实验是教学过程中的一个重要环节,很多学校都把实验教学和实验室建设放在首要位置上然而,由于受到经费、场地和设备等的限制,实验教学并不能达到预期的效果,实验教学的质量令人担忧。一些耗资大的实验许多学校不能开设,学生只能通过课堂上老师的讲述对实验仪器及实验操作进行想象,缺乏实际操作经验。另外随着现在学生数量的增多,许多实验受到教室和课时的限制,在规定的时间内学生无法真正完成实验,造成实验课走过场的现象随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的发展,网络教学日益成为普及教育的有效手段。现在很多高校建立了校园网并通过中国教育科研网与互联网相联,虚拟实验教学系统的建立可以充分利用校园网的资源,通过网络虚拟实验室,能够通过计算机在网络中模拟一些实验现象。它不仅仅能够提高远程教育的教学效果,更加重要的是对一些缺乏实验条件的学生,通过网络同样能够“身临其境”的观察实验现象,甚至和异地的学生合作进行实验。因此,大力构建虚拟实验系统是远程教有发展的必然趋势,具有很高的实用价值和重要的现实意义:
(1)虚拟实验克服了实验在时间与空间上的限制,学生可以在任何有网络终端的地方,利用网络实验平台,进行设计性实验与实验有关的活动,
(2)虚拟实验促进了学生创新意识和创新能力的培养。学生可以在网络环境下开展综合性的实验和创新型的实验,彻底摆脱了原有设备条件的约束,在更深、更广的知识领域内探索。
(3)虚拟实验可降低科研成本和节省研究经费,并能够充分发挥现有科学仪器的作用,提高使用效率,尤其是通过联网后能实现大型科学仪器的资源共享,避免了大型仪器设备的重复添置、购买和浪费。
(4)虚拟实验的运用改变了传统的实验教学模式,推进实验教学向科学化、现代化方向发展。
(5)虚拟实验与传统实验教学相结合能大大提高实验教学质量。
内容来源:杨春《Virtools虚拟现实技术基础与实例教程》