虚拟仿真技术在材料学科实验教学中的应用探索

李江+卢艳丽+王永欣

摘要：利用虚拟仿真技术，有效缓解当前材料学科实验教学中存在的诸多问题。建设包括管理和虚拟系统两个部分在内的虚拟仿真课堂，每一个实验项目包括全局演示、指导教师操作演示、主观操作模拟实验和互动交流四个部分。通过试推广表明，仿真技术与实物实验相互配合，可增强实验教学效率和教学效果，缓解了当前材料学科实验教学中存在的问题，提高实验教学质量的同时有效降低实验对教学资源的依赖性。

关键词：虚拟仿真；实验教学；材料学科

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0267-02

一、引言

实验教学是工科院校历来特别重视的教学环节，实验教学是培养材料学科高素质人才的重要实践性环节，担负着培养学生动手能力和创新实践能力的职责，尤其是实验性质特别明显的材料学科更是如此。当前，国内多数开设材料科学与工程一级学科的高校均实行大类培养，对所有材料学科的本科生均开设了诸多专业基础课。由于实验教学内容的多样性和破坏性，其呈现出课时多、班级多、实验项目多、实验消耗大、耗时长、设备仪器复杂和占地面积较多等特征。尤其在招生规模扩大和实行小班分组教学之后，使得实验教学的困境越发明显，实验教学经常呈现顾此失彼、疲于奔命的情况。

二、传统实验教学存在问题

当前，传统的实验教学体系具有一定的局限性，表现在以下几个方面：（1）培养方式一成不变，学生在接受实验授课时为“多对一”的培养模式，也就是一个老师要为一个班甚至一个学院来做服务；……