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你还记得学院里学的高数、物理的公式吗？专业课的知识点现今又能够背下来几条？回想上去，过去我们学院学到的知识总是靠死记硬背、考前突击，真正能深入理解、学因而用的知识在结业以后可以说是寥寥无几。
现在，伴随着科技革命的浪潮，教育这个传统的“慢行业”也正在发生着巨大变迁。知识正在以更直观生动、高质有效的形式传递给中学生，原先厚厚的书本里的这些无趣无味的内容，逐步从纸上演进到多媒体上，从二维的PPT投影逐渐演变到3D视觉呈现和操作。
近几年来，在全球的顶级院校中，掀起了一股“虚拟仿真实验室”的新热潮，通过信息化手段结合学科特色，构建颇具科技感的多个学科虚拟仿真实验，丰富了教学模式，大大加快了教学资源共享化和教育信息数字化。
哪些是虚拟仿真实验室？
实验教学是教育教学过程中重要的组成部份，它可以帮助中学生提升实践动手能力，加深中学生对知识的理解，尤其对于STEM学科来说不可或缺的。而随着教育信息化的急速发展，传统的实验室、实验方法早已不能满足当下的教学需求，虚拟仿真实验室的出现，正在改变老师们的讲课形式。
这么，哪些是虚拟仿真实验室呢？简单来讲，虚拟仿真实验室是一种基于Web、VR虚拟现实等前沿技术建立的开放式网路化的虚拟实验教学系统，是现有各类教学实验室的数字化和虚拟化。在这个实验室里，中学生既可以在虚拟实验台上动手操作，又可自主设计实验，班主任则可借助虚拟器材库中的器材自由搭建任意合理的实验案例。
不仅实验环境设计的灵活性，虚拟仿真实验室还具有着良好的在线帮助和学习功能,同时能够拓展远程教育的领域，让实验可以通过网路不受时空限制地借助实验设备进行实验,和其他实验者共享资源,实现合作实验、指导实验、远程实验等,提升学习和研究效率,为实验教学环节提供强有利的支持。
总体来看，虚拟仿真实验教学具有以下几个明显优势：
一是成本低，教学质量更能保证。在实验教学中,实验器材及实验所需材料因为受价位的限制而未能普及，有些实验因时间持续得很长因而未能开办。但在虚拟实验教学过程中，器材、时间都不是问题，中学生可以全面体验虚拟仿真实验，享受探求和创造的乐趣。
二是互动性强，提升学习主动性与效率。班主任讲解过程中，中学生一边听一边看，就能动手跟随操作，互动性强、体验感好，在实验过程中，中学生可以看见近乎真实的实验疗效，加深对知识的理解。中学生还可以自主DIY实验，进行大胆探求，享受探求和创造的乐趣。
三是能否提供实操训练的机会，让中学生在步入产业之前，就才能了解真实产业运作的情况，比如制造业操作、金融业操作等，为她们未来步入职场、进入产业做更好的打算。
其他还有安全性高、更新方便等优点。在现实生活中，有一些实验比较危险、极具破坏性，在传统实验室可能没法尝试，但通过虚拟仿真实验教学，可以安全的进行操作和练习。
据悉，实验室可通过软件更新进行内容升级，代替硬件设备的重复采购，相对于传统的实验室来说更新周期短、更新成本小，但是对于各个中学生的情况可以详尽的记录，有利于班主任教研工作的举办。
顶级院校们的虚拟仿真实验室探求
当前，虚拟仿真实验室的搭建技术早已十分成熟，而且虚拟仿真实验室在教学上的应用带来的帮助早已获得国外外的广泛认可。在英国，耶鲁学院、加州学院伯克利校区等一众顶级高校都已布局虚拟仿真实验室教学，并逐渐推广。
从电气、机械、临床医学等动手能力要求较强的专业，再到供应链管理、金融投资、计算机编程等实训需求较大的专业，目前都能找到虚拟仿真实验室的身影。虚拟仿真实验室教学正在教育过程中发挥着它奇特的效用。
·斯坦福学院商大学：更具实战意义的金融投资虚拟实验平台
金融投资虚拟仿真实验室是中学生进行期货、期货、外汇等金融市场知识学习的情境式实操实训实验室。耶鲁学院商大学的金融投资虚拟仿真实验室为中学生提供了一套广泛的行业标准应用程序，供投资交行、基金管理、对冲基金相关实训使用。中学生将使用虚拟训练程序，将应案例研究和动手练习结合使用，以帮助她们通过实训经验把握财务、会计、投资管理相关的知识。
耶鲁学院金融投资虚拟仿真实验室的空间布局
该实验室配备了24个最先进的工作站来模仿交易大厅，并模拟交易大厅实况在后台播放CNBC的广播，让中学生在实际操作交易的过程中更有身临其境的觉得。而在这个实训平台上，无论中学生是要订购、出售或持有股票、重新平衡ETF的投资组合还是进行行业剖析，平台上的提供了包括数据剖析、RIT封闭市场交易平台、投资回测工具、彭博社新闻、Think-cell智库文件等诸多信息剖析工具，供中学生在实训中随时调阅使用。
耶鲁学院觉得，该实验室课程使中学生有机会边做边学，因而创造更有意义的学习体验。中学生才能将课堂理论与真实和模拟的市场数据相结合，以模拟现实情况。同时中学生能够愈发生动、灵活地把握怎么运用RIT、等软件，训练中学生获取、判断、运用复杂信息的能力，以易于结业后能快速地适应实际工作环境。
·密歇根州立学院：供应链管理中的虚拟实验
来自德克萨斯州立学院商大学的院士早在2015年就在她的货运和运输管理课程中使用了VDI（虚拟桌面系统）进行教学。在该虚拟系统中，中学生可以通过电脑笔记本、平板笔记本或智能手机随时访问“实验室”。在该“实验室”里，中学生除了能对实际货运管理软件进行操作，能够跟朋友和老师进行实时交流互动。几年实践出来，收获了中学生的广泛好评，中学生们纷纷表示这才是真正有用的学习技巧。
虽然在供应链管理的过程中，因为链条过长好多知识都比较具象无法在实践中进行操作训练。但在虚拟实验教学课程中，中学生可以使用（供应链网路优化软件工具），从产品包装大学物理虚拟仿真实验平台，到设计杂货店布局，以及后续的货运和运输，在该平台上，中学生们都可以各自设计她们觉得好的管理流程。
在设计完毕以后，中学生们还可以在实验平台上进行虚拟购物，进一步了解自己之前的每一步流程对最终购物的影响，从供应链设计者再到消费者，站在多角度来参与体验管理流程及结果，愈发深入的了解供应链管理的知识，训练对供应链管理工具的操作熟练程度。
在空间设计上，密西根州立学院的学院课室委员会还采用了创新的寝室设计并命名为“参与和主动学习的卧室”（RoomsforAnd，REAL）。REAL空间具有一个教员站，卧室周围有四个平板显示器，每张椅子上都有双平板显示器，通过这些具有引导性的交互式空间，促进构建起具有协作、动手能力、计算机介入的学习气氛与讨论环境。
·加州学院伯克利校区：用于信息化学系统教学、评测虚拟平台
近期，加洲学院伯克利校区的研究人员宣布，她们基于，创建了用于信息化学系统大规模开放在线课程(MOOC)的虚拟仿真实验室。这么首先，信息化学系统是哪些意思呢？
信息化学系统（CPS，Cyber-）是一个综合估算、网络和化学环境的多维复杂系统，通过3C（、、）技术的有机融合与深度协作，实现小型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务，它被觉得有望成为继计算机、互联网以后世界信息技术的第三次浪潮。简单来说，信息化学系统就是虚拟数字世界和实体化学世界的融合，跟工业物联网的本质基本一致，其根本的目的就是智慧制造。
这么，智慧制造其实会涉及到大规模的机器运作，这便会对实践条件提出了很高的要求。而伯克利学院的该虚拟仿真实验室除了让中学生能将真实机器人仿真、使用编程方式进行开发和调试、硬件控制等操作，在无需访问化学实验室或任何特定的NI硬件的情况下在虚拟仿真实验室平台的在线学习平台（MOOC）上操作大学物理虚拟仿真实验平台，还实现了该平台能对中学生的操作情况进行手动打分。
研究人员使用软件开发了两个组件：一个是布署在虚拟或真实硬件上的模块化控制程序，中学生们可以使用C或状态图模块开发与平台独立的代码；二是开发了独立运行的简易应用程序，提供直观易懂的GUI来进行仿真、测试、提供手动反馈，并通过手动评分机来进行评分。
加洲学院伯克利校区的CPS虚拟实验MOOC平台操作系统界面
该实验室于2014年首次上线MOOC课程并举办了试点，在注册课程的8500名中学生中其中有大概500名中学生使用了虚拟仿真实验室软件，最终342名中学生通过虚拟仿真实验室的学习并获得成绩证书。而在随后的一项中学生督查中显示，94％的中学生觉得虚拟仿真实验室的操作训练十分实用，86％的中学生觉得手动评分项目特别有用。据悉，有90％以上使用过虚拟仿真实验室需诶下的中学生报告说，她们在虚拟实验平台上的操作通过的解决方案，只需极少或完全无需任何代码更改就可以用在实际设备上，这也充分表明了虚拟仿真实验室提供了一个代替现场实验室的良好选择。
不仅以上几个校区外，耶鲁学院医大学、美国顶级商大学巴布森大学等也正在积极探求、应用虚拟仿真实验室，以进一步提升教学效率，提升教学成果。而在国外，虚拟仿真实验室也渐渐从民航航天、医学实验研究中迈向了普通院校教育中。此前中央就提出了教学信息化的方向，教育部也确立了建设虚拟仿真实验室的具体要求，还专门针对虚拟仿真实验室的特点、环节、适用学科方向进行了深入细致的研究。
从教育拥抱科技的趋势，以及国外外现有的发展情况我们虽然可以窥探，虚拟仿真实验室将会成为未来教学中的重要一环，用更新的教育方法与教育理念，能够培养出更适应当下时代发展的人才。
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