仿真物理实验室范文1
一、提高了教师的教学效率
仿真实验室，它含有同步实验和仿真工具，对于电学的一些电路图，用鼠标拖动，机器就会正确地呈现出来，尤其是一些三维立体图和实验室中不能完成的实验，此软件可以很形象地把现象表现出来。教师可依据自身的教学经验，最大限度地发挥课件的资源优势，提高教学效果。
二、丰富了实验的内容
仿真实验室可提供超出课程标准的实验内容，可模拟实验室没有设备的实验。它为教师提供了丰富的教学内容，为学有余力的学生拓宽了思维空间，提供了从模拟走向创造的条件。这对于课前预习、充分搞清实验原理、实验过程、正确使用仪器设备、建立实验前的直观认识和课后复习及巩固所学的知识等都有极大的帮助。
三、提高了学生的学习兴趣
传统教学中教学方式手段比较单一，对于无法完成的实验，大多数教师仅用粉笔、黑板，靠一张嘴滔滔不绝地讲，时间长了学生听起来枯燥、乏味、注意力不集中，学习效率低下，结果很容易引起学生产生厌学情绪。虚拟软件充满高新技术的气息，能极大地调动学生的学习兴趣和求知欲。实验仿真生动、形象，降低了学习难度，提高了学习效率。
仿真实验室在实验教学中所发挥的作用是十分明显的，但虚拟的环境也有明显的不足。如，完全虚拟，没有实物，缺乏物理实验的氛围；实验过程理想化，对真实实验中的一些细节，特别是易出现的实验故障等问题缺乏模拟，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力；数据采集具有统一性，不利于教师及时发现问题，学生的实际操作能力得不到锻炼。学生只是观看教师点了几下鼠标，而没有实际操作。这样做实验只是让学生知道实验的结果，缺乏师生间的情感交流，较难做到教。教学中不能盲目地用虚拟等手段去替代物理实验，因为实验比计算机模拟出来的更具有真实性和说服力。因此，可以实际操作的实验还是要实事求是地做，但对于一些难以实际演示的实验，为了加深学生对于知识的理解，适当利用仿真实验也无可厚非。
仿真物理实验室范文2
【论文摘 要】仿真物理实验室是专门为中学物理教学开发的软件，实现了信息技术与学科教学的整合。本文结合新课改理念简单阐述了仿真物理实验室运用到中学物理教学中的几点意义。即运用到教师的教和学生的学中，既提高了教学效果，又激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力和自主探究能力。
仿真物理实验室是针对中学物理教学而设计的一个实验器具完备的综合性实验室软件，由多个模块组成，分别是主模块、光学模块、电学模块、热学模块和初中模块。它提供了运动对象、小球、弹簧、绳子、连杆、滑轨、电荷等实验器具，并集成了重力场、电场、磁场、万有引力、阻尼介质等实验环境。可以在任意组合的实验环境中，搭建实验室，创建各种物理模型，模拟实验全过程。该软件还提供多样的数据输出方式和分析方法，便于在教学过程中分析物理过程。为教师和学生提供了一个全开放的物理教学平台和自主探索性学习平台。
下面结合中学物理课程改革的理念就仿真物理实验室运用在中学物理教学中的意义，我进行了初步的探讨。
一、运用于中学物理实验教学中，有利于培养学生的创新能力
中学物理是以实验科学为基础的，实验教学在中学物理教学中有着举足轻重的作用。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。实验教学可以激发学生的学习兴趣，促使学生积极主动地参与到物理教学中，而且在进行实验操作的过程中，不仅培养了学生的动手能力，创造能力以及分析问题的能力，还培养了严谨、认真、耐心的科学态度。
但是在传统中学物理实验室存在很多弊端，比如，实验条件的限制导致实验结果与理论不一致，甚至相反，让学生经常对正确的理论产生过分地怀疑；还有些中学出于安全考虑和为了避免仪器损失而在实验室规定了许多规章制度，束缚了学生的创新性思维；甚至，有的学校教师因为实验室太小，仪器缺乏，上实验课需要的时间太长影响课程进度等原因，不愿意带学生做实验等等。这在中学物理教学中，严重影响了学生的动手操作能力，更是抑制了学生的创造性思维的发展。
利用仿真物理实验室恰好可以大大改善传统实验教学对学生的种种制约。在操作实验之前，学生先在仿真实验室进行模拟实验，帮助熟悉实验步骤及实验方法，熟练之后再实际操作，既做到真正动手，又避免了仪器的损坏，还节省时间，从而有效地提高实验课教学效率。
更重要的是，仿真技术运用到实验教学中，帮助充分调动学生的积极性，增强学生的自主意识，有利于发挥学生的创造性思维。学生在虚拟环境中操作，不受仪器短缺和害怕损坏仪器的影响，以良好的心态充分发挥想象力大胆地搭建自己创作的实验模型，积极主动地参与到实验教学中，使教学真正达到以学生的学为中心的新课改要求，培养学生的自主发现问题的能力。有了发现的意识和能力，才会创新。正如，陶行知先生在《第一流的教育家》一文中指出：“敢探未发明的新理，即是创新精神；敢入未开化的边疆，即是开辟精神。”“探未发明的新理”和“入未开化的边疆”，指的就是“发现”。
二、运用于中学物理课堂教学中，有利于提高教学效果
在物理概念、定理和规律的讲解中，经常会采用实验演示法，对一些抽象的，难以观察，和课堂中难以真实再现的实验，比如，说明牛顿第一定律的伽利略理想实验，磁感应线的空间分布，lc回路中自由电子的振荡过程，核爆炸等，教师无法进行实验演示，造成学生对这些知识点理解的困难，不能很好地掌握物理概念、定理或规律，甚至逐渐导致学生对物理的学习失去兴趣。而采用仿真物理实验室对这些实验进行仿真模拟、永久再现，将抽象知识具体化、形象化，微观现象可视化，瞬间现象永久化，可以避免过于空洞的描述，是学生产生真切的体验，激发学生的学习热情，促进学生学习的积极性。同时将这些难以理解和观察的实验现象或概念更清晰、直观、深刻地印入学生的脑海，实现对抽象物理概念和规律的感性认识，再上升为理性认识。这样也有助于发挥演示实验在中学物理教学中的作用，是教学最优化。 仿真物理实验室不单单是对实验的模拟，也可以用来帮助分析物理规律。例如，平抛运动是垂直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动的合成。从自由落体运动到平抛运动，将一维空间转变为二维空间，对这两种运动进行对比的时候，就可以创建两个小球，设置高度和速度等相关属性，使其从空间中同一位置开始分别做自由落体和平抛运动，然后利用仿真物理实验室提供的一种闪照的数据输出方式，便可清晰地看到两种运动情况，从而得出结论。再如，简谐运动的新课教学中，学生习惯了分析恒力作用下物理的单程运动，对振动过程的分析和理解存在思维定势，难以理解，在教学中辅以仿真模拟，可以有效地帮助学生进行分析，解决教学难点，提高教学效果。
还可利用它来方便地制作一些比较复杂的课件，突破技术屏障，使教师的精力主要放在如何优化课堂教学设计，从而提高教学效率。
三、运用于中学生自主学习中，有利于培养自主探究能力
中学生课后通过做习题巩固所学内容时，会遇到一些情况复杂的物理场景，尤其是对在电场、磁场或者电磁场中运动的粒子的复杂轨迹的分析，可以在仿真物理实验室中建立相应的物理模型，对软件自动生成的运动轨迹进行分析，结果一目了然，帮助学生理清分析思路。在没有老师辅导的情况下，学生也可以利用仿真模型再现习题中的物理情景，加深印象，进一步分析问题，细化知识点。对课本中的实验与探究部分的预习，更是可以通过仿真实验进行自主探究，加深对物理现象的印象，便于对物理定理或规律的理解。这样，不仅帮助学生较容易地掌握基础知识和基本技能，还使学生学会自主探究，对物理学科产生积极情感，逐步形成努力求知，乐于在探索中获取新知的心里素质，培养不断探索的科学精神。这也是中学物理新课程改革中所倡导的。
仿真物理实验室作为目前中学物理学科实现信息技术与学科教学整合的技术软件，能够提高教学效果，帮助培养学生的自主探讨能力、创新能力和分析能力，但是在应用于实际教学中，一定要明确它是一种创设真实情景的工具，在教师教与学生学的过程中，都应将它作为一种辅助性工具，不可盲目地运用，更不可将仿真实验取代传统实验，应该将两者辩证地统一起来，提高学生的科学分化素质和实验技能。总之，合理地将仿真物理实验室运用到中学物理教学中才能充分发挥它的力量和魅力，使其有效地服务于教学过程。
参考文献：
[1] 邵泽义，秦晓文.圆周运动的模拟实验——利用“仿真物理实验室”突破学生认知障碍[j].教学仪器与实验（月刊），2003（3）：26.
[2] 刘玫.金数龙仿真物理实验室介绍[j].物理教学探讨，2004， 22 （225）：44.
[3] 傅梁镇，陈德华.《仿真物理实验室》在物理教学中的应用[j].实验技术，2004（12）：21.
[4] 石鸥，刘丽群.课程改革中的若干问题[m].1版.广东教育出版社，2004.
[5] 余文森，谌启标.高中新课程（教师读本）[m].1版.福建教育出版社，2004.
仿真物理实验室范文3
关键词：土木工程 仿真模拟 建设模式
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00
1土木工程仿真实验室建设现状及存在问题
仿真模拟实验是相对于实物实验而言的，两者的主要区别在于：实物实验中，实验的对象以及使用的实验工具都是实物；而在仿真实验中，只要用到的是虚拟的仪器以及设备。早在20世纪30年代仿真技术就出现了，到90年展到了成熟阶段。近几年来，虚拟现实、交互仿真等先进的仿真技术应用领域不断拓展。利用计算机技术，很多高校在实验教学中开发出的仿真系统不仅实验结果具可视化和直观性，且有反复操作的特性，使实验教学模式得到了改变，促进了教学质量的提高。学校于2012年建立了土木工程仿真模拟实验室，经过两年的建设，初见成效，初具规模。土木工程仿真模拟技术实际上属于新生事物，在建设过程中也遇到一些问题：如何能达到软硬件条件的最合理配备，结合土木工程学科的特点，关键必须配备先进的模拟软件，目前市场缺发相应的产品；相关专业教师参与研究的积极性较弱；与大型设计、施工企业合作还有很大的研究开发空间；管理方式和管理制度还有不断完善的空间，这些问题的出现，要求我们对土木工程仿真模拟实验室的建设要不断研究，在研究中使其得到全面发展。
2土木工程仿真模拟实验室建设模式研究
土木工程仿真模拟实验室的建设在我国大部分高校起步较晚，国家近年来的政策也在引导各个高校加强这类实验室的建设。其建设模式要不断完善和创新，只有创新再能够不断发展，同时它的建设要紧紧把握土木工程专业建设的前沿，做到有针对性，出实效。
2.1突出教师的主体地位，全员、全过程参与建设
实验室建设的主体以往都是实验员，相关任课教师参于较少。建设之初，我们就把专业教师定为实验室建设的主体，以学校骨干教师和和企业的技术骨干为主，组建了实验室的教师团队。实验室教师必须深入了解土木工程相关技术。为让教师的技术水平提高，则完全由实验室的教师参与实验室模拟仿真仪器的设计、采购、调试工作，企业的技术骨干起到协助的作用。采取这样的做法，能够使实验室教师深入地了解土木工程前沿技术，为教师和学生进行仿真模拟的创新研究打下了基础。
2.2 实验室硬件、软件建设并重
在开设了土木工程专业的高校中，大多数都具有一定的基础硬件，对于基础性、传统性实验的开设不存在问题，但专业仿真模拟实验软件费用较高，加之管理部门认识上的偏差，往往不易到位。根据土木专业的学科特点，仿真模拟实验项目的应用研究通常要使用一些高档软件，这就需要建设过程中软件和硬件都要一起抓。土木仿真模拟实验室购置的计算机设备性能优良，还相继购置了一些先进的专业软件，软件主要包括材料力学仿真、建筑材料仿真、建筑施工仿真、工程管理仿真等。这样一来，传统实验室建设模式改变了，并有效调整和重组了原有的设备，使实验室仪器设备的配置达到了最优化。另配备投影仪和视频展台等教学演示设备。同时提升了网络环境，与学院的办公网络统一组网，学院内部实现了局域网互联、资源共享，具备网上办公和网上教学的特点，实验室范围内安装了无线网络，利于多种形式的实验的进行，同时满足了专业及技术发展的需求。
2.3 加强与企业单位联合共建
土木工程是工程实践性较强的工程技术科学，加强建设仿真模拟实践环节是很重要的。为使实践效果提高，学生在校内不但可以做一些仿真模拟实验，还能根据学校的条件，去到生产企业中做一些真实的实验。另外，一个完善的且具有较高水平的土木仿真模拟实验室的建设，将会是一笔不小的开支，就学校自身的实力是很难达到的，因此，联合企业共建是一个很好的选择，一些高校与校外企业建立了校外实习基地。企业可以设立联合基金，鼓励学生结合生产实际开展创新实践活动，校企优势互补，同时实验室可以协助企业及社会开展培训，促进实验室自身发展。
2.4加强实验室开放与创新
土木仿真模拟实验室应面向学校所有的教师和学生开放，为教师和学生提供创新的平台。为保证教师和学生的科研创新，在实验室值班教师的指导下，查阅仿真模拟相关资料，研究相关的创新和实验，通过仿真模拟实验教学既展现了学科优势，还能拓宽学生的视野，是学生个性化的需求得到满足，培养了他们的创新能力，成为培养人才科科研的基地。开放性实验室不仅要在学校具有一定的优势，还要对外进行开放。例如非本校生可以收取一定的费用作为实验室的发展基金。增强实验室活力的重要前提是对外开放交流，这样可以提高研究质量、出更多的成果、培养更多的人才。合作研究、开放课题等多种形式吸引外单位研究人员到实验室开展合作研究工作，达到活跃学术思想、促进相关技术创新的目的。
2.5建立良好科学的运行机制
良好的运行机制能够保证实验室的正常运转和良性发展。我们建立了完善科学的运行机制，实行实验室主任负责制。实验室日常的管理和运作由实验室主任负责，实验室主任也是学校和企业之间的关系纽带。为了发挥实验室在科学研究以及实验中的强大作用，实验室教师实行值班制度，这对于教师和学生的科研与实验是有利的，任课教师和企业技术人员要进行定期交流，聘用施工企业技术骨干、校外设计担任专业课程的仿真模拟实验教学，加强锻炼实验室教师的动手能力。强化校、院二级实验室管理观念。在校教务处、资产处的积极支持下，根据专业学科特点，以提高实验教学质量、培养学生创新能力的宗旨，统筹规划、合理设置、优化管理，最大限度地发挥实验室人、财、物的投资效益。
3 结语
我国土木工程学科及教育的发展，除了要对国外的先进教学经验进行借鉴外，还要结合国情以及各个高校自身情况，不断摸索出一条符合我国实际的建设仿真模拟实验室的模式。实践证明，学生实验的积极性可以通过仿真实验室的建设来提高，也不受原来的实验教学方法的限制，促进了学生动手能力以及创新能力的提高。与此同时，鼓励教师自身开发仿真实验项目，从而更加有效的提高应用型人才培养质量。
参考文献：
仿真物理实验室范文4
关键词：力学仿真实验；大学物理；问题；作用
高校理工科专业所开设的课程中，不乏实验教学的内容，但随着高校学生数量的逐年增加，实验室的使用比较紧张，难以满足现如今实际教学需求。传统实验室的开设需要经费、场地、实验仪器和实验人员的支持，而理工科专业学生的增加以及学生对实验课程的热情和兴趣，使得传统实验室的不足逐渐明显。通过计算机对大学物理力学实验进行仿真模拟教学，能够解决实验室在场地、实验仪器以及实验人员上的不足。计算机仿真教学这一新兴的科技手段为现今的教学工作带来极大便利。
一、传统的物理力学实验教学存在的问题
（一）实验内容不够丰富和创新
在大学物理力学实验教学上，教学内容与理论课相得益彰，但同时也受到了相应的限制，使得物理力学的实验内容比较单一、陈旧。通过动手操作，理工科专业的学生虽然也能够提高一些操作技能，但在对待实验课程的态度上，却较为敷衍，不利于学生对这门课程知识的掌握。
（二）教学方式陈旧
在大学物理力学实验教学的方式上，以往的经验是指导教师在现场对学生进行理论讲解后，再亲手将实验的流程操作一遍，演示给学生看，学生将教师的操作对照课本重复操作。这种传统的实验教学方式，在一定程度上能够提高学生的动手能力。但长此以往，学生实验的积极性和自主学习能力得不到提升，特别是学生在预习的过程中，对实验中涉及的教学仪器不够熟悉，对实验理论的理解不够深刻，这样在实际的操作中就会产生操作失误的现象，不利于学生科学素养的培养。
（三）实验设备缺乏
大学物理力学实验课程在面对学生开放的同时，不得不考虑随着学生人数逐年增加致使学生不能很好地使用教学仪器的问题。学校在实验室和实验仪器的数量上都有限制，在实验教学上的投入力度已经跟不上实际的需求，这给实验教学带来了一定的困难。
二、力学仿真实验教学的作用
（一）节约了物理实验室的投资成本
在大学物理力学实验室的建设上，学校要负担的经费较重，特别是在对实验仪器的更新换代和实验项目的建设上，投入相当大。而计算机力学仿真实验的开设，使学校在实验场地、设备、仪器等方面的资金问题得到解决。学生可以利用学校的机房进行仿真实验操作，或者在宿舍等地方进行联网操作。
（二）提高学生在力学实验课程上的兴趣
在大学物理力学实验教学上，引入计算机仿真技术，对力学实验教学产生了革命性的影响。对于理工科的学生来说，使他们摆脱了课本的单调乏味所产生的负面情绪。运用现在的科技手段对实验课程推陈出新，不仅能让学生对该课程产生兴趣，而且在对力学仿真实验的学习过程中，也能让学生们对实验课程有一个系统直观的认识，使实验过程更加立体、丰富。仿真实验能够增加学生的注意力，培养学生独立自主的探究精神和学习精神。既能满足学生对实验的好奇心，也能够保护实验仪器不受损害。
（三）降低实验过程中的危险性
在实际的实验操作中，往往伴随一定的危险性。这种危险因素通常是由学生的操作不当、实验仪器陈旧等引起的。也正是由于这些危险隐患的存在，使得部分学生不敢动手操作实验，从心理上对力学实验课程产生了排斥，扼杀了学生的创造力。通过力学仿真实验，不仅可以消除学生的畏惧心理，在计算机的操作中，也不会带来实际实验中可能产生的危险。
（四）实验内容得以及时更新
在采用高科技进行教学的过程中，实验教学的内容不会受课本内容的限制。传统的实验教学方案和内容不能满足学生的需求，而计算机仿真实验的实验内容更新及时，拓宽实验视野，使学生得到更多的接触新鲜事物的机会。通过模拟实验的搭建，学生还可以自主创新实验项目，提出多种设想并在仿真实验平台上进行验证。这将对学生的自主创新能力的提高起着积极的作用。
三、结语
在科学技术不断发展的今天，教育教学也在与时俱进，跟上时展的脚步。大学物理力学仿真实验的开设无论是在资金投入上，还是在教学效果上，都比传统的教学方式更胜一筹。
参考文献：
[1]蔡青.仿真实验的应用与大学物理实验的教学改革[J].成都信息工程学院学报,2006,21(1):113-115.
仿真物理实验室范文5
关键词：基因工程；虚拟仿真；运行机制
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0244-02
基因工程技术在促进新产品的高质量产出方面具有非常大的优势，被认为是21世纪最具发展前途的技术之一。该学科不仅要求学生具有非常扎实的理论基础知识，而且还有精准的实验操作能力和分析问题、解决问题的能力。而基因工程相关技术的学习和技术操作实践需要借助于较大型的实验仪器反复的操作练习，并且实验所需试剂也非常昂贵，因此无论从设备试剂资源还是费用开支方面，都难以满足学生进行大量的实际动手培训和学习。随着高校人数的日益增加，实验设备和实验室空间显得越发不足和紧张。如何在有限的空间和经费的支持下，最大程度的让学生在实践操作中学习基因工程的理论知识，是每一所开设基因工程院校所亟待解决的问题。上个世纪80年代，美国的虚拟仿真技术的成功开发迅速引起了广大科技人员的关注。该技术通过计算机的3D建模计术计算实验室里不同视角下物体的间距和比例模拟生产一个虚拟的实验环境，即将真实的实验室环境模拟到计算机上形成一个虚拟实验室界面，让学生在线学习和操作。这种模拟技术如果应用于基因工程实验模拟开发上，即可很好的解决基因工程院校设备资源不足和经费开支巨大的问题。
一、虚拟仿真实验室的概念及其特点
虚拟仿真技术，出现于上个世纪的80年代末，当时美国弗吉尼亚大学的William Wolf教授提出了虚拟实验室的概念，他的目的是用来描述一个“以计算机网络化为基础”的虚拟实验室的环境。何为虚拟实验室？即以计算机网络为基础，通过编程和设计，实现真实实验室环境的再现，该环境的真实性一般要接近甚至优于真实环境。实验者可以通过该软件提供的虚拟实验室界面，完成实验前的培训以及预实验，并且软件会根据相应的程序对实验者的实验过程进行评价。相对真实实验室，虚拟仿真实验室具有非常明显的优点：（1）性价比高。虚拟仿真实验室只需特定的软件支撑，无序购买大量的昂贵设备，但是却能让学员感受到真实的实验室环境。（2）目标明确。真实实验室中，由于老师与学生都具有非常明显的主观行为，许多主观行为的出现会干扰教学效果，而虚拟仿真实验室可以直接进入主题，忽略许多无关紧要的细节，节约教学时间。（3）教学时间灵活。由于网络的共享或者软件的独立性，这种仿真实验室内的实践操作可以打破空间的局限性，使得学员随时随地可以进行学习。
二、基因工程虚拟实验室功能特点
基因工程虚拟仿真实验室的设计与建立，一方面可以解决学校内部空间以及经费的紧张的问题，另一方面还可以使得学员在虚拟仿真实验环境中学习基因工程相应的操作技术，做到学有所用，加强理论与实践的结合。基因工程虚拟仿真实验室的建设不仅需要生物技术专业知识，还需要计算机软件编程设计相关知识，如何将二者有效的结合起来完成基因工程虚拟仿真实验室的建设是该平台落成的关键和难点。
1.“基因工程虚拟仿真实验室”可实现网络资源共享。软件设计一方面可脱离网络环境，软件安装在电脑上后，可以直接运行，让学员可自由自主的学习和上机操作，且不受网络的限制。另一方面，软件可实现网上资源共享，通过个人账户登录，学员之间可将成绩、数据结果、疑难问题上传实现远程交流学习和讨论，也可求助在线教师的指导。
2.“基因工程虚拟仿真实验室”可实现软件教学。学习平台上除了有一个虚拟的操作平台还可提供精简优秀的教学频频及资料信息，让学员能够迅速地对抽象的理论概率有更直观形象的理解，真正让学员实现理论和实践学习的结合。
3.“基因工程虚拟仿真实验室”可具有良好的评价功能，这种评价应该分为“软件自评”以及“教师评价”两种层次。软件自评可方便学员的自学，还会对实验过程中出现的问题进行整理，以方便学员能够及时更正，归纳和提升。教师评价可方便教师对学生的操作过程进行评定和指导。
4.“基因工程虚拟仿真实验室”可具有干净整洁甚至更加舒适的视觉美感。实验本身是比较枯燥的，这在实际的实验环境中是无法避免的；但是模拟环境中，我们可以充分的发挥设计人员的主观能动性，增添模拟环境的一些美感和舒适感。
三、基因工程模拟仿真实验室设计内容
本文主要是从总体上对“基因工程虚拟仿真实验室”进行介绍，对于其中涉及到基因工程和计算机编程设计中相关专业知识不做详细介绍。基于以上设计理念，我们将“基因工程仿真实验室”的建设细分为以下几个方面。
1.软件主页的设计。其实对于软件本身而言，主页界面可帮助学员迅速了解软件的内容和如何使用该软件。学员在该界面可以找到所有的操作命令，引导学员进一步的学习。主页应该包括软件版权问题的确认、软件使用说明、学员账号的注册、“基因工程技术理论介绍”、“基因工程技术真实人员的操作过程演示”、“基因工程技术仿真模拟自练模块”、“技术仿真模拟考核界面”、“操作人员实际操作情况评价界面”以及“群内操作人员操作情况对比界面”。
2.“基因工程技术理论介绍部分”内容的设计。该部分主要将基因工程技术所涉及到的生物化学、微生物相关的背景以图示加简明扼要的文字组成，学院进行模拟实验操作前可以先对理论知识进行简单的回顾，如果在理解时有其他问题需要寻求帮助时，可以启动网络连接窗口，进行网上搜索。这部分内容由于以教学为目的，可以考虑多增加动画的演示，以使学员对理论知识有比较全面的认识。
3.“基因工程技术真实人员操作演示”内容的设计。该部分内容主要是首先向学员展示实际环境中，基因工程技术试验操作的规范步骤。它的意义在于为学院实践设定一个标准，同时可附有专业技师规范操作视频，便于学员快速的学习和模仿。
4.“基因工程技术仿真模拟自练模块”的设计。这一部分主要是为了模拟真实实验课堂上学员对实验步骤反复操作的过程。这个模块设定了很多既定的操作规范，当学员操作不规范时，系统会发出警示，提醒和规范学员的操作，指导学员将该技术掌握规范。这个模块也存在一个最终评价指标，只有学员达到了这个指标后才能进入下一步的考核阶段。
5.“基因工程技术仿真模拟考核界面”的设计。该部分主要的目的就是考察学员对基因工程相关操作技术的掌握情况。这种界面主要包括考核日期的选择、理论知识的考核，考核阶段实验器材的领取、实验步骤的操作以及考核成绩的查询。学员可以根据自己的时间安排选择合适的考核日期；并且还应该根据实验需要选择所需实验器材等。
6.“群内交流”界面的设计。该模块主要是为了方便注册学员之间就技术难题，自己的操作体验进行交流，这种交流信息的整合一方面可以帮助老师了解学员所关注的问题以及感兴趣的话题，另一方面还有助于软件功能的升级。
四、基因工程模拟仿真实验室的运行管理规范
基因工程模拟仿真实验室的运行也需要像专业实验室一样有一定的管理运行体制，以保证仿真实验室顺利运行。本仿真实验室设置了以下几个岗位：实验室主任、软件客户端管理人员、软件后台数据处理与维护人员。与实际实验室主任职责不同的是，仿真实验室主任主要负责前期实验室仿真软件的规划与人员的协调，当软件设置成功后，主任主要是考察软件运行时所涉及到的基因工程技术专业以及为了将来技术升级做好前期的考察，并且有能力组织相应的人员进行软件的维护和更新。软件客户端管理主要负责客户端界面的维护与升级。比如软件是学校本身的资源，考虑到产权和专利所有权的问题，可设计相关密码保护。一般在用户界面会设有登录界面，以及头像或者指纹鉴别系统，帮助系统对操作人员的鉴别。软件后台数据处理与维护人员主要负责软件前台搜集到的数据的处理，包括数据结构的分析以及算法的优化，整理出相应的数据报告，报告给主任，以此帮助新软件开发。虽然基因工程模拟仿真实验室的建设具有很强的实践意义，它可以帮助学校节省建造专业实验室以及购买新设备的经费，还可以方便学生对该技术的学习和反复的操作练习，但是现阶段由于技术上的不足，仿真实验室与真实实验室之间还是存在较大差距。主要有以下几点：（1）实验过程有删减。仿真实验室为了节省时间，一般会省去许多无关紧要的细节部分，但是这些细节往往在真实实验中是存在的，比如灭菌过程、平板的洗涤、以及实验试剂的配备和存放等。而实验试剂的配备和存放以及灭菌等相关过程需要实验者的耐心和细心的能力是软件平台上还无法真实模拟的。（2）电脑操作和实际操作的差距。这是目前仿真实验室建立过程中遇到的典型的问题。因为学员主要依靠鼠标或者触摸的办法对模拟一起进行操作，但是真实实验中很多的操作是需要手感的，因此仿真无法做到这一点。
总之，基因工程仿真模拟实验室在帮助学员做到理论与实践相结合，增加其对该部分知识的认知方面将会发挥很大的作用，虽然该实验室的建立还会存在很多的问题，但是我们也坚信随着计算机技术的迅速发展，还会有更加全面的技术会面世。
参考文献：
仿真物理实验室范文6
物理实验课程是一门实践性很强的基础课程，传统的实验成绩评定是根据学生完成实验的情况给予评定的，通常是教师根据学生实验课的表现与实验数据的处理来评定的，因此具有很大的主观性，不能完全客观地反映学生实验能力的差异，这也是部分学生对物理实验不感兴趣的主要原因之一。
2虚拟仿真实验教学的优势与不足
在引入虚拟仿真实验教学平台以后，我们开始尝试使用新的虚拟实验室，选取了部分学生参与虚拟实验的教学过程，让学生和老师共同参与虚拟实验的设计、调试和研究。经过几年的教学实践，我们取得了一些初步的经验和结论。
2．1虚拟仿真实验可以丰富实验教学的内容
作为传统物理实验内容的重要补充，虚拟仿真实验也是学生认识物理现象，掌握物理知识的，培养实验能力的一个重要的途径。我们通过教学实践发现，虚拟仿真实验具有很强的可设计性，既可以完成一些传统的验证性实验，也能开发成为具有创新性的设计性实验和综合性实验，特别是对于一些物理原理较复杂的、实验图像较明显的力学和光学实验，使用虚拟仿真教学，更能激发学生学习物理实验的兴趣，增强学生的求知欲望。因此，恰当地使用虚拟仿真的实验内容不仅可以丰富传统的实验教学内容，也可以提高学生学习物理实验的兴趣。
2．2虚拟仿真实验有助于转变单一的教学方式
虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式，学生通过计算机仿真软件，进入交互式的，友好的仿真界面，可以在无教师指导的情况下，自主地完成一些较为简单的仿真实验，得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的，因此学生可以进行多次尝试，也不会造成仪器的损坏，特别是对于一些复杂地，较危险的实验，虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制，仿真实验可以不用在实验室里完成，也可以在课后独立完成，这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要，也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。
2．3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平
除了让学生独立地完成普通的虚拟实验，我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发，让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知识，通过对实验原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虚拟仿真环境，构建虚拟的实验仪器，最后调试仪器，得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程，也能全面反映学生完成实验的真实水平，也有利于对学生实验成绩客观评价，形成个体差异，提高学生学习物理实验的兴趣和成就感，从而提高物理实验课的教学质量。
2．4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足
虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式，它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识，需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解，另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外，在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难，特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员，这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。
3结论
