而優(yōu)化了用戶的體驗(yàn)，提高了系統(tǒng)的魯棒性。[10]

3.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)站的功能模塊分為前臺(tái)和后臺(tái)功能模塊，其中前臺(tái)功能模塊只提供給教師與學(xué)生等普通用戶訪問，后臺(tái)功能模塊只提供給網(wǎng)站管理人員訪問，讓工作人員能夠?qū)W(wǎng)站的進(jìn)行維護(hù)和管理。模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2.1前臺(tái)功能模塊

1） 用戶模塊：用于存儲(chǔ)學(xué)生信息，供學(xué)生選課，便于學(xué)生登錄后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。信息管理中統(tǒng)計(jì)學(xué)生的選課情況，讓學(xué)生了解該課程的熱門程度與剩余可選課程等信息。

2） 課程模塊：學(xué)生登錄成功后，老師課前發(fā)布的公告能夠讓學(xué)生及時(shí)了解到老師最新發(fā)布的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，課件能夠讓同學(xué)進(jìn)行預(yù)習(xí)，當(dāng)學(xué)生遇到難以解決的問題時(shí)，能夠在討論區(qū)中提問，老師或者其他同學(xué)及時(shí)回答，形成實(shí)時(shí)性主體教學(xué)。為了檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供測驗(yàn)或者作業(yè)了解各學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及操作進(jìn)行評分。

3） 具體課程模塊：該模塊是對各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的簡介，介紹各個(gè)課程需要的基礎(chǔ)知識(shí)、相關(guān)實(shí)驗(yàn)等，同時(shí)展示該課程在以往的同學(xué)學(xué)習(xí)中遇到有趣的問題與內(nèi)容分享，組成一個(gè)趣味事跡分享論壇，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。

4） 在線信息：由于教師提供的課程難度參差不齊，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中遇到較難的問題時(shí)可以通過在線論壇進(jìn)行發(fā)帖提問，學(xué)生與老師能在在線論壇中分享自己的解決方法，同時(shí)也能夠在論壇中拓展實(shí)驗(yàn)的課外內(nèi)容，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，其次同學(xué)和老師可以通過發(fā)布活動(dòng)信息，私下進(jìn)行內(nèi)容的探討與研究，進(jìn)行課題探討。

3.2.2后臺(tái)管理模塊

管理員信息統(tǒng)計(jì)：負(fù)責(zé)管理員的權(quán)限設(shè)置，其中包括課程、趣味論壇和趣味事跡內(nèi)容的增刪改查和審核權(quán)限，以防止惡意人員發(fā)布不良消息和隨意發(fā)布選課內(nèi)容等。

綜合管理系統(tǒng)： 該模塊負(fù)責(zé)管理學(xué)生與教師群體的人員信息，以方便記錄學(xué)生的上課情況、選課情況和作業(yè)上交情況等，同時(shí)對教師發(fā)布的實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行審查，管理員能夠把最新課題在課題公告中進(jìn)行展示，同時(shí)對課題的上傳的課件進(jìn)行檢測預(yù)覽等，以確保課題的完整和可用，同時(shí)對趣味論壇下的帖子進(jìn)行管理審查，防止惡意人員發(fā)布不良信息等。

3.2.3系統(tǒng)后端設(shè)計(jì)框架

虛擬教學(xué)平臺(tái)的WEB應(yīng)用是基于Centos操作系統(tǒng)服務(wù)的，用戶在瀏覽器訪問虛擬教學(xué)平臺(tái)的 JSP/HTML頁面和系統(tǒng)資源時(shí)，由Centos操作系統(tǒng)控制完成。Java虛擬機(jī)（JVM）的搭建，Tomcat服務(wù)器的配置，作為JavaWeb應(yīng)用的容器，負(fù)責(zé)jsp、servlet和靜態(tài)資源html的調(diào)用，提供學(xué)生與教師等用戶訪問虛擬教學(xué)平臺(tái)的網(wǎng)頁。Nginx服務(wù)器部署，反向代理訪問Tomcat服務(wù)器，代理緩存完整的HTTP請求包[10]，而后轉(zhuǎn)發(fā)到的Tomcat服務(wù)器，以減小應(yīng)用服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，用戶訪問系統(tǒng)時(shí)利用IP_hash綁定，使用戶在同一IP訪問的tomcat服務(wù)器不變，從而實(shí)現(xiàn)session的資源共享。當(dāng)用戶需要獲取靜態(tài)資源時(shí)，可到文件服務(wù)器的共享區(qū)獲取，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)資源的同步共享。Vsftpd服務(wù)器的配置，提供FTP服務(wù)，可以為教師或?qū)W生建立虛擬用戶，為教師的課件上傳與刪除，學(xué)生作業(yè)的上傳與課件下載等提供服務(wù)。MySql數(shù)據(jù)庫的安裝與配置，存儲(chǔ)虛擬教學(xué)平臺(tái)中各模塊的信息部分，包括學(xué)生的個(gè)人信息、教師的個(gè)人信息、學(xué)生的選課信息、學(xué)生的作業(yè)上交情況、教師的課件上傳情況、討論區(qū)提問與回復(fù)信息。如圖3所示。

3.2.4 基于虛擬仿真技術(shù)的SSM框架及分布式環(huán)境部署

虛擬教學(xué)平臺(tái)是基于B/S瀏覽器-服務(wù)器模式開發(fā)的，采用Spring MVC+Spring+Mybatis （SSM） 的設(shè)計(jì)框架進(jìn)行后端開發(fā)，SSM是基于B/S 三層架構(gòu)模式進(jìn)行開發(fā)的框架，其中包括：表現(xiàn)層（SpringMVC），業(yè)務(wù)層（Service），持久層（MyBatis）。如圖4所示。

表現(xiàn)層：包含本次虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的所有前端JSP和HTML頁面和控制器Servlet類的內(nèi)容，顯示數(shù)據(jù)庫所獲取的數(shù)據(jù)提供給學(xué)生、老師等用戶群體所能看到的頁面，同時(shí)控制和驗(yàn)證用戶所提交的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用戶與后臺(tái)的之間的數(shù)據(jù)交流以及信息傳輸[9]。

業(yè)務(wù)層：處于應(yīng)用程序功能拓展和數(shù)據(jù)加工的層次。負(fù)責(zé)事務(wù)邏輯處理，其任務(wù)是接受表現(xiàn)層發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工后傳遞給持久層，同時(shí)能夠結(jié)合持久層實(shí)現(xiàn)事務(wù)的原子性操作，保證平臺(tái)中教師與學(xué)生在高并發(fā)操作時(shí)出現(xiàn)事務(wù)混亂，從而在數(shù)據(jù)庫中形成臟數(shù)據(jù)，確保了事務(wù)的準(zhǔn)確執(zhí)行，所以業(yè)務(wù)層在項(xiàng)目中起承上啟下的作用。

持久層：位于三層模型中的底端，其任務(wù)是接受獲取業(yè)務(wù)層傳遞過來的數(shù)據(jù)，利用sql語句對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行請求操縱，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫表的增加、查詢、修改、更新等功能，然后把運(yùn)行結(jié)果返回給業(yè)務(wù)層。在虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)操作都在此層中進(jìn)行。

B/S三層架構(gòu)模式嚴(yán)格分層，相互獨(dú)立，彼此之間的信息傳遞來源于鄰層之間的相互調(diào)用，從而實(shí)現(xiàn)信息的傳送[9]。 三層架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)，提高了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)的復(fù)用性、移置性，規(guī)范和簡化性。

4教學(xué)效果實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞峭ㄟ^實(shí)驗(yàn)儀器，老師作為主講，學(xué)生作為接受者的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在運(yùn)用了新型計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)后，老師則成為指導(dǎo)者，學(xué)生變?yōu)橹鲃?dòng)者。首先，老師作為指導(dǎo)者，在課堂公告上率先拋出一個(gè)實(shí)驗(yàn)問題，同時(shí)提供動(dòng)畫課件，利用動(dòng)的知識(shí)內(nèi)容，化抽象為具體，引起學(xué)生的興趣。其次，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，教師通過互動(dòng)平臺(tái)，與各個(gè)學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)，對錯(cuò)誤的虛擬實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指點(diǎn)糾正，與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供討論區(qū)，歡迎學(xué)生們一起探討實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在探討的過程中，老師會(huì)對學(xué)生進(jìn)行指點(diǎn)，提供思路，讓學(xué)生在探索的過程中穩(wěn)步前進(jìn)。課程結(jié)束后，學(xué)生進(jìn)行上傳交作業(yè)。老師在網(wǎng)上批改作業(yè)，批改完成后將作業(yè)情況反饋給學(xué)生。課堂實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，學(xué)生依然可以在課后在平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。通過虛擬與實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)方式，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理有了更深的了解，從而進(jìn)一步提升他們的實(shí)踐動(dòng)手能力。而計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的投入，不但可以減少實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的耗損，還可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。同樣，老師還可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)直觀地了解到同學(xué)們的到課情況、學(xué)習(xí)進(jìn)度等，更方便教師管理。

4.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

4.2實(shí)驗(yàn)方案

4.2.1 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：虛擬仿真計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于幫助學(xué)生理解數(shù)字邏輯的知識(shí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯的興趣和學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，更好地掌握數(shù)字邏輯這門學(xué)科。

自變量：是否采用虛擬仿真的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

因變量：不同組的學(xué)生的期末成績的對比。

4.2.2 實(shí)驗(yàn)無關(guān)變量控制

實(shí)驗(yàn)對象的選擇上，我們選擇兩組學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)水平大致相當(dāng)?shù)膬山M學(xué)生作為對照。提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

采用同一個(gè)教師，于上學(xué)期教17級(jí)軟件工程3班，下學(xué)期教17級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2班。

教學(xué)內(nèi)容保證相同，使用同一本教材，統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度和實(shí)驗(yàn)的課題。

多組隨機(jī)抽取，計(jì)算平均值。

4.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在進(jìn)行一年的調(diào)查后，我們對所獲取的《數(shù)字電子技術(shù)》的期末成績進(jìn)行整理對比，在實(shí)驗(yàn)組和對照組中分別隨機(jī)抽取35名學(xué)生，并且多次抽取，選取多次后的平均值作為最終結(jié)果進(jìn)行橫向差異的顯著檢測。如表2及圖5所示。

對照組的實(shí)驗(yàn)因?yàn)槭苤朴趥鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響，實(shí)踐場地、實(shí)踐時(shí)間受到了影響，很多實(shí)驗(yàn)沒有做到，對原理概念了解不深。而實(shí)驗(yàn)組的同學(xué)不僅能夠隨時(shí)做實(shí)驗(yàn)，完成他們許多不能做得到的實(shí)驗(yàn)，還能通過動(dòng)畫講解，對公式的理解更加透徹。與此同時(shí)，興趣和實(shí)踐能力得到提升。虛擬仿真計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠填補(bǔ)因?qū)嶒?yàn)場地、試驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足而無法做相關(guān)實(shí)驗(yàn)的空缺。除此之外，為了更進(jìn)一步獲得更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，我們針對17軟件工程專業(yè)3班與17計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)2班的學(xué)生進(jìn)行有關(guān)《數(shù)字邏輯》的課程實(shí)驗(yàn)是否采用虛擬仿真技術(shù)的計(jì)算機(jī)教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)查，其中我們可得出虛擬仿真計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對當(dāng)前傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降耐晟?，學(xué)生絕大多數(shù)接受虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，但更傾向于兩者相結(jié)合一起使用提高他們的理論與實(shí)踐水平。問卷調(diào)查部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表3，表4所示：

5結(jié)論

任何一種教學(xué)模式的發(fā)展都需要科學(xué)技術(shù)的支撐，目前由于受到技術(shù)的限制，虛擬仿真計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)還有很大的發(fā)展空間，展望未來，虛擬仿真計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將朝著智能語音化建模、動(dòng)態(tài)環(huán)境建模、三維圖形顯示與生成建模，為教育學(xué)提供更強(qiáng)大的動(dòng)力，讓每一位學(xué)生都能夠享受動(dòng)手能力的樂趣。

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【通聯(lián)編輯：梁書】