虚拟仿真实验教学示范中心为什么建

1. 虚拟仿真实验教学示范中心为什么建

近日，经学校申报、专家评审和省教育厅审核批准，我校“物理虚拟仿真实验教学中心”和“计算机虚拟仿真实验教学中心”被评为省级虚拟仿真实验教学示范中心。

虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，实现真实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，高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时，提供可靠、安全和经济的实验项目。

为了推进虚拟仿真实验教学示范中心建设，促进实验室开放和共享，实验室与设备管理处深入我校实际进行调研，并多次组织我校具有申报资格的7个省级实验教学示范中心进行交流和论证，根据现有条件和专业特色，经过大家商议确定，由物理实验教学示范中心牵头，化学实验教学示范中心和生物实验教学示范中心配合；由信息技术学院牵头，职业技术学院、新闻传播学院和商学院配合，完成两个省级虚拟仿真实验教学示范中心的申报工作。同时学校拨出专款加大建设力度。

虚拟仿真实验教学示范中心的建设将坚持“科学规划、共享资源、提高效益、持续发展”的指导思想，建成后将成为全校开放共用的实验教学中心，以共享优质实验教学资源为核心，以建设信息化实验教学资源为重点，全面提高学生创新精神和实践能力，推动学校实验教学改革与创新。

2. 虚拟仿真实验室的虚拟仿真实验室的国内现状

虚拟仿真实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。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。对于国内教学型虚拟实验室的建设,有关部门提出如下几点建议：1、用“平民化”的技术实现教学型虚拟实验室的建设和应用2、更新实验教学观念,重新认识虚拟实验室3、切合实际，合理选择开发技术建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键，而要建立一个完整的虚拟现实系统，首先要做的工作是选择实可行的虚拟现实系统解决方案。

3. 虚拟仿真实验室的介绍

虚拟仿真实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体。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。

4. 网络虚拟实验室的介绍

网络虚拟实验室是使用BSDA结构，由客户端、Web服务器、应用服务器以及实验设备四个模块组成，具备开发周期短，成本低的特点，同时又具有很强的兼容性和扩展性，能大大提高仪器的使用效率。 它是一个无墙的中心，通过计算机网络系统，研究人员或学生将不受时空的限制，随时随地与同行协作，共享仪器设备，共享数据和计算资源，并得到教师的远程指导以及与同行相互研讨。

5. 虚拟仿真实验技术方案

以地下开采工艺过程为主线，集成采矿、地质、机械、自动化等诸多领域的专业知识模块，基于虚拟仿真手段，培养采矿工程专业学生的空间思维能力，高效测评学生对矿山系统复杂空间的认知状况和对专业知识的掌握程度

6. 网络虚拟实验室的网络虚拟实验室的硬件结构

我们使用的是以NI-PXI构架为核心的硬件体系，并以一台Dell PowerEdge4600为网络服务器，如图3所示。Dell PowerEdge4600为Web服务器配备了2个Intel Xeon 2.8GHz处理器，2GB ECC DDR RAM，3×36GB SCSI RAID（冗余磁盘阵列），以及Broadcom 千兆网卡，充分满足多线程、大流量、高带宽的使用要求。

7. 网络虚拟实验室的网络虚拟实验室实现原理

网络虚拟实验室的构建多使用浏览器/服务器/数据和应用(BSDA，Browser/Server/Database&Application)结构，其原理如图1所示，典型的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接入服务、用户认证管理、开放式交互实验环境以及?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。本网络虚拟实验室，主要由模拟仿真和实时测量两个部分组成，如图2所示。模拟仿真部分，主要完成验证型、原理演示型实验，使用LabVIEW自带的网页发布功能，直接在Web服务器端生成嵌入实验平台的www网页，用户只需使用网页浏览器即可通过互联网访问网络虚拟实验室，进行实验。实时测量部分，主要完成仪器共享型、远程控制型实验，有一个多媒体辅助模块，是对实际实验平台界面的虚拟呈现，让学生在进入实时测量模块之前来操作，用来检验学生的预习程度，让学生预先了解实验内容，熟悉具体的实验步骤；另一个是实时测量模块，它是实时测量部分的核心，负责本地实验数据的采集，并按远程用户的操作要求进行分析、存储以及显示，可使用LabVIEW的网页发布功能来实现，也可使用基于LabVIEW编程的 Application Server模块与客户端API模块来实现网络互连，数据通信，完成远程实验。