时间：2022-05-03 07:59:02
摘要：在新工科背景下，数字电子技术教学模式的转变与开发在电子信息工程本科教学中显得尤为重要，虚拟仿真技术在数字电子技术教学模式开发中具有独特优势。本文分析了虚拟仿真技术的教学优势，结合建构主义和教学心理学教学方法，开发了基于虚拟仿真的数字电子技术教学模式，与传统教学模式相比，该教学模式具有提高学生探索积极性、扩展学生知识面、提高学习成绩以及降低教学成本等优势。
关键词：新工科；数字电子技术；虚拟仿真技术；教学模式
2016年1月18日，习近平总书记在十八届五中全会中指出了“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念[1]，并在一带一路合作高峰论坛中强调：“我们要促进科技同产业、科技同金融深度融合，优化创新环境，集聚创新资源。我们要为互联网时代的各国青年打造创业空间、创业工场，成就未来一代的青春梦想。”而新工科的内涵正是为主动应对新一轮科技革命与产业变革，支撑服务创新驱动发展、《中国制造2025》等一系列国家战略[2]。绥化学院作为地方应用型本科院校，具有服务地方，立足于地方性、应用型、开放式、国际化的办学定位，同时制定厚基础、强应用、养德性、善创新、高素质的培养规格[3]，均符合新工科人才培养理念，“数字电子技术”是电子信息工程专业的核心基础课程，为后续的“单片机原理与接口技术”“DSP及传感器原理”等课程的基础，而传统的数字电子技术教学模式具有知识面固定、教学内容老化、教学方法单一以及实验教学成本高等弊端，无法满足我国新时期新工科建设的具体实际教学要求，即同时适应当前行业产业发展的变化和满足未来行业产业发展的需求。基于此，本文为了响应“新工科”的教学背景，设计并开发了基于虚拟仿真的数字电子技术教学新模式。
1虚拟仿真技术的优势分析
为提高新时代背景下高等学校实验教学质量和实践育人水平，教育部从2017年起开展示范性虚拟仿真教学项目，利用线上+线下相结合的教学模式扩展学生的知识层面、增加学生的学习资源、提升学生与教师的互动能力，虚拟仿真技术可以依赖于网络云端的教学资源，有利于教学资源协调建设、高效管理与应用[4]。在资源共享的平台上，有助于提高教学质量，促进高校之间、校企之间协调发展，实现“产出导向”的培养模式，数字电子技术中涉及成本较高的耗材时，学生可采用仿真平台，通过模型建立、参数选择以及仿真计算等过程，在了解芯片电路工作机理的同时，还了解了软件和平台的应用，润物细无声中拓展了学生的知识，激发了学生的学习兴趣。
2教学模式的开发
在经典的建构主义中，教师的讲解并不是学生学习知识的有效渠道，通过学生在错综复杂的政治、社会、经济及文化背景下，教师作为学生学习的辅助资源，学生自主有效地借助社会中的学习资料和资源，通过意义建构的方法捕获工作中所需的知识与能力[5]。而虚拟仿真教学技术的特性和优势恰好有利于实现建构主义学习理论中的四要素，即“情境”“协作”“会话”“意义建构”，其中情境对于理工科数字电子技术中抽象的学习显得尤为重要，集成芯片由上万个甚至上亿个电子元器件构成，结构相对机械零部件更加复杂，不同集成芯片的工作原理更是各不相同，且在工作上存在较为复杂的连带关系，为此如何运用虚拟仿真技术开发和实现有效的教学情境可以增进学生数字电子技术的理解非常重要。为真实体现复杂芯片结构在工作过程中情境的真实有效性，在教学设计中需规范情境所包含的知识，同时更应该增加知识在生产生活中的运用场合，增加其与应用型本科教学的契合度，虚拟仿真技术兼有技术实现的真实存在感和良好交互特性，将其结合三维动画技术、先进的生活性、发展性教育理念，鼓励学生在虚拟仿真学习情境中进行探究、训练和体验，通过人机交互的方式加深对数字电子技术中抽象复杂知识的应用理解[6]。在认知心理学的教学范畴内，将学生所学的知识分为陈述性和程序性，对于大量内容为陈述性知识的数字电子技术而言，需要虚拟仿真平台具有较高的拟合度，因此基于虚拟仿真技术的数字电子技术教学中更应完全遵循科学的客观规律因素，即应该合理运用物理引擎、选用合理的仿真平台，针对性地模拟数字电子技术在现实中的客观规律，从而准确、高效地把知识在真实中运用的方式呈现给学习者。基于以上对虚拟仿真技术与教学方法的研究，本课题小组所设计的教学策略如图1所示。
3与传统教学的比较
利用本项目组开发的教学模式，数字电子技术课程包含48学时线上学习和32学时教师线上+线下指导，对比三个年级采用传统教学模式与“基于虚拟仿真技术的数字电子技术教学模式”的学生学习成绩进行分析，其统计表如表1所示，其中2017级同学采用传统教学模式授课，2018和2019级同学采用“线上+线下混合式”教学模式进行授课。通过以上三个年级学生成绩对比分析可知，其中2017级同学采用传统教学模式，2018和2019级同学采用“基于虚拟仿真的数字电子技术”教学模式，本项目组所开发的新教学模式不仅提高了优秀学生占比，同时降低了不及格学生比例，总体学习成绩和积极性得到了明显提升，同时提高了班级的平均成绩，为后续学生学习单片机原理与接口技术、DSP以及传感器原理等专业课打下了坚实的基础，通过以上教学实践课充分说明：本项目所开发的教学模式能够有效促进学生整体知识水平的提高，对班级平均成绩的提高和不及格率的降低具有显著效果。本教学模式克服了传统教学中存在的问题，对应用型本科院校电子信息工程专业中数字电子技术的教学改革具有一定的促进意义，为满足新时期的信息化教育注入新活力。
关键词：虚拟仿真；Matlab；电力电子技术；实验实训
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0134-02
一、引言
电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门新兴学科，且广泛应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域，它的应用领域几乎涉及国民经济的各个工业部门。
二、电力电子技术课程教学现状
当前高职院校基本都采取理论教学加实践操作的模式进行电力电子技术课程的教学。首先，讲解电力电子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后对各种变流电路（包括整流、逆变、斩波和交流变换等）的电路构成、工作原理和波形等进行分析；最后在实验实训台上进行实操、搭建电路、观察波形等进行验证。
电力电子技术课程本身属于电类各专业课程中较难的课程之一，教学对象又为高职学生，他们理论基础差，计算能力弱，因此教学重心一定偏向实操。然后，在对电力电子电路进行实验实训分析的过程中，由于电力电子器件具有非线性等特点以及电力电子电路的复杂性，造成实验实训结果不明显，单从示波器显示波形不能很好地检测电路的正确性。而且电力电子技术的实验实训都涉及到220V或者380V的高电压，具有一定的危险性。往往造成学生实验实训项目做得迷迷糊糊，不知道结果是否正确，即使知道错误了也很难进行排故，导致学生学习兴趣减低，形成恶性循环。
三、虚拟仿真技术在电力电子技术教学中的应用
虚拟仿真技术是近年来随着计算机技术迅猛发展而逐步形成的一类实验研究的新技术，它在各类专业各种类型的课程当中被广泛应用。虚拟仿真技术的优点主要有：（1）实验硬件门槛低，基本不需要专业的实验设备，只需要普通计算机即可；（2）实验过程安全可靠，不涉及高电压、高电流；（3）实验过程迅速、结果清晰明显，能快速地在计算机屏幕上显示所需要的所有结果，一目了然；（4）纠错排故简单，基本的仿真实验修改只需要在仿真环境下进行器件或者连接的修改。
鉴于以上优点，虚拟仿真技术在电力电子技术课程实验当中进行应用十分合适，并能有效地提高电力电子技术课程的教学效果。目前，可对电力电子电路及系统进行虚拟仿真的软件较多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。这些模拟仿真软件的出现，为电力电子电路及系统的分析提供了方便、有效的手段，大大简化了电力电子电路及系统的设计和分析过程。其中Matlab软件由于其Simulink环境下提供的SimPowerSystems工具箱在电力系统分析、电力电子电路分析中令人满意的表现、友好的界面和模块化的形式受到广大用户的青睐。
根据电力电子技术课程教学的要求，结合课程实验操作内容，我们设计、建立并实现了涵盖高职教学要求的十五个电力电子技术Matlab仿真项目。下面以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。
四、仿真实例
本节以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。直流升压斩波电路是典型的直流斩波电路之一，它通过电容、电感元件的储能以及电力电子器件（此处使用IGBT）的通断控制，使负载上得到比电源电压高的电压，其电路原理图如下所示。
根据电路原理图，在Matlab的Simulink中建立直流升压斩波电路仿真模型，步骤如下：
1.仿真平台建立。启动MATLAB，进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项，进入所需的仿真环境，点击File/New/Model新建一个仿真平台。
2.模块提取。在Simulink环境中拉取所需要的模块到仿真平台中，具体做法是点击左边的器件分类，电力电子仿真实验一般只用到Simulink和SimPowerSystems两个，分别在它们的下拉选项中找到我们所需的模块，用鼠标左键点击所需的模块不放，然后直接拉到仿真平台中。本电路图所需要的模块及提取路径如下表所示。
3.仿真模型建立。将提取的各模块，按照原理图布局好位置并进行连线。具体做法是移动鼠标到一个模块的连接点上，会出现一个“+”字型光标，按住鼠标左键不放，一直拉到所要连接的另一个模块的连接点上，放开左键，连线就完成了。本电路图的仿真模型如下图所示。
4.参数设置。参数设置分为模块参数设置和仿真参数设置。模块参数设置如下：直流电压源的幅值设置为100V。电阻负载设置为1Ω。控制脉冲电压由脉冲发生器产生，电压幅值设置为3V，周期设置为0.001S，脉冲宽度比的大小设置可改变输出负载电压的大小。IGBT、功率二极管、信号分解器、电感和电容可保持默认设置。示波器根据需要输出的波形个数设置输入端口数。仿真参数设置如下：将开始时间设置为0，终止时间设置为0.01，算法设置为ode23tb。
5.仿真。完成以上步骤后便可以开始仿真，仿真结束后双击示波器观察波形。直流升压斩波电路在控制脉冲电压宽度比为80%和40%时的仿真波形如图3所示，与理论分析值一致。
五、小结
虚拟仿真技术随着计算机技术的发展在近些年得到了长足的发展，越来越多的课程在教学中引入了虚拟仿真技术，它对课程教学效果的提供具有较大的作用。文章在分析教学现状的基础上，引入了使用Matlab软件的虚拟仿真技术，并以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。
参考文献：
[1]王波.虚实结合、理实一体的电力电子技术课程改革的探索与实践[J].时代教育，2015，（7）.
关键词：虚拟仿真技术；电子信息类专业；教学
虚拟仿真技术，是一种借助于计算机进行图形处理，实现图像再现的方法，将其引入电子信息类专业教学中，有助于提高教学质量与学生兴趣，拓展学生的知识面，丰富课堂的教学内容，培养学生的应用创新意识与能力。
一、虚拟仿真技术及其在电子信息类专业教学中的应用优势
虚拟仿真技术在电子信息类专业教学中的应用，主要体现在两个方面，一是虚拟仪器，二是仿真。其中，虚拟仪器利用“软件即仪器”的思路，借助于虚拟仿真软件，实现了一系列仪器的功能。仿真是指借助于模型开展电子信息类实验，通过仿真软件等的模拟功能，模拟实验环境与过程，达到教学实践与理论相结合的目的。
虚拟仿真技术在电子信息类专业教学中的应用，改变了传统的以教师为中心的单项输入式教学模式，通过指导性的虚拟实验设计与自主学习活动设计，增强了学生的主体地位，最大化地节约实验教学成本，打破了时空的限制，可在任何地点、任何时间进行电路仿真，便于利用便携式硬件及虚拟仪器验证仿真结果，极大地提升了实验效果。学生可以借助于虚拟仿真技术迅速完成实验，避免了大量枯燥的反复操作，提升了教学实验测量、显示精度，节约了该环节所需时间，为学生提供了更多实验探索设计的机会，同时，还确保了实验过程的安全性。
二、电子信息类专业教学中虚拟仿真技术的典型应用
1.Multisim软件
该软件是NI公司所研发的一款专业化电子仿真软件，具有操作简便、易上手等优势，其元器件十分丰富，而虚拟实验仪器更是功能强大，不仅提供了万用表、示波器等多种常用仪器，还兼具虚拟网络分析、频谱分析等功能，操作方便。该软件在电路类课程中的应用十分广泛，由于通信子线路课程具有较大的难度，理论知识过于抽象，因此，理论教学无法使学生深刻地理解。若想采用专业化通信设备，就要投入庞大的资金，这也是很多学校无法承担的，因此，可以借助于虚拟仿真软件模拟实验过程。
例如，在讲解调制解调器时，为了帮助学生理解三种调制，可以利用Multisim软件进行二极管桥型调幅电路的绘制，借助于“虚拟示波器”XSC1，就调幅信号所观测到的波形进行展示，这样学生可以清晰地看到波形变化与调载幅度变化保持一致，频率、相位并没有发生变化，学生可以对任意参数进行修改，并对波形变化规律进行观察，无需担心会对测试仪器造成破坏。利用该软件帮助学生学会如何使用虚拟示波器，再碰到实物示波器时，学生就能从容地操作了。
2.Proteus软件
该软件包括ISIS、ARES两个软件，其中，ISIS是一款电子系统仿真软件，能够对模拟、数字、模数混合电路进行仿真，并对微控制器系统及其电子元器件进行仿真，实现了软硬件的充分结合与实时仿真。以单片机课程中的LED点阵为例，其虽然结构较为简单，但加上驱动电路，要想使学生理解其显示原理仍较困难。可以利用Proteus软件，绘制8×8点阵电路图，点阵行采用74LS245作为驱动，由P2口进行控制，点阵列由P1口进行控制，并动态显示出来，再将源代码装入单片机，即可实现模拟仿真。采用该软件仿真极大地调动了学生的兴趣，便于其更好地理解LED显示原理。
3.MAX+plus II软件
该软件包括设计输入、处理、校验、编程下载等四大部分，提供诸如VHDL、AHDL等多种硬件设计的输入语言功能。该软件为硬件编程提供了条件，实现了硬件的在线升级，可以根据自身需求设计出独一无二的集成电路，因而在数字电子技术课程中有广泛的应用。例如，在设计一位全加器时，包括三种输入ain、bin、cin和两个输出sum、cout，通过绘制其内部原理图，软件可自动生成全加器逻辑符号，并对其逻辑波形进行观察。通过对波形时序关系进行分析，明确所设计全加器是否存在错误，是否需要修正。若无问题，可以选择菜单中的芯片型号，如选取EPM7128SLC84-15芯片，并对管脚重新加以分配、定位，将编程进行下载，完成操作过程。
三、结语
如今，虚拟仿真技术已经成为创新型电子信息类专业人才培养的必要手段。通过虚实结合、虚实互补模式，提高学生综合应用、工程实践与创新的能力，同时，实现了电子信息类专业教学资源的开放化与深度共享，全面提高电子通信类专业的教学效果。
参考文献：
自20世纪9O年代以来，以计算机仿真技术、多媒体技术和虚拟现实技术为特征的“虚拟仿真实验室”开始在世界各地出现，并逐步渗透到教学领域。作为一种新型的实验教学手段，虚拟仿真教学对传统的教学手段产生了强烈冲击，并引发了教学领域一系列深刻的变化。种种迹象表明，虚拟仿真教学将是今后实验教学改革的一个重要发展方向。本文结合多年来在航空电子装备教学中应用虚拟仿真技术的经验，探讨在航空电子装备教学软件中应用虚拟仿真技术的方法和体会。
2．虚拟仿真技术简介
虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。
2．1虚拟现实技术
虚拟现实技术就是利用三维建模技术，构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟三维场景，并能响应用户的输入，根据用户的不同动作做出相应的反应。虚拟现实的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形生成技术、立体显示和传感器技术等。虚拟现实技术主要侧重于对真实物体物理特征的仿真，也称为视景仿真，它主要用于产品设计与展示、商业广告、游戏设计等。
在航空电子装备教学中，大量用到对装备的外观、结构、组成、连接、机安装位置的展示，传统教学大都采用实物展示的方法。近年来随着大量航空电子装备的更新换代，因受经费、场地及使用寿命等因素的限制，传统教学方法已远远不能满足要求，而采用虚拟现实技术的展示方法则以其廉价、无场地限制和效果良好得以广泛应用。
目前有大量成熟的软件平台可以进行视景仿真的开发，主流平台CreatorVegaVegaPrimeVTreeOPENGVSQUEST3DVRTOLLSEON、WEB3D、JAVA3D、GLStudio等。其中，MULTIGEN公司的虚拟现实数据库OPENFLIGHT已经成为了工业标准，在军事、航空航天等领域应用都比较成熟。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用rVegaPrime、GLStudio和EON作为视景仿真开发的技术平台，解决物理模型的创建、场景显示等问题。该平台可以达到照片级的视景仿真效果．同时采用嵌入OPENGL技术来解决物理模型的交互问题。
2．2系统仿真技术
系统仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科．它通过建立实际系统的数学模型，利用计算机运算来达到对被仿真系统的分析、研究、设计等目的。系统仿真技术主要侧重于对真实系统的内在机理、运动方式的仿真，也称为行为仿真。系统仿真技术最初主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大实际系统试验难以实现等少数领域，后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要工业部门，并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。
在航空电子装备教学中，对装备工作原理的讲解既是重点也是难点。传统教学方法主要通过教员的讲述，配合一些静态的图形帮助学员理解．教学效果主要依赖于教员的授课水平和技巧。近年来．我们尝试将系统仿真技术应用到航空电子装备教学中，根据被仿真装备的工作原理，建立系统的数学模型，并根据装备的不同工作状态，对模型进行动态运行．结合虚拟现实技术实现的逼真场景．较好地模拟实际装备的工作情况。利用该技术开发、研制的教学软件不但可供教员教学使用．也可供学员自学，并达到了较好的教学效果。
目前，有许多成熟的系统仿真开发平台软件．如Simulink、SystemView等，这些软件以其功能强大和使用方便、易用性受到广大用户欢迎．但价格较为昂贵，且大多未提供对外的仿真数据接口．仿真系统应用的灵活性、扩展性和可变性受到很多限制。当然也可自行开发适用的仿真开发平台软件。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用的是自行开发的系统仿真平台软件。
3．虚拟仿真技术在航空电子装备教学中的应用方法和步骤
3．1建立仿真模型
这里所说的仿真模型既包括反映航空电子装备外观、结构的三维物理模型，也包括揭示其内在工作机理及行为的数学模型。对三维物理模型的建立，主要依据装备本身的物理状态，其原则就是在尽量减小面数的同时提高逼真度。对系统数学模型的建立，则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化，本着够用为度的原则，以尽量减小运算量。建立数学模型时，还应考虑到系统运行时的参数调整。
3．2创建仿真装备的虚拟场景并驱动
对于虚拟场景的驱动，根据使用方式的不同采用了不同的方式如果进行的仅是装备外观、结构的展示，可使用EON进行动作的编辑和驱动；如果需要对装备进行虚拟操作仿真，则使用GLStudio软件先进行操作面板、虚拟仪表的编辑和制作，然后再利用VegaPrime驱动以实现更复杂的交互操作。
3.3系统集成
系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式将其有机的整合在一起，使之成为_个完整的、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台如VB、vc++等。由于上述虚拟现实驱动软件如EON、GLStudio及VegaPrime等均以ActiveX控件方式提供了可用于常用软件开发平台的运行插件，因此，系统集成变得十分方便。编写程序时，只需考虑软件功能的安排，注意程序间的兼容性即可。
系统集成时，还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来，即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台，与视景仿真处于不同的系统进程中．因此这种驱动是通过两进程间的实时通信来完成的。这里还需要考虑进程间的同步问题。
[关键词＼]虚拟仿真实验；电子线路；教学实践
[中图分类号＼]G712 ＼[文献标识码＼]A ＼[文章编号＼]2095-3712（2014）24-0039-02＼
随着电子技术的不断发展和新技术的不断出现，电子线路的教学内容也在不断地发生变化。一方面，以前教学以分立元件为主，而现在大规模、多功能集成电路等所占内容的比重在不断增加；另一方面，随着教育信息化的不断发展，EDA仿真技术被逐渐引入电子线路课程的教学中，这让职校学生对当代电子电路的设计及制作有了一定程度的了解，应该是当前电子电路课程改革中的一个要点。
一、选题的意义
1.在教学中引入虚拟仿真实验，紧跟当今计算机技术发展的趋势，能够实现多媒体技术和传统教学的结合。
2.在教学中引入虚拟仿真实验，可以充分发掘教材资源，进行更多更全面的课堂演示，提高课堂效率。
3.开展EWB的电工、电子实验，可以进一步加强实验教学，增强实验效果。
4.可以为中职电工电子的远程教学提供一个很好的学习课件平台。
二、课题研究的核心概念及界定
（一）课题的核心概念
虚拟仿真实验是利用计算机构造一个实验模拟环境，通过建立电路、仿真电路功能和对数据进行分析而达到实验效果的一种新的实验方法，它有助于学生更好地理解理论教学内容。
（二）课题界定
本课题研究，利用EDA技术，将虚拟实验更好地作为传统电子技术实验的补充与电子线路教学有机结合，使中职学生初步掌握仿真软件技术。虚拟实验内容与教材紧密联系，全面地概括了电子线路所学的知识点，将课堂内容具体化，能够达到有效辅助课堂教学，提高课堂教学效果的目的。
三、课题研究的目的
1.以提高教学质量为出发点，探究将虚拟仿真实验运用到《电子线路》的实际教学的可行性与有效性。通过实践，运用EWB仿真软件进一步改进电子线路的教学过程和教学方法，使之向更合理的教学模式发展，并力图通过不断总结教学经验，努力提高课堂教学效果。
2.以解决教学资源问题为基本点。由于学校电子类、机电类、计算机类专业都开设了数字电路、模拟电子线路课程，学生数量大，实验设备设施就显得捉襟见肘，不能满足教学需求，因此引入虚拟仿真实验可以弥补现有教学资源的不足。
3.以师生共同发展为立足点。以EWB为基础的仿真实验，提高了学生的识图读图能力以及使用常用电子仪器的能力；教师通过教学，增强了学生应用仿真软件的能力，提高了电子线路教学的课堂教学质量。同时，教师积累了教学素材，丰富了教学资源。
四、课题研究的主要内容
1.对职业学校学生学习《电子线路》前导性知识水平进行调查与分析。主要利用问卷调查，了解职业学校学生学习《电子线路》前导性知识的水平。
2.在《电子线路》教学中采用EWB仿真软件教学的实践研究。在电子线路教学中，采用典型模拟电子电路的虚拟仿真、典型数字电子电路的虚拟仿真，并不断进行总结经验。
3.改进电子类专业课的课堂教学方法。由于虚拟实验室加入了教学的环节，打破了传统的教学流程，通过该课题的实验，改进电类专业课程的课堂教学方法与手段，将理论教学与实践教学有机融合。
五、课题研究后的反思
（一）创新教学方法，提高电子类专业课堂教学效果
职业教育的特点是强化理论联系实际，但是在传统教学中，不少教学内容“看不见、摸不着”。通过电路内部电路工作仿真和波形观察，在让学生充分观看、比较的基础上，教师再辅之以必需的分析讲解，“抽象”的内容变得生动形象了，教学目的也就达到了。把EWB仿真技术引入电子类课程的教学中，改进了教学方法，提高了教学效果。学生积极参与，自己动手操作，从而加深了对原理的理解和掌握，从而提高了学生的学习效果。
（二）发挥创造性思维，培养学生的创新能力
电子线路实验教学的目的是提高学生的分析、判断及创新能力。在传统的电子线路实验教学中，学生运用自己所学的知识设计新颖的电路是一件很困难的事。而虚拟实验有更为优秀的分析技术，例如在很多仪器仪表中引入指针，使实验数据更易获得，实验现象更为明显，Multisim 2001中又具有经典的仿真分析方法，这样实验可锻炼学生的动手能力。
（三）通过不断实践，提高教师的业务素质和专业水平
虚拟仿真实验教学是教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学要求教师以全面提高职业学校学生创新精神和实践能力为宗旨，其自身具有先进的教育理念，较高的学术水平和丰富的实践经验。通过引入仿真教学，不仅推进了实验教学的信息化建设，还推动了学校实验教学的改革。将Multisim技术应用到电子实验教学中，教师通过仿真模拟电路的各种特性，讲解不同参数的改变对电路的影响。通过这样的仿真实验，可以把电子技术的理论教学和实验教学有机结合起来，同时也提高了教师现代信息技术的运用能力和实际电路的操作、分析能力。
（四）反思不足之处，以求更多突破
仿真实验虽然是辅助教学的重要手段，但这并不意味着仿真实验可以解决教学中的所有问题。在教学中难免会出现一些意想不到东西，因此要求教师课前多思考，尽量对可能出现的问题进行预见，上课时多观察，及时处理出现的问题，把问题解决在萌芽状态，课后多总结，做好记录。本课题的研究重点是仿真软件在电子线路课程中的应用，对教学内容关注较多，而对教学组织的安排、课堂结构模式的研究还不够深入，这些问题需要在课题下一阶段的研究中重点关注。
总之，中等职业学校在电子线路教学中利用EDA仿真技术的教学改革是一个不断探索和实践的过程，只要我们不断坚持改革和创新，从提高学生的实践、创新、创业等能力的实际需要出发，就一定能够探索出适合中等职业学校电子线路课程教学的新方法。
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【关键词】电子仿真技术 电气维修 软件 应用
随着社会经济的突飞猛进，电子仿真技术逐渐进入到人们的视野当中。就现阶段而言，电子仿真技术作为一项新型的解决电气维修问题的手段，逐渐受到更多的关注和重视。但随着电气维修中的问题越来越多，涉及的范围也越来越广泛，电子仿真技术的应用恰好能帮助解决一些电气维修问题，并为之提供高效的工作环境。电子仿真技术操作性强，在电气维修领域有很大的功能，如进行电路设计、处理、解决电路问题以及对出现故障的设备进行问题分析，加强电气维修工作对电子仿真技术的学习力度，是新时代提升电气维修工作者实际工作技能的手段之一，也是跟随时代步伐、与时俱进的一大体现。
1 电子仿真技术
电子仿真技术是一门涵盖了PSpice、Edison仿真软件、电路图工作过程当中所要运用到的图像编辑和图像处理程序以及电路文本文件等综合性技术软件。换言之，电子仿真技术是一门包含了多种软件和技术的综合技术，其工作原理是以现有信息技术和系统理论为指南，以计算机和其它设备为依托，进行实际操作和演练。
信息化时代已悄悄进入我们的生活当中，基于信息化的时代背景，电子信息技术及计算机技术早已广泛被应用在各大行业和领域当中，电子仿真软件是将集电子信息技术和计算机技术结合起来，组成一个由真实设备和其它计算机系统组成的结构。随着社会的发展和计算机的越来越普及，电子仿真技术也在慢慢的突破传统工业生产的领域，开始往更广泛的领域发展，如生物、经济领域等。电子仿真技术主要分为硬件和软件，仿真硬件即以计算机系统为基础，其它多媒体软件为辅助，计算机系统包括模拟和数字计算机两种形式，这两种形式是计算机系统软件应用的一种特殊体现形式。通过将电子仿真软件应用电气维修领域中，有利于快速解决问题，大大的提高工作效率，降低成本。
2 电子仿真技术在电气维修中的应用
由于电子时代的到来和各种电子技术的发展，传统的电气维修技术已得不到满足，因此对于新的电气维修技术就有了急切的渴求。基于此，一种集高科技及应用性强的维修技术即电子方针技术随之而衍生并备受关注，这就是虽处于起步阶段但早已被业内人士看重并熟知的电子仿真技术。除此之外，电气维修行业除了要对基本维修技能及电路设计、处理等有系统的了解和对问题进行快速的判断和诊断，还需要能够通过实际电气设计维修熟悉的参数测量和处理优势，因此这导致电气维修人员需要通过熟练掌握其中问题设置参数才能完善处理各种一环和问题，电子仿真技术恰好能帮助电气维修工作者传达设置参数，从而提高工作者的工作效率。目前电子仿真技术在电气维修中的应用主要分为如下两种：
2.1 电子仿真软件在电气维修中的应用
将电子仿真软件应用到电气维修当中不仅能节约维修成本，而且能锻炼和提升维修工作者应用电子软件的能力。对于电子仿真软件在实际电气维修操作过程首先是将电路中的元件找出来再通过电子仿真软件匹配相应的参数最后运用示波器观察各个点的输出波形的结果。通过电子仿真软件的应用能减少仪器的损坏和节约维修师傅的时间，节省了大量人力物力及财力，原理是传统电气维修所使用的方法会让对于接触示波器比较少的使用者在使用真实的示波器时可能由于陌生或紧张造成示波器的损坏，从而导致成本的增加。相反地，电子仿真软件在电气维修中的应用则不会出现上述现象，通过电子仿真软件可以非常清楚的看到波形结果，这是由于电子仿真软件中装载的示波器和真实示波器相似，非常容易上手，这样就能减少仪器的损坏和节约维修师傅的时间，同时也能提升电气维修工作者能力。
2.2 电子仿真软件网络虚拟实验室在电气维修中的应用
作为当前的一项热门技术，虚拟技术拥有广阔的应用前景，涉及领域广，在军事、航空、通信以及医疗、电气维修等方面有应用十分广泛，而在电气维修领域也有应用的地方，即虚拟实验室，是指通过新兴技术，如多媒体、电子计算机以及电子仿真技术为电气维修者实现一个安全可靠的工作环境，这种虚拟制造出来的工作环境与真实的环境相似，那么就可以让工作者熟识工作内容并且在问题和状况发生之前有所察觉。就现阶段而言，我国网络虚拟技术还不太成熟，正处于起步阶段，较之国外而言还有许多需要改进的地方。目前我国对网络虚拟实验室的探讨和研究可从以下两方面来分析：
2.2.1 软件仿真形式的网络虚拟实验室
软件仿真形式的网络虚拟实验室指的是通过以电子仿真软件为出发点，创造出与真实工作环境相似的虚拟工作环境，从而让电气维修工作者通过网络途径进行研究学习以及电路编辑、设计以及问题处理等。这种形式既能节约成本，同时也能降低实际操作过程问题的发生机率。
2.2.2 直接操作远程试验的网络虚拟实验室
这种直接操作远程试验的网络虚拟实验室与软件仿真形式最大的区别在于，前者是所借助的真实存在的实验设备。其工作原理就是：电气维修工作者在实际操作过工程中通过接收电子仿真软件传达出来的具体参数及对实际问题进行仿真分析，在相关电子仿真软件对其进行分析并取得实际解决方案和具体参数之后传达给电气维修工作者，最后由电气维修工作对操作设备进行调试，一般采用边调整边观看设备运行状态及输出结果。这样能最大限度的提高电气维修工作者的工作效率，并有效减少资源的浪费。
电子仿真技术操作性强，在电气维修领域有很大的功能，如进行电路设计、处理、解决电路问题以及对出现故障的设备进行问题分析，加强电气维修工作对电子仿真技术的学习力度，是新时代提升电气维修工作者实际工作技能的手段之一，也是跟随时代步伐、与时俱进的一大体现。电子仿真技术不仅对电气维修领域有着非同凡响的意义，也能拓展电气维修工作的事业，提升他们的工作积极性，从而促进电气维修行业的飞速发展。
参考文献
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摘 要：从农业高校的实验教学存在教学理念、课程设置和师资力量的问题出发，通过考察物联网虚拟仿真平台的功能，指出物联网虚
>> 浅谈NS2仿真平台在计算机网络实验教学中的应用 基于虚拟仿真平台的电气工程实验教学改革研究 教学仿真平台在项目教学中的应用 虚拟仿真实验教学平台在护理机能学实验教学中的应用 虚拟仿真实验教学在医学实验教学中的应用探索 虚拟仿真实验技术软件在初中物理实验教学中的具体应用 虚拟仿真实验在医学实验教学中的应用探索 仿真平台Multisim在电学教学中的简单应用 OMNET网络仿真平台在计算机教学中的应用 通用实验教学仿真平台的设计与实现 应用于化工专业课程教学的化工实验仿真平台研究与探索 虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用 虚拟仿真技术在PLC实验教学中的应用研究 虚拟仿真技术在药学实验教学中的应用研究 虚拟仿真技术在医学实验教学中的应用 虚拟仿真在电子类实验教学中的应用 浅谈虚拟仿真技术在机械工程实验教学中的应用 虚拟仿真通信系统ADS在实验教学改革中的应用 虚拟仿真技术在材料学科实验教学中的应用探索 基于MATLAB/Simulink实验仿真平台的《自动控制原理》实验教学改革探析 常见问题解答 当前所在位置：l.2016/12/22.
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关键词：电子类虚拟仿真实验教学；成本优势
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0139-01
随着计算机技术水平的不断提高，仿真技术在实验教学领域得到了迅速发展，电子类仿真技术也不例外，它能够带来巨大的社会经济效益。从许多著名高校的年报里可以找到相关的财务数据，能证明电子类虚拟仿真实验教学成本仅是实物实验教学成本的四分之一左右。虚拟仿真实验在直接成本和间接成本两个方面都具有明显优势。
一、直接成本优势
（一）在实验室建设方面，虚拟仿真实验可节约大量电子仪器的购买费用
在电子类实验室建设过程中，电子仪器的购买成本是相当大的。以最常用的数字示波器为例，其价格通常在几千元甚至数万元，大量采购将是非常庞大的一笔开支。某些分析仪器的单价甚至可以达到上百万元，即便少量购买，也不是每个高校所能轻松负担的。
在建设电子实验室的过程中，实物实验室和虚拟仿真实验室同时按需求建设将是节省购置成本的方案。虚拟仿真实验室的本质就是利用计算机软件模拟真实实验场景，根据实验原理构架虚拟的操作过程，得到模拟的实验结果。由其本质可以看出，建设电子类虚拟仿真实验室只需要在普通计算机教室里配置虚拟仿真实验软件和电路箱，甚至某些电子类实验可以不用电路箱，只用软件模拟即可。两种实验室的建设成本一比较，虚拟仿真实验室占有很大的优势。首先它大大减少了昂贵电子设备的购买成本。大量昂贵仪器都由软件和价格较为低廉的电路箱替代，而实验效果则是不打折扣。其次电子类虚拟仿真实验室还可作为普通计算机教室使用，承担普通计算机课程的教学，分摊了实验室建设成本。
（二）在实验耗材方面，虚拟仿真实验可节约大量电子耗材的损耗
在实物实验室的运作过程中，将使用大量的实验耗材。各种接头、插片、电路板、芯片和导线等常用耗材是每个电子类实验室的正常开支，这笔费用长期积累下来也是很可观的。有时候学生由于操作失误，可能会将电路板、芯片等意外损坏，造成额外的损耗。
使用虚拟仿真实验系统在运行中几乎没有实际的耗材消耗。电脑、软件和电路箱是基本没有可使用和添加的辅材的，也就不存在损耗的问题。
二、间接成本优势
（一）在课程安排方面，虚拟仿真实验可节约紧张的教师师资
电子类实物操作实验课具有一定的时间不确定性。实物操作的过程中，时常会出现仪器过热、连接线接触不良、学生操作失误和仪器故障等意外情况，导致课程进行不顺利，浪费教师和学生的时间，有可能影响教师下一次教学课程的安排和实施。
使用虚拟仿真实验手段则可避免此情况的出现，使课程安排高效化。仿真软件一旦调试正常，在实验过程中，很少出现异常和意外情况。若是实验需使用电路箱，也是相对负荷较小，出现故障的几率远远小于全体使用实物仪器。只要在实验进行前充分调试设备，按时完成实验的几率是很大的，这样可以节约紧张的教师师资。
（二）在实验仪器的使用方面，虚拟仿真实验可节约大量管理和维护费用
在使用电子类实物实验仪器过程中，会有大量的管理和维护费用，主要表现在高耗电量和高维修费用。电子类实物实验仪器通常是高能耗的配置，比如强电电机、变压器、电机拖动等，即便是单独看来能耗相对较低的示波器和信号发生器等设备，在长期使用的过程中积累下的能耗也是相当可观的。另一方面，实物仪器随着时间地流逝，出现故障的几率也随之增加，维修费用居高不下，人力成本也逐渐看涨。
使用虚拟仿真实验仪器则可大大减少管理和维护费用。首先电脑和电路箱的能耗远远小于电子设备的能耗。一台电子类实验台的功率一般都是几千瓦，而一台电脑的功率约为200-300瓦。另一方面，没有大量实物仪器的损耗，维修费用也会大大降低，管理人员和维修人员的人力成本也能得到很大的节约。
（三）在环境维护方面，虚拟仿真实验可减少环境污染，节约整治环境的费用
在实物实验室的使用过程中，无论是电力的损耗，还是噪音的产生，或是电磁的强力散播，都存在一个环境污染问题。即使不单独划拨整治环境的费用，也会给实验的师生和管理人员带来环境污染的负面影响。
使用虚拟仿真实验手段可尽量减少环境污染的负面影响。前面浅谈了仿真实验电力损耗相对大大减少的情况，而仿真实验仪器中没有电机和其他可以发出巨大噪音的设备，噪音将得到最大的控制。至于电磁污染，它们所产生的磁场强度大小也大大小于实物仪器所产生的磁场强度。
（四）在实验安全方面，虚拟仿真实验可减少事故发生几率，尽量避免事故成本
在实验安全方面，实际操作中可能出现操作失误，更有甚者还可能引起短路等严重事故，既损坏了昂贵的仪器，又因电子类实验室配电电压高而容易引起人员伤亡。
虚拟仿真实验系统的操作过程就是软件的模拟过程，操作者大意短路或者严重操作失误也对电脑没有物理影响，对电路箱的损坏也相当小，人员伤亡的几率极小，可减少事故发生几率，避免事故成本的产生。
虚拟仿真手段在电子类实验教学中具有明显的成本优势，但这种手段并不能全部替代实物实验手段。电子类实验教学需要培养学生的动手操作能力和处理突发事件的思考能力。使用仿真手段无法锻炼学生在实训中的动手能力和应变能力，因为仿真的过程中基本杜绝了种种意外和误差的情况，这与现实情况并不完全一致。在电子类实验教学的过程中，利用仿真实验的低成本和实物实验的实训场景，能使实验教学得到最佳的优化配置，值得在高校和职业院校中广泛推广。
参考文献：
[1]冯继青.电工电子仿真实验与实训[M].保定：河北大学出版社，2010.
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）》，决定开展国家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，按照国家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个国家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发布；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，完成发布公告、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、信息发布、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。
关键词： 仿真专修室 单兵综合作战系统 维修教学
现今时代越来越离不开信息化交流，各类信息技术、多媒体技术、网络技术等的高速发展，为学校的教育手段、方法提供了多元化途径。随着知识的更新速度如爆炸般地加快，促使每个学科在有限的时间里更高效地完成教学任务。要学生在短时间里接受大量知识，又有效地用以实践，传统黑板式教学显然远远不够[1]。而我们学科主要培养的是步兵装备维修人才，尤其是针对单兵综合作战系统这种全新复合型维修人才的培养，除了必要的理论学习外，更要有大量的实践训练，这就要求专业需配置大面积的训练场地、大量训练用器材和装备及足够的师资力量，然而目前的资源仍然无法让每位学生得到充分锻炼。所以，用新科技、新技术改变现行专修室格局迫在眉睫。经过长时间的探索和研究，我们进行了适合单兵综合作战系统教学的仿真专修室建设[2][3]。
单兵综合作战系统仿真专修室采用全程3D动画立体化教学。由多块大屏幕并行展示教学内容，达到多学科技术协同式教学的目的。采用最新体感交互技术，替代传统的接触式人机交互模式，实现虚拟维修的操作体验；采用先进的光谱立体显示技术，展示实装的结构，替代传统的教学模型，形象逼真，节约空间。采用立体教材，将系统的基础知识讲解、装备的原理结构、维护保养、维修、考核等学习内容，用生动活泼的3D动画、严肃游戏的形式表现出来，改变传统的教学模式，为教员提供丰富的教学资源，为学生提供寓教于乐的自主学习模式。以电子挂图、电子示教板替代传统呆板的挂图、示教板，并配以动画、声音、翻页，使其具有交互功能。
一、虚拟仿真专修室硬件建设
本专修室由下列硬件构成：
大屏幕触摸屏教学系统：3面触摸屏一体机，用于立体教材的教学、机电液原理的协同教学、远程示教。在协同教学中，3面一体机通过局域网进行同步通信。可用于翻页展示立体教材。
电子示教触摸屏：8面触摸屏一体机。电子示教触摸屏既可用于电子挂图的翻页展示，内置电子挂图软件，又具备定点放大、缩小、移动等功能。
学生机：20台。学生机上装备各类符合本实验室四阶段教学相关的软件，学生利用鼠标进行操作，满足学生预习、训练、考核的需求。
体感设备：1台，无线交互体验在虚拟维修中的应用。
立体投影机：1套，立体投影主机和投影墙。
大屏幕LED显示系统：用于各类宣传等字幕的滚动输出。
集成控制系统：对各种软硬件系统的集成管控，包括开关机、内联信号的发送转移、网络数据库的备份等。
二、虚拟仿真专修室软件系统
软件系统是为全程辅助实验室四阶段教学过程搭建的，包含的软件系统有：
立体教材：实现学生自主学习的交互式电子教材。
电子挂图：内置电子挂图软件，实现电子挂图图片的自动导入功能，能支持翻页、缩放、移动等功能。
虚拟操作培训软件：提供三维交互式虚拟操作软件系统，将实装设备放置在虚拟世界中，模拟和训练装备的操作过程。
维护保养考核实训平台：提供三维交互式软件系统，能达到维护保养技能培训和考核的目的。
技术检查考核实训平台：提供三维交互式软件系统，能达到技术检查技能培训和考核的目的。
故障排除实训平台：三维交互式软件系统，能达到故障排除技能培训和考核的目的。
游戏天地：将严肃游戏应用于实验室教学当中，辅助学员从预习、训练到考核多个阶段的学习过程。
师生互动教学教改论坛：采用E―Learning的教学模式[4]，将学生和老师在教学教改方面的相关信息以互动的方式录入进系统，并对学生的专业、训练成绩等数据进行统计分析，为教学教改提供有力依据。
（一）立体教材
立体教材采用交互式多媒体电子书方式，引入二三维交互展示[5]、游戏元素辅助于教学培训，大大提高学习的效率和趣味性。
针对单兵综合作战系统每个子系统软硬及使用特点，采用不同的主体教材表现方式，立体教材包含的内容形式有：主体教材、虚拟操作系统、虚拟维修训练、维护保养训练、虚拟拆装训练系统、课程训练游戏、重难点、课后习题、记笔记、学生学习记录，等等。
（二）虚拟维修训练与考核平台
本平台采用虚拟维修训练共性技术[6]，包括虚拟维修训练体系框架、支持维修训练的虚拟样机模型、虚拟维修训练的过程与控制模型、虚拟维修训练数据标准、虚拟维修训练技术、虚拟维修训练数据与S1000D的映射技术、装备虚拟维修训练通用平台功能拓展。
1.虚拟维修训练体系框架
该拟维修训练体系框架的主要研究内容包括虚拟维修训练体系框架通用性研究、虚拟维修训练体系框架扩展性研究、虚拟维修训练体系框架标准化研究，等等。
2.支持维修训练的虚拟样机模型
支持维修训练的虚拟样机模型的研究内容主要包括几何虚拟样机模型、装备部件运动约束仿真模型、维修训练故障虚拟模型、维修工具虚拟仿真模型及研究可视化组态维修工艺编辑平台的设计与开发问题。
3.虚拟维修训练的过程与控制模型
虚拟维修训练模型包含过程模型和控制模型。维修过程信息包括：维修序列、维修路径、维修动作和维修资源规划信息；维修控制信息包括维修过程控制信息及误操作和操作延时判断信息，允许正确的维修操作进行下去，对误操作和操作延时进行记录和辨别。
我们重点将维修过程标准化定义，采用按工艺流程大类分别定义各流程节点产生的数据规范。在维修控制信息方面，定义控制策略信息及实现上层组态流控工具的开发，重点研究多工位维修控制问题。维修训练过程模型研究包括建立维修活动模型、维修任务分解、过程建模三部分内容。
（1）研究和建立维修活动模型
研究一般故障的维修活动共性过程。
（2）对维修任务进行分解
维修任务可分解为维修任务维修工序维修工步动作单元基本姿势这五个层次。虚拟维修训练系统把一次完整的维修操作过程作为仿真对象，并建立相应的过程仿真模型实现其功能。
（3）过程建模技术
目前有多种技术可用于过程建模，如IDEF3、UML、PERT、Perti网等。在此重点对Perti网[7]进行研究建立维修训练的过程模型。
整个体系框架中包括有支持维修训练的虚拟样机创建模块、故障维修仿真模块、维修训练评估模块、维修训练系统运行管理模块、维修人员模块、三维视景仿真系统模块。
其中支持维修训练的虚拟样机模块提供创建支持维修的虚拟样机的开发工具和虚拟环境模型，同时提供可视化的维修工艺编辑平台，以直观的方式编辑维修各工艺流程及各步骤的具体信息。
故障维修仿真模块由故障仿真模型、装备原型系统模型、故障诊断和维修操作知识库及专家系统、故障诊断和维修操作过程仿真模型组成。通过接受维修训练系统运行管理模块交互控制及维修人员模块的状态更新和数据请求，通过模块底层的各类仿真模型驱动相应的数值计算、过程分析及逻辑计算，并将数据信息发送至协同维修人员模块和三维视景仿真系统模块，实现装备虚拟维修训练不同任务模式下的故障设置、故障检测、故障定位和故障排除过程的动态仿真。
维修训练评估模块包括有学员信息模块、维修信息、维修过程监控和评估打分系统。在根据不同学员的信息进行各自维修训练任务过程中，通过维修过程监控模块对其过程行为进行监控，获取维修活动信息，由评估系统进行综合评判。
维修训练系统运行管理模块负责整个虚拟维修训练通用平台的管理、维修训练环境生成和维修活动及维修行为过程监控管理。
维修人员操作模块通过捕捉VR外设的数字信号输入，获取各操作人员的操作指令、身体姿态手部空间动作等数据信息；数据信息处理模块通过对获取的操作输入数据进行分析和处理，驱动虚拟维修环境中各虚拟维修人员的人体运动仿真及其维修操作过程中与装备零部件和维修资源的交互操作。
三维视景仿真系统模块由三维视景模块和通用化接口模块组成[8]。通过显示维修人员模块的数据信息和交互控制信息，故障维修仿真模块各类仿真驱动模型数据的计算和更新，以及外部体感设备、立体显示系统的输入数据，对虚拟维修环境中的各类三维实体模型进行底层驱动、实时渲染、状态更新、特效处理及信息显示，并将更新后的数据信息和状态参数实时更新到可视化操作界面。
仿真专修室的规划设计和建设必须依赖于科学的分析和系统化的规划设计。建好仿真专修室既解决了硬件设备不足的局限，又极大地提高了学生的学习兴趣，促使他们将被动学习化为主动学习。但如何使仿真教学与实践教学完美结合，如何提高仿真系统的可操作性，如何让仿真内容更贴合实际等都是仿真专修室今后改善的方向。
参考文献：
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【关键词】电子电工 模拟仿真技术 实验
之所以要将模拟仿真技术运用到电子电工实验中，这是因为模拟仿真技术会快速有效的处理好传统实验中出现的浪费资源、安全隐患、损坏设备等问题。在运用模拟仿真技术之后，模拟实验所获得的效果更为逼真。在电子电工实验中运用模拟仿真技术，可以确保更为恰当、科学的管理技术，进而极大推进了电子电工技术的发展，为电子电工领域向前迈进创造条件。所以，模拟仿真技术应用在电子电工实验当中不断散发出正能量，同时也会为社会创造出更高的效益。
1 电子电工实验中模拟仿真技术的概述
在电子电工I域中，虚拟电子实验室在加拿大专家的努力下发明出来，人们通常把其称为电子设计工作平台，简称为EWB。在计算机中安装虚拟电子实验室只需占用计算机的15m的内存空间。在设计EWB的过程中，在设计环境中灌注了全面设计理念，并且用户界面具有简洁性、安适性、直观性，虚拟电子设备也十分完善。在电子设计工作平台中，分析工具有14种、扫描分析工具4种、元器件模型八千多个，辐射面十分广泛。用户可以很方便的把原理图信息录入到系统，并且在电源接通后，能够达到全方位仿真电路参数的目标。在操控过程中，可以将电压表、波特图仪、频谱仪、万用表、示波器、函数发生器等设备和仪器引入到电路中。
在EWB中使用模拟仿真技术，可以更为有效、精确的观测电路实验中的现象，使其稳定性、敏感度以及及时性都有所提升。并且在条件和参数改变时，可以观察电路产生的变化。在精准操控常规仪器的基础下，能够更快速地了解和掌握使用虚拟仪器的方法。在现实操作中，因为将与现实中几乎相近的设备仪器和元件引入到EWB中，在观测时操作平台就与实物格局相同，操作最具真实性、便捷性。因为EWB中所存有各种各样的元器件，这就有效解决了传统试验中没有充沛、齐全设备的问题。
2 电子电工实验中模拟仿真技术的优势
2.1 在电子电工实验过程中的优势
在电子电工实验仿真软件拥有的设备仪器、元件同实体物件间几近相似，所以能够确保更为真实、直接的呈现出实验结果。并且，在对各类设备、仪器、元件进行操作时，遭受外部环境干扰和影响的几率微乎其微，这就极大的提升了实验的可行性，从而大幅度提升电子电工实验的效率。利用演示仿真实验整个流程，可以把实验过程中很多概念性、抽象的事物变成直观、生动、形象的事物，进而在具体、形象的展示之后，就能够在人们脑海中树立直观的印象和使感受更加贴切，为人们记忆、观测、探究等提供了极大的便利。另外，在电子电工实验中使用模拟仿真技术，不用与现实操作一样去接触强电，同时也无需展开元件安装、焊锡等操作，这样就不会发生在事物实验中有可能出现的风险，确保电子电工实验的安全性。
2.2 在电子电工实验成本中的优势
在电子电工试验中使用模拟仿真技术，可以任意、方便的调用元器件库中的各种虚拟设备、仪器，同时直接在模拟环境下展开操作和安装，调试和分析相关电路。运用该种方法，有利于清晰实验环节和脉络，为人们提供便利的探究和分析空间，大幅度替身了实验效率。因为在仿真实验中所拥有的各种设备、仪器、元件等同实体间有极高的相近度，所以就测试结果而言，仿真模拟类实验同实物实验之间并没有较大出入，两种测试结果基本一致。故此实验人员能够获得最为直观、真实的体验，这样不但能够节约购买实体的设备、仪器和元器件的资金，同时也在很大程度上使维护和管理实验设备成本得到有效降低。这就说明，模拟仿真技术使用在电子电工实验当中，能够大幅度提升经济效益。
2.3 有利于培育实验人员的创新能力
在仿真模拟实验中，实验人员可以以自己独有的想法和个人掌握知识量为依据，尝试着去创新实验步骤以及设计出新的实验，这不但有助新思路、新问题的发掘，同时能够培育实验人员的创新能力和创造力。在传统的实体实验中，因为对十分昂贵的仪器设备存在着怕损害的心理，想要创新和尝试的实验人员，往往采取观望的态度，即“有心无胆”。然而在仿真模拟试验中，就可以不用顾忌损坏设备仪器的问题，进而能够积极的投入到电子电工实验当中。这为创新和发展电子电工实验开辟了新渠道，同时还可以把形象的实验呈现给实验人员，使他们有更为深刻的领悟，进而为掌握和了解相关技能、知识提供了条件。
3 模拟仿真技术下的电子电工实验内容以及运用
3.1 基于模拟仿真技术的电子电工实验内容
运用模拟仿真软件对需要展开实验的电路进行理论分析时，首先把需要实验电路的信息向电子电工虚拟实验室中输入，而输入元器件的参数时应当输入前面设计好的参数，然后运用模拟仿真软件分析电路的静态特性、动态特性、传送特性和逻辑关系等电路特性，分析完毕之后再根据要求展开输入或打印。运用沟通、合作对话、交换操控等方法确定电路最理想工作状态时元器件的参数值，确定之后再根据需要展开输出或者打印。
比如，在现实运用中，能以前面设计的实验环节参数为依据，对比计算机输出结果与实际电路测量状况，找出两者间的不同之处。调整参数之后，再运用模拟仿真软件展开深入分析。该种形式是一种从模拟到实况，然后由结果至模拟结果的过程。在该过程中，能够深入的认识和理解电子电路基本原理，有利于培育实验人员分析、处理问题的能力。运用模拟仿真技术，能够把理论与实践更完美、有机的结合起来，促使了系统化的理解和掌握知识。
在虚拟电子实验室当中，不但可以对数字、混合、模拟电路进行仿真，而且还可以分析这些电路的性能。设置分析办法时，应当充分运用物联网技术和SPICE程序，同时创建元器件库模型。实验者设计完电路图之后，再接通电源，在示波器中把电路中各种参数行读出后，运用其余测绘仪来检测和分析电路中被测试的数据，最后输出结果后同理论结果相比较。假若模拟实验的结果同实际结论间有很大区别。就应当再对输入的参数进行调整，修正有关数据后，再次输入结果，使得出的结果更为精准。
3.2 在电子电工实验中运用模拟仿真技术
目前的模拟仿真技术已广泛运用到电子电工实验中，大量实验人员对该种新兴科技有浓厚的兴趣。就设备、仪器和元件而言，模拟仿真技术与实物间只有轻微的差异，所以有利于实验人员更为精准、直接的观测和学习。此外，应用模拟仿真技术，有效地解决了因为实验人员不熟悉传统实验而浪费资源的问题。确保实验人员能够更为便捷、安全的展开实验，当前模拟仿真技术应用在大量的电子电工实验中，使电子电工实验的可行性大增。
基于模拟仿真技术的电子电工实验，可以运用人机对话方式，使每位实验人员亲自加入到实验的整个过程中去，亲手设置各种参数、安装相应元器件以展开各种操作，并且运用模拟仿真实验展开分析与测验，然后再将实验结果同理论结果相比较。如果两个结果有较大出入，可以返回到实验中去，实时的更动、调节相应参数，同时仔细观测电路是怎样的变化过程，这样就能够找出结果出现较大差别的原因，以及探讨出它们之间的关系。另外，模拟仿真实验还对很多理论知识做出论证，进而能够促使实验人员深入了解有关知识。
4 结论
总之，在当下的电子电工行业当中电子电工实验是一项不可或缺的研究措施，仿真模拟技术运用在电子电工实验中，为电子电工实验的深入发展创造了条件，有效的弥补了传统电子电工实验中的不足。基于模拟仿真技术的电子电工实验平台构建，有效的提升实验效率、避免了安全风险的发生，培育实验人员的创新能力，所以模拟仿真技术为电子电工行业向前迈进提供了技术支持。
参考文献
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[5]孙伟，赵庆松.模拟仿真技术在工程机械电子电工实验中的应用[J].装备制造技术，2015（05）：233-235.
作者简介
王嫣（1981-），女，河北省唐山市人。硕士研究生学历。现为河北化工医药职业技术学院讲师。主要研究方向为应用电子技术。
1虚拟实验室概述
虚拟实验室是虚拟现实技术在教学上的一项全新应用。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，它能够创建与现实社会类似的环境，能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求。利用虚拟现实技术开发建设的虚拟实验室允许人们访问和使用自己没有的设备资源，使处于不同地理位置的学习者可以同时对—个实验项目进行实验工作。
2远程开放教育虚拟实验室建设的必要性
远程开放教育的实践性教学是指学习者在远程开放学习过程中，按照教学计划的要求，确定学习目标，在教师的组织和指导下，完成的练习、实验、实习等一系列学习实践活动。其环节主要包括：课程的实践性教学环节，如课程作业、实验、实习(设计)等；集中实践性教学环节，如社会调查、各类实习(见习)以及毕业没计(论文)等。
实践性教学在远程开放教育中占据着特殊重要的位置，然而在具体的远程教学过程中，实践性教学活动却是—个难点，有许多因素制约着实践性教学活动的开展。例如，实验的近距离和集中性要求与远程教学的远距离和分散性教学模式的矛盾，现在使用的在线教学平台不能提供全面具体的实验环境，在职学生不能很好的参加学校组织的相对集中的实验教学等等。因此，怎样解决这些问题、克服这些矛盾，以更好的推进实践性教学活动的开展，自然就成为远程开放教育工作者面临的—个重要课蹶。
利用虚拟现实技术设计开发的虚拟实验室在远程开放教育的实践性教学活动中可以解决以下几方面的问题。
2.1学生可以不受空间和时间的限制来做课程实验。
2.2虚拟实验室可以避免真实实验或操作所带来的各种危险。
2.3虚拟实验室可以节约教学成本，充分利用教学资源。
3远程开放教育虚拟实验室建设的可行性
3．1技术条件成熟，建设成本不高。在目前的技术条件下，远程开放教育虚拟实验室的系统多使用BSDA(BrowsenServeffDatabase&Applica—tion)，即客户端有艮务器数据库应用程序结构，这种系统组成的虚拟实验室—般称为网络虚拟实验室。网络虚拟实验室由客户端、网页服务器端、应用服务器端以及实验仪器设备四部分组成。网页服务器主要作用是提供web接人服务、用户认证管理、开放式交互实验环境以及动态网页的生成；应用服务器主要作用是控制和管理实验仪器、采集和处理实验数据；数据库的主要作用则是配合用户帐户的管理、动态网页的生成以及实验数据的存储和管理。这样的网络虚拟实验室的配套技术已经非常成熟，而且对系统的硬件要求不高，系统组成简单，建设成本低。
3.2使用简便，对学习者的计算机操作水平要求不高。网络虚拟实验室能够向使用者提供—个在线参与、交互性的实验环境。利用3D技术和VR技术可实现虚拟现实对于沉浸性、交互性的要求。在实验内容上，考虑到设计成本与具体实验内容的选取，最终设计为简易型的虚拟现实技术，不需要特殊的头盔、数据手套等传感设备，用户只需用鼠标操作，操作简便。实验室实验的过程清晰明了，实验结束后获得相应的数据，能够进行分析和比皎并填写实验报告，完全满足不同层次学习者的实验要求。
3.3实验内容完备，对学习者的实验环节进行有效管理。网络虚拟包括了实验预习、实验要求、实验步骤、实验内容、实验帮助、实验测试等教学部分，按照模块化设计的原则，网络虚拟实验室系统分为注册与登录漠块、用户管理模块、成绩管理模块、测试模块、公共信息模块和进入实验子模块等，功能划分清晰，但又互相联系影响，保证学习者正确使用虚拟实验室，完成课程实验。
4远程开放教育虚拟实验室建设的一般方法
远程开放教育虚拟实验室是以网络为载体的虚拟实验室，网络技术已相当成熟，所以远程开放教育虚拟实验室建设实际上就是虚拟实验室的建设。虚拟实验建设的关键是采用计算机仿真技术来构建实验模型，设计出用于实验的虚拟仪器设备、实验流程、实验元器件或构件库、实验效果仿真等。
41选择合适的仿真开发工具。从对虚拟实验的要求看，仿真工具必须具有与多媒体相结合的功能，也就是做实验的人员，做实验时是在多媒体下进行实验操作，然后将操作所产生的信息输给后台的仿真系统进行实时仿真，然后再实时地将仿真的结果回放到前台的多媒体，通过多媒体的形式输出。目前的仿真软f牛彳艮多，有EASY-T、VT-INK3．3、SPW、cadance、Mentor、Matrix、Matlab、prote199、labview、labwindows／CVI、OpenGL、MuhiGen等，建立虚拟实验时，应根据具体需隶选用合适的仿真开发工具。比如，开发电子电路技术类虚拟实验，可选用prote199、lab—view、labwindows／CVI等仿真软件；开发自动控制原理类虚拟实验，可选用Maflab等仿真软件；开发电子系统和控制系统类虚拟实验，可选用cadanee、Mentor、Matrix等仿真软件开发含虚拟视境类虚拟实验，可选用OpenGL、MultiGen等仿真建模软件。总乞在选用仿真软件时要把握好仿真软件对虚拟实验开发的针对性和适应性。
