虚拟仿真实验教学中心名称

基础物理虚拟仿真实验教学中心

依托的实验教学示范中心名称／级别（校级或省级）

基础物理虚拟仿真实验教学中心

/校级

批准

时间

2017年4月

1.1 虚拟仿真实验教学中心的发展历程、建设概况

1.1.1发展历程

基础物理虚拟仿真实验教学中心依托于物理实验教学中心，其发展历程大致经历了三个阶段：

第一阶段是孕育奠基时期（1978-2002年）。陕西学前师范学院于1978年开始筹备设置物理学专业，一直到2002年处于成人教育、师资培训阶段。1982年开始招收物理专业的成人专科生，1985年开始招收物理专业的成人本科生，为我省培养了一批优秀的中学物理教师。从1981年开始学校先后多次投入资金来建设物理实验室，购置了用于基础物理实验教学的各种仪器和设备，为顺利开展日常物理实验教学提供了必要的条件，通过教学实践中不断的改革与探索，逐步完善和扩大了物理实验室的规模。

第二阶段是初期建设时期（2002-2012年）。在此期间，我校处于普高教育和成人教育并存的阶段。2002年开始招收物理专业的普高专科生，2004年开始招收物理专业的普高本科生，2005年成功申请“电子信息与工程”专业并于同年开始招生，2009年《大学物理》被批准为校级“精品课程”。随着全校招生规模的扩大，原物理实验室同时承担着物理专业的各门实验课和我校理工科各专业的大学物理实验课的教学工作。与此同时，在“国培计划”和“省培计划”中还承担着对中学物理教师进行实验技能的专项培训任务。所以原物理实验室条件和教学需求出现了明显的矛盾，于是初步开启了基于虚拟仿真技术的物理实验教学的相关研究，在教学实践中不断进行改革与探索，逐渐确立了中心的建设思路和目标。

第三阶段是重点建设时期（2012至今）。2012年我校改制为普通本科院校，学校加大了对物理实验教学中心建设的投资力度。对物理实验教学中心的实验设备进行了全面的扩充和提升，累计投入实验建设经费达235万元。2015年物理学专业被批准为校级“重点学科”，学校投入80万元重点学科建设经费，加强物理学科建设。在此基础上，于2017年成功获批校级“基础物理虚拟仿真实验教学中心”，学校投入专项建设经费50余万元，进一步增添了基础物理虚拟仿真技术的软硬设施，同时制定了一系列规章制度，加强软硬环境建设与实验教学改革。中心的软硬件环境得到极大改善，虚实结合、相互补充的实验教学体系进一步完善，教学效果日渐突出，教学质量明显提高。

1.1.2建设概况

基础物理虚拟仿真实验教学中心的建设思路是“遵循物理教学规律、注重教学科研融合、加强校企合作、资源开放共享”，建设原则是“虚实结合、相互补充、能实不虚”，截至目前开展的相关的建设工作主要包括通过自主开发、校企合作，创建了一批有专业特色的物理虚拟仿真实验教学资源，搭建了完善的虚拟仿真实验教学管理平台。本实验中心目前主要服务于我校4个院（系）10个专业的大学物理实验教学和中学一线物理教师的培训。在实验课程设置上，构建了大学物理实验、近代物理实验和中学物理实验三个层次的实验课程体系。在基础物理实验中有大学物理的力学、热学、光学、电磁学实验等内容。

在虚拟仿真实验教学中应以学生为中心，为学生营造更多自主学习、多元化发展的实验环境。虚拟仿真实验教学中心通过虚拟仿真实验教学资源和教学管理平台，实现了实验教学资源的服务与共享。通过中心虚拟仿真教学网站，教师与学生可以在校园内、外授权使用虚拟仿真实验教学资源。学生不仅可在实验中心机房上机操作学习，还可借助于台式电脑、笔记本、iPad、智能手机等多种形式的终端设备，在校园内网络覆盖到的任何地方，进行实验学习，教师进行实验指导与教学，实现真实实验不具备或难以完成的教学与学习功能。达到虚中有实、实中有虚的多元化实验教学与学习效果，丰富了实验教学手段，增加了实验学习内容与时间。中心实验教学形成：课程层次、专业分类、虚实结合、相互补充的多元化虚拟仿真实验教学体系。

1.2物理虚拟仿真实验教学中心建设必要性

我校现存多个专业与物理学科均有着密切的关系，如电子信息、数学、生物、化学、计算机、学前教育（科学方向）等专业的核心课程中都有与物理学相关的课程，说明它们的发展和建设都离不开物理学科与虚拟仿真实验。物理虚拟仿真实验教学中心的发展可以为其他专业的教学提供更好的实验环境，可将各学科的一些新知识、新技术运用于其他专业的教学中，这样有助于促进其他专业的发展。另外，通过物理虚拟仿真实验教学中心的建设，可以稳定一批高水平的科研队伍和发展壮大人才队伍，并为多学科交叉、多学科融合、形成我校有特色的学科群做新的探索和尝试。物理虚拟仿真实验教学中心的建设将极大提高我校在省内乃至国内的竞争力和对话能力，进一步提高我校承担高级别科研项目的能力，积聚更多的高层次人才，有力地促进我校本科生教学和人才培养，加速推进基础研究、应用基础研究和技术开发，增强与地方经济建设的相关度，为陕西学前师范学院的跨越式发展做出积极贡献。

1.3虚拟仿真实验教学中心特色与创新

1.3.1注重学生创新能力和创新思维培养

中心建设将以图像化的虚拟仿真实验软件LabView、Material Studio、LLG Simulator等为平台，搭建“基于LabView虚拟平台的趣味仿真实验”模块等，开发了50个具有综合性、探究性和创新性的虚拟仿真实验项目，满足学生在信息化条件下自主学习、探究学习、协作学习的要求。可以完成大学生创新基金项目、科技活动、本科毕业论文等。

1.3.2以虚促实，培养大学生实践能力

    首先，很多需要材料建设和条件建设的实验，在不易购买和实现的情况下，可通过虚拟仿真形式进行实验方法展示和探测；其次，能开展很多真实实验平台无法开展的高危性实验，在仿真过程中让学生了解实验危险性，提高真实实验操作过程中的安全性；最后，虚拟仿真实验平台能够实现微观模型难以进行的实验，以动画形式为学生演示微观与宏观现象之间的联系，提高他们的学习积极性，增强学生灵活运用理论知识的能力和素养。

1.3.3虚实结合，构建创新实验教学体系

能够实现虚拟实验和真实实验的结合，按照“虚实结合、相互补充”的原则，构建以学生能力培养为核心，分层次、模块化、开放式的创新实验教学体系。

1.3.4构建校企合作共建模式

中心建设能够实现以资源建设为重点的校企共建共管合作模式。能够建设实现合作企业与师生培训和实习基地合作开发的工作环境；能够实现仿真软件理论知识、基本操作、实例运行等高级培训课程；能够实现企业专家和在校教师之间的科研项目合作与开展。