浅淡虚拟实验室

浅淡虚拟实验室

    21世纪，全球网络化，人类进入虚拟时代，虚拟将成为人类先进文明生活、学习、工作的重要方式，现存的思维定式，多从现实性出发，真的是真，假的是假，清清楚楚；人们依据现实性估量可能性，并从现实性向可能性的发展中推导出合理性、因果性、必然性、规律性等等。然而，人类文明及其发展不是源于现实性而是始于虚拟。虚拟粉碎了现实性的真假界限，产生了“真的假”和“假的真”，形成了现实的悖论。特别是在万国互网、跨域一体的今天，虚拟开拓了人类的发展空间，开拓了以可能性、以不可能的可能性来重构人和社会发展的新时代。虚拟作为一种中介，人要做的最主要的事便是创新，即研究如何更好地进行虚拟，不断地推陈出新，创造更高级的虚拟现实。科技进步日新月异，科学本身就是虚拟的表现和产物。在此背景下，抓紧建立“虚拟实验室势在必行。
    从本质上说，虚拟现实就是一种先进的计算机用户接口，它通过给用户同时提供诸如视、听、触等各种直观而又自然的实时感知交互手段、最大限度地方便用户的操作，从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。虚拟现实的定义可以归纳如下：虚拟现实是利用计算机生成一种模拟环境（如虚拟电子和自动化实验室. 虚拟电脑系统和网络实验室. 虚拟电子商务实验室）是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该达到使用户难以分辨真假的程度虚拟实验室应该而且必要具备以下功能：
    使虚拟模型向实际原型足够逼真地逼近。虚拟实验室信息要简洁明了，确实能映射所论对象系统的内在结构和绩效。可向期望的境界--“感庶物之机、悟万律之理、索浮沉之秘、扬百家之义”--无限逼近。
    虚拟电子商务实验室
    虚拟现实象多媒体和因特网一样逐渐走进我们的生活，简单地说，以VRML为基础的第二代万维网=多媒体+虚拟现实+因特网。第一代万维网是一种访问文档的媒体，能够提供阅读的感受，使那些对Windows风格的PC环境熟悉的人们容易使用因特网，而以VRML为核心的第二代万维网将使用户如身处真实世界，在一个三维环境里随意探寻因特网上无比丰富的巨大信息资源。每个人都可以从不同的路线进入虚拟世界，和虚拟物体交互，这样控制感受的就不再是计算机，而是用户自己，人们可以以习惯的自然方式访问各种场所，在虚拟社区中"直接"交谈和交往。
    虚拟电子商务实验室能使电子商务在互联网上最典型的实用技术以网页的形式表现出来，使学生仿佛置身于一个网站中,统包括互联世界、贸易机会、信息发布、搜索引擎、校园超市、BBS、聊天室、ICQ、安全认证、电子邮件、FTP、数据库等栏目，只要移动鼠标到感兴趣的标题上点击即可以进入相应栏目。电子商务教学中的基本知识点, 如三种电子商务交易模式(B2B.B2C.C2C). 网络营销、 电子支付、EDI等,在这利用计算机发展中的高科技手段构造出一个虚拟的境界中，使参与者获得与现实一样的感觉。使学生能够以亲身参与的体验轻松愉快地获得知识。虚拟电子商务室,学生进入后 ,可以打开IE链接进入商务角色虚拟空间 ,对其中的商务角色进行操作等工作。例如 ,学生打开商务虚拟平台后 ,可以进入网上交易观看学习管理B2C模式前后台. B2B式前后台. C2C式前后台和电子数据交换等模型 ;可以进入网上银行观看学习管理网上银行服务、 电子钱包管理、可以进入网络营销观看学习管理网上信息发布. 电子邮件、 电子合同前后台、商业报告前后台、这一电子商务虚拟实验室不仅可以改善教学设备的不足问题。而且在教学方式上也改变了以往的授课模式,使学生能够按自已的需要来进行实时的交互式学习,主动地获取所需要的知识,由被动式的接受转化为主动式的学习。这种交互式的学习方式,能最大限度地发挥学生的主观能动性,激发学习热情和空间想象力,既取得良好的教学效果 又深受学生们的欢迎。从根本上改变了传统教与学的方式 ,使学生真正参与到教学活动中去 ,成为教学过程中的主体 ,变被动接受为主动学习,有效地提高了教学质量及学生综合运用知识的能力。解决了过去教师只能在课堂中讲授抽象的问题，这是"黑板和粉笔"的效果所不能比拟的。
    电子电路和自动控制系统的教学不仅要求掌握基本原理和计算方法，更重要的是培养电路的设计、分析和开发能力。电子技术高速发展，新器件、新电路不断涌现。普通实验室无法提供世界上各厂家的新器件给学生焊接成电路进行实测。虚拟电子工作台采用器件模型组成虚拟电路和自动控制系统的仿真实验,用虚拟测试仪器开展实验和分析，既可以克服实验室器件品种、规格和数量的不足、仪器损坏的困难，又可以通过验证型、测试型、设计型、纠错型和创新型等不同形式的训练，培养学生的分析、应用和创新能力；完成电路的性能分析、时序测试及印制电路板的自动布线训练虚拟电子工作台系统是电子线路仿真的大型软件包，拥有16,000多个组件的元器件数据库。模拟组件包括：运算放大器、肖特基二极管、隧道二极管、变容二极管、RF感应器、无噪声负载电阻器、噪声源发生器和微带波导等特殊的组件库。可以把各种模拟及数字电路组成混合电路，具有建立电路、仿真电路、分析电路和输出报告的功能。虚拟仪表包括：示波器、函数发生器、万用表、预测绘图仪、网络分析器、失真分析仪和瓦特计等。实验设备采用组合形式，配以各种信号源和虚拟仪表，由学生根据课程需要或自己对某个内容感到了解不够透彻，需作试验时，自己设计实验的途径，从组件中构造实验，学生提出方案，提出问题，教师给出指导意见，培养学生独立思考能力，实践以学生为中心的教学和实验模式。让学生先完成部分实验，取得一定的感性认识后再进行实际操作，达到以较低的代价取得较好的学习效果的目的 虚拟电脑系统和网络实验室, 实际应用有单机操作和网络操作系统，以及网络组建和管理PC虚拟机的在操作者只有一台计算机的情况下，可以让操作者创建多种不同配置的“虚拟”计算机，在这些“虚拟”机中，可以完成许多低层的单机实验（如磁盘分区、格式化、安装操作系统）和多种网络实验（可以组建Windows NT、Windows 2000、Windows Server 2003、Windows XP、NetWare、Linux等网络）就像操作者有多台联网的计算机一样。而在作这些实验时，绝对不会损坏操作者的硬盘上的数据，也不会有什么危险性。同时可以迅速掌握单机与网络的多项技能。尤其适用于在校学生在学校机房上机时作实验使用，或者个人用户在只有一台计算机的情况学习网络、单机低层的实验使用。
     没有虚拟假设，就不会有科学艺术，就不会有人类文明。迄今为止，人类的现实性基本上是不合理的，这是无庸质疑的客观事实。从发展的观点看，现实性只是以前的一种可能性的选择，任何现实性都是对其它可能性的排除，历史对某种可能性的选择也许有其历史的合理性，但那只是以前人类的发展形式；在虚拟时代，我们可以虚拟没有成为现实性的各种可能性，使其成为虚拟现实。普遍的数字化网络化，将大大提高人们的虚拟水平和创新能力，将使人类的生存方式主要生活在虚拟现实之中，而这虚拟现实比自然现实更富有人的特性、更符合人们多样化的理想需求。建立“虚拟实验室可为满足这种与日俱增的需求提供充分必要的便利。
                       （责任编辑：唐贞平）

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