虚拟化学论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇虚拟化学论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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2虚拟机在中职信息化教学中应用

2.1应用一：教学环境随身带

GuestOS在HostOS中只是一个虚拟硬盘文件，文件大小即GuestOS实际消耗的硬盘空间，如GuestOS为纯净的WindowsXP或WindowsServer2003，虚拟硬盘文件大小一般不超过2GB，便于存储在U盘或移动硬盘随身携带。由于VirtualPC和VMware都可以直接使用虚拟硬盘文件打开相应的GuestOS，所以对于一些特殊的教学环境，教师可以事先在GuestOS中配置好，或直接将实训室的实训环境通过镜像方式Ghost安装到GuestOS中，然后将虚拟硬盘文件存放在U盘或移动硬盘中，随身携带，这样只要所用计算机上安装了相应的虚拟机就可以把虚拟硬盘文件拷到计算机上使用，这样既方便了备课，又方便了上课。当然，经实践证明，如果是存放在USB3.0的U盘或移动硬盘上，则可在USB3.0的移动设备上直接运行GuestOS，这样省去了拷贝虚拟硬盘文件时间，大大提高使用效率和便灵活性。VirutalPC安装快速，操作简单，相对于VirutalPC，VMware的硬件虚拟更强大，磁盘使用效率更高，更突出优势，若某些软件在VirtualPC无法运行时，不妨使用VMware。但由于VMware安装较繁琐、耗时，若要使用VMware，则建议先在常用的多媒体教室或实训室安装好VMware，以免影响课堂进度。

2.2应用二：节省设备投入，提高实训教学效果

2.2.1方便教师搭建服务器，提高实训教学效果

在实训教学中，将用于考试或文件共享等专门用途的ServerOS安装在教师机的虚拟机上，则每间实训室可节省1台服务器计算机。在虚拟机上安装ServerOS后，教师可方便地实现在WindowServer2003的GuestOS中搭建各种服务器，如文件服务器。在建好文件服务器后，可以通过特定软件实现为每个学生机建立一块相互隔离的个人空间，这样既方便了学生提交作业，也方便每次课将上次未完成的作业对应地发送给学生。

2.2.2方便学生搭建实训平台，进行实训、测试，强化技能

（1）在计算机实训中，每个学生均可利用一台计算机同时操作多个GuestOS，进行完整的实训测试，不仅提高了实训设备的使用效率，还可以让每个学生系统、全面地掌握相关技能，而不局限于分工合作后的局部技能，如网站建设与测试、网络攻防测试等。（2）由于HostOS与GuestOS是隔离的，所以在GuestOS中不管是分区、中病毒、死机，还是安装各种软件，都不会影响HostOS。在HostOS中，GuestOS仅表现为一个或多个数据文件，所以诸如系统安装、磁盘操作、分区调整、数据删除与恢复测试、病毒防治、网络安全攻防测试之类会损坏HostOS的实训，就可以放心地让学生在GuestOS中进行反复实训，这样学生的专业技能也能得到更好的强化。

2.2.3方便准备不固定实训场所的实训环境

（1）对于临时调整实训室时，经常会遇到学生机缺少实训环境，教师可以利用如凌波多媒体网络教室软件、飞鸽传书等局域网文件传送软件，快速地将配置好实训环境的虚拟硬盘文件传送给学生，学生就能在虚拟机的实训环境中正常完成实训。（2）对于一些非正常教学的培训，学生机中缺少培训所需软件，或软件版本不同，则可将培训所要的软件安装到GuestOS中，传送到学生机上，从而减少了对所有学生机因不同需求反复安装的麻烦。

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1 数字图书馆与虚拟学习环境整合概述 

数字图书馆与虚拟学习环境的整合是将学生的学习资源、教师的课件资源和图书馆的数字资源融合在一起。学生通过教学过程获取知识的方式和通过图书馆获取信息的方式均发生了巨大变化，导致了图书馆服务从传统服务向虚拟服务的扩展。 

1.1 有利于图书馆服务角色的改变 

图书馆的服务从传统对图书资料的开发利用，重视对教师课件资源和考卷资源的开发，到承担起利用元数据对其组织、描述、加工和整理的任务，将学生的学习资源、教师的课件资源和图书馆资源与服务融合在一起，并建立一个统一的信息访问平台。对来源各异、不同媒体的信息资源进行整合，利用统一的界面为读者提供一个一站式学习、无缝检索的数字化学习环境。 

1.2 拓展了图书馆的服务模式 

数字图书馆的建设是为了高效率利用图书馆资源，解决传统图书馆信息搜集、整理、加工服务过程中的局限性和低效率，以满足读者对图书馆信息资源的需求。与传统图书馆的服务相比，数字图书馆与虚拟学习环境的整合建立起了以数字图书馆为平台发展起来的虚拟服务、个性化服务、虚拟参考服务、网络导航服务。它包括：馆际互借与电子文献的传播、公共书目查询、数字资源全文的获取、在线阅读、用户培训课件等等。如：一个读者想续借、预约、馆际互借图书，这些都可以在网上通过图书馆网页得以完成。 

1.3 有利于培养学生的学习能力 

虚拟学习环境是在网络条件下产生的，它具有明显的特征：技术性、开放性、学习资源的丰富性及共享性、学习的自主性等等。数字图书馆与虚拟学习环境的整合可以满足不同读者的不同的学习需求。数字图书馆具有的便于储存、组织、检索、复制和传输等特点，使读者可以按照自己的意愿来进行，没有了条条框框的束缚。通过网络虚拟学习调动读者的感官认识，使其产生学习兴趣，并能变被动为主动。借助网络这个平台，大家在这种学习环境中，可以借助于各种先进的学习软件、工具和平台，对共同感兴趣的东西和学习过程中遇到的难题，进行自由交流、互动、讨论和协作，共享彼此的观点、思想、资源、知识、学习经验和集体智慧。不仅学习到了知识，而且获得了学习能力的提升。 

1.4 有利于同学之间，学生与教师之间的交流 

传统的教育方式是受教育者与施教者，两者之间根本不可能实现所有学生与教师之间的互动。虚拟学习环境下，教育不再是单纯的只在校园或者在教室内的行为模式，学生对教师的依赖性减少了。虽然虚拟学习环境中学生与教师在空间上是分离的，但他们通过电子邮件、语音聊天等诸多形式相互联系，甚至可以在网上组织学习小组。在这个学习环境中，他们可以很自由的和老师、同学进行在线交流，相互学习。学生可以向老师提出问题，寻求老师的帮助。老师也可以随时抽查学生作业，并对作业提出意见和要求。所以说虚拟学习环境更能启发学生的创造性、互动性。 

2 数字图书馆与虚拟学习环境整合中存在的问题 

2.1 技术层次低 

虚拟学习环境依托于数字图书馆的发展，但数字图书馆涉及到图书馆本身结构的数字化以及管理程序、信息传递过程的数字化。它的形成必须依靠馆藏信息资源的信息数字化。数字图书馆是以数字化的形式，将文字、图像、声音、动画等多种形式的信息存储在光、磁等非纸质载体上，通过计算机和其它外部设备再现的信息资源。在发展过程中一些技术问题还不够完善。如：信息编码技术、通讯技术、服务器技术和用户接口技术等。这些技术问题涉及到资源的内容、结构，造成了读者下载资料困难。可获取的资源太少，因而不能真正提供“一站式”的服务。 

2.2 资源有限 

数字图书馆与虚拟学习环境的整合是为了让读者获取更多图书馆资源，为读者提供经数字化处理的多样化、全球共享的学习材料和学习对象。而在具体使用过程中，由于受到各种因素的制约，如：图书馆经费制约、传统图书馆的制约、知识产权等等，造成向读者提供资源有限。目前，高校馆藏数字化主要集中在学位论文、会议论文等电子资源(电子期刊、电子图书等)，对多媒体资源及网络资源收集加工比较少，对图片、音频、视频、光盘等类型的资源提供的检索途径比较少。 

2.3 读者利用的效率不高 

在虚拟学习环境中，数字化学习平台与图书馆管理系统的整合面临较大困难，如果不对他们进行整合，或者整合不合理，都会给读者造成极大的不便。目前国内许多图书馆资源与服务分布较散，一站式信息服务未能实现。一方面高校数字图书馆在资源整合过程中普遍存着数据缺乏规范，造成用户获取资料困难；另一方面图书馆资源内容采集不全，有些数据库的期刊在整合系统中没有收集。这些都是造成读者利用效率不高的重要原因。 

3 加强数字图书馆与虚拟学习环境整合的举措 

3.1 提高整合技术，完善整合后的系统功能 

3.1.1 信息资源整合 

信息资源的整合应以馆藏书目资源为核心，选择本校特色主题制作成独具特色的文献数据库或者专题数据库，对数目数据库、全文数据库和一些免费提供短期服务的数据库、自建数据库等多种载体进行全方位的提示与整合。对读者比较常用的资源，如电子期刊、电子图书、学位论文、会议论文等数字资源通过图书馆主页提供给读者。 

3.1.2教师课件的整合 

对全校优秀教师的教学方法、课程需要的资源等加以整合，以充实到虚拟学习环境中。 

3.1.3 建立信息资源导航库 

根据读者需求，搜索、选择、挖掘internet中的信息资源，下载到本馆或本地网络中，经过分类、标引、组织，通过网络或其他方式提供给用户。 

图书馆将这些整合出来的数字资源，通过一定的检索方法，如关键词、题名以及学科分类等检索点提供给读者。对数据库的检索界面应遵循简单、友好的原则。对于教师课件参考文献及教学参考书目与图书馆目录建立技术上的链接，达到虚拟学习环境和数字图书馆相融合的结合体。 

3.2 加强读者信息检索技能的培训 

对读者群的培训。从低年级的入馆教育到高年级的文献检索课的教育要分层次逐步开展，以达到即对学生进行培训，又对图书馆资源起到宣传作用。目前高校文献检索课还不普及，而且大都是选修课，参加的人数不多。为拓展图书馆的宣传力度，培养学生利用文献信息资源的主动性，应在全校范围内提高文献检索课教学力度，将文献检索课纳入必修的范畴，让文献信息检索知识成为学生走向社会后必不可少的知识点。 

加强对读者检索能力的培训。培训内容包括具体的操作，如计算机检索、网络查询及网络通讯方法等方面。使光盘数据库、多媒体网络资源成为读者获取信息的主要渠道。 

3.3 对读者信息需求的分析 

3.3.1依赖心理 

随着图书馆服务的更新，读者可以通过计算机、网络等技术查找他所需要资料。但读者还是希望通过一个界面能方便快捷的查找资料以及教学课件等。 

3.3.2 求便心里 

读者在利用虚拟学习环境时，倾向于手续简便、网络搜索引擎与入口提供单一的检索点。 

3.3.3 求新心里 

由于信息量大，更新快，读者在利用时希望获取的是最新的、经过筛选、具有高质量的资源与环境。 

对读者信息需求的分析，是了解读者在虚拟学习环境中学习过程的一般需要，以便在虚拟学习环境的创建中更好地整合各种数字资源、教学资源，做到有的放矢。 

3.4 馆员素质能力的提高 

数字图书馆与虚拟学习环境的整合，改变了图书馆员原有的服务模式。如何改变传统的工作方法，需要进行一定的尝试。 

3.4.1 改变工作模式 

图书馆原有的工作主要是对图书馆购买的资源进行整理加工，然后提供给读者使用。现在要重视对教师的课件资源、学校优秀论文、学术动态进行收集、整理、描述和加工。使读者能够像利用图书馆资源一样很方便利用网络资源、教师的课件资源和与课程相关的参考资料。 

3.4.2 改变服务模式 

在虚拟学习环境中，学生的学习方式跨出了传统的课堂授课模式，学生的学习能力在这一环境中得到了培养和锻炼。图书馆的服务模式也由过去通过图书流通、阅览、咨询等实体服务而转向通过网络向读者提供形式多样的虚拟服务，图书馆员要主动参与，发挥图书馆信息资源优势。 

虚拟学习环境是新兴的、不断发展的信息服务体系，教师、图书馆员和学生在这一学习环境过程中，将对数字图书馆和虚拟学习环境提出更多、更高的要求。 

 

参考文献： 

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）07-0172-02

药品检验是药学专业的核心课程，仪器分析则是测定药物的物理常数、鉴定药物真伪、检测药物纯度和杂质限量、测定药物含量及效价的主要方法，具有取样量少、灵敏度高、自动化程度高、分析速度快、应用范围广等特点。随着技术的发展，仪器分析的基本原理和实验技术已经成为药学研究和应用工作中必须掌握的基础知识和基本技能，药物研究、生产及检验等各种行业机构对高效液相色谱仪、气相色谱仪、分光光度计、质谱仪等设备的依赖已经到了不可或缺的地步。培养熟练掌握仪器分析技术的专业人才，是药学教育的主要任务之一。

当前仪器分析教学面临的主要问题

教学仪器严重不足，教学效果有限 实验教学所用仪器多数为贵重、精密物品，且数量极为有限，如质谱仪、核磁共振波谱仪等大型分析仪器，一般学校只购置1台。而近年来的扩招使得学生数量成倍增加，教学仪器资源更显缺乏。教学仪器的不足，使得很多学校的实验实训课程变成了观摩课、试教课，学生得不到足够时间和强度的实际操作锻炼，实验教学效果不理想。

仪器落后，与实际应用脱节 技术的快速发展使得分析仪器更新换代的频率加快。而在学校的实验教学中，往往由于经费原因，所使用的仪器得不到及时更新，从而与实际应用脱节。学生在校期间学会的分析仪器操作技能，到了实际工作环境中用不上，仍然要学习新一代仪器的使用，这使得学校实验教学的意义大打折扣。

教学成本高，学生无法熟练掌握仪器 仪器分析实验教学需要用到大量的药品、试剂，教学成本很高，所以往往以小组的形式进行实验，真正得到动手锻炼的学生只占少数，而且也只能进行有限次数的操作。在这种情况下，学生只能对仪器有一个基本的认识，而无法熟练地掌握仪器使用技能。在一些高端仪器的实验教学中，这一问题尤为明显。

实验操作层次较低，无法深入了解仪器功能 当前，仪器分析教学安排的都是操作层次较低、步骤简单的实验，立足于让学生了解仪器、知道基本操作过程，而无法做到让学生深入、全面地掌握仪器的用途。这导致了学生对仪器的认识浅尝辄止，难以了解除实验所用以外的仪器的使用方法，也没有机会碰到使用仪器过程中的各类特殊情况，无法培养学生对各种问题的分析和处理能力。

存在操作安全、环境污染等隐患 仪器分析实验中部分试剂是危险的化学物品，如果操作不当会发生安全事故，同时，实验过程中排放的“三废”也会对环境造成污染。但为了保证教学质量，一定量的实验实训课程必不可少，这容易引发安全问题和环境污染问题。

虚拟仪器分析实验的研究及其应用

虚拟仪器分析实验指的是利用计算机系统，引入现代信息技术和虚拟现实技术，模拟各种分析仪器，使受训者可以像在真实环境中一样运用各种虚拟实验器械和设备，对建立起来的实验模型进行实时仿真操作，从而完成各种预定的实验。

笔者利用中国知网，对中国期刊全文数据库、中国优秀硕士学位论文全文数据库、中国博士学位论文全文数据库进行跨库检索，以模糊匹配方式查到2000年以来药学相关学科内关于“虚拟仪器分析实验”主题的期刊论文共253篇，学位论文共3篇。其中，2008年以来的论文共97篇，约占38%，表明虚拟仪器分析实验是近年来的研究热点。所查论文的主题主要包括了“虚拟仪器分析实验的概念和应用”、“虚拟仪器分析实验的优缺点”、“虚拟仪器分析实验教学系统的设计”等。许多研究人员从不同角度对虚拟仪器分析实验进行了探讨，如杨雪等人研究了虚拟实验中情感、表现和行为三个层次的设计思路，傅增智、徐静等对比研究了虚拟实验和真实实验，代晓青则探讨了虚拟实验对受训者操作规范的培养作用。

国内外多所大学，如霍普金斯大学、上海交通大学、大连理工大学等都对虚拟实验室建设进行了研究，并建设了一些适合于药学、化学专业的虚拟实验室。中国药科大学建立了一套《气相、液相分析实验》仿真系统并取得了一定的应用效果。重庆医药高等专科学校开发了一套实训教学系统用于虚拟仪器分析实验教学。国内外软件市场上也出现了相关的虚拟实验室产品，例如Chem SW公司的GC-SOS气相色谱模拟和优化软件，大连理工大学的仪器分析虚拟实验室。笔者通过网络调查，发现中国药科大学、重庆医科高等专科学校、大连理工大学、广东药学院等高校已经应用了虚拟仪器分析实验系统。

辅助教学的虚拟仪器分析实验平台建设思路和要点

建设思路 用于辅助教学的虚拟仪器分析实验平台的建设，目前主要有以下三种建设思路：第一，引进市场产品。购买成熟的虚拟仪器分析实验平台，是最便捷的解决方案，具有流程简单、部署方便、实现容易、后期维护有保障等优点，缺点在于需要一定的经费支持，尤其是一些国外的虚拟软件，价格十分昂贵。此外，直接引进的产品还存在不一定能完全满足当前实验教学需求、定制相对困难等问题。第二，引进其他高校开发的系统。国内许多高校都开展了虚拟仪器分析实验教学研究，并出现了不少优秀成果。例如，中国药科大学开发的仪器分析实验仿真教学实习系统，可以进行试剂的仿真配置，完成气相色谱系统和液相色谱系统的仿真操作，自动记录学生的操作过程，进行仿真实验考核等功能。引进其他高校开发的系统，优点在于能够在较大程度上满足当前实验教学的需求，同时所需经费也不是很高，缺点是后续的服务可能会不到位、系统无法更新等。第三，自行开发或委托开发。自行开发或委托第三方公司开发虚拟仪器分析实验教学系统，能完全根据自己的实际实验教学需求进行功能的规划和系统的设计，具有较强的灵活性和兼容性，前提是必须拥有具有系统分析能力的工作人员。自行开发可以结合学校信息化教学建设工作及相关科研项目展开，是当前许多学校选择的建设思路。

建设要点 在虚拟仪器分析实验平台的建设中，有许多值得注意的地方。笔者认为，一个先进的虚拟仪器分析实验平台必须具备以下三个特点。第一，用户界面逼真。用户界面逼真是虚拟仪器分析实验平台必须具备的第一个特点。因为虚拟仪器分析实验平台是用于仿真实验的，要达到用户在虚拟实验平台上学习、操作后，在真实仪器上能够无需再次学习、非常熟练地使用。所以，用户界面必须逼真，仪器的形状、颜色，相关提示灯和提示信息的显示、操作过程和操作结果的模拟，都要和真实仪器相差无几，才能达到实验的效果。因此，最新的3D技术、虚拟现实技术必须在实验平台中应用。第二，富于交互。仪器分析实验过程本质上就是人机交互过程。如果虚拟仪器分析实验平台不具备较强的交互性，就只能算是一个仪器分析实验演示软件，而无法起到实验的作用。一个先进的虚拟仪器分析实验平台，应该是富于交互的，各类按钮的功能和支持的动作，要和真实仪器一致，同时，各种交互操作应该是简洁明了的。多点触控技术应该在实验平台中得到应用。第三，充分设定各种应用情景。虚拟实验的最大好处在于可以模拟任意特殊的情况而不会产生任何危险。因此，应充分设定各种应用情景，让受训者在虚拟实验过程中可以任意操作，认识各种特殊乃至危险的后果，从而让受训者更为彻底地掌握仪器的特性和使用方法，加深对仪器的认识和对安全操作的理解。

虚拟仪器分析实验平台的教学效果

虚拟仪器分析实验平台具有运转快速、界面简洁、覆盖面广、利用方便等特点，能比较真实地模拟相关实验的过程，让学生提前熟悉仪器及掌握仪器的操作，认识实验项目的操作步骤和要点，有利于学生对真实仪器的操作，节省真实实验的材料和时间。通过虚拟实验，可以让学生多次重复实验而无时空限制、安全及污染等问题；可以让学生规避真实实验的诸多忌讳，甚至违规操作，以进一步掌握仪器的使用办法；可以通过各种设定好的特殊情况，感受仪器操作过程中可能出现的问题，以全面地锻炼学生分析问题和解决问题的能力。

北京中医药大学在2006级中药学、中药分析、中药制药班应用“高效液相色谱法定性和定量分析实验”虚拟教学后进行教学效果问卷调查得知，有81.2%的学生愿意进行虚拟实验学习，有84.8%的学生通过虚拟学习清楚地知道了如何操作仪器。2007年底，清华大学在将仪器分析实验多媒体网络教学平台应用于化学系、化工系、环境系及核物理学院等院系的仪器分析实验教学中，经过连续5个学期的教学数据对比分析，发现接受了虚拟实验教学的学生个人得分同比超过其他院系的学生，仪器分析实验教学质量得到了明显提高。第二军医大学应用了虚拟实验平台后，82%的学生认为虚拟教学系统的交互性有利于知识传授，76%的学生认为运用虚拟教学系统有助于提高相关教学内容的教学效果和教学效率，73%的学生认为虚拟教学系统更适合于辅助教学。

当然，虚拟实验替代不了真实实验。由于其缺少实物感，操作正确的情况下结果唯一，无法反映现实中操作正确也有可能出现不良后果的情况，虚拟仪器分析实验主要用于辅助教学，结合真实实验教学，以取得更好的教学效果。

综上所述，在药学教育工作中，虚拟仪器分析实验平台具有广泛的应用前景。科学地运用虚拟实验手段，拓展教学空间，能有效解决很多用常规方法无法解决的教学问题。建设一个界面逼真、富于交互、充分设定各种应用情景的虚拟仪器分析实验平台，用于辅助教学，将有效缓解当前仪器分析教学中面临的主要问题，可以成为实验教学的有益补充，丰富和完善仪器分析实验教学的教学形式，降低教学成本，增强教学效果，从而提高仪器分析实验教学的质量和水平。

参考文献：

[1]杨雪，宋金刚，黄海林.医学虚拟实验的层次性设计研究[J].中国高等医学教育，2010（1）.

[2]傅增智，孙云霞.虚拟实验结合真实实验提高生理学实验教学的实效性[J].卫生职业教育，2009（22）.

[3]徐静，孙艺平，王冬梅.虚拟实验与真实实验在机能学实验中之比较[J].医学与哲学（人文社会医学版），2009（6）.

[4]代晓青，杨雪，黄海林.虚拟实验对提高医学生规则行为能力的作用分析[J].中国高等医学教育，2010（12）.

[5]Lucília Domingues，Isabel Rocha，Fernando Dourado et al.Virtual labora-tories in （bio）chemical engineering education[J].Education for Chemical Engineers，2010（2）.

[6]狄斌，吴春勇，李博.在仪器分析教学中引入仿真教学手段的思路[J].药学教育，2005（5）.

[7]彭坤，王易振，张静文，等.虚拟半自动生化分析仪实训教学系统的构建[J].重庆医学，2010（18）.

[8]Capillary Gas Chromatography，Simulation and Optimization Software[EB/OL].[2011-06-05].http：//省略/.

[9]大连理工大学化学系.仪器分析虚拟网络实验室[EB/OL].[2011-06-05].http：//chemlab.dlut.省略/homepage/produce/index.php?action=v4.

[10]曹枫，关兆铿，马长华，等.“仪器分析实验多媒体教学平台”制作与应用[J].中医教育，2008（5）.

[11]周云，张连庆，林金明.多媒体网络化教学平台在仪器分析实验教学中的探索与实践[J].大学化学，2010（6）.

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生物化学既是高等医学院校的一门专业基础学科，又是当代医学和生命科学的前沿学科，其理论研究的深入与实验技术的革新息息相关，生物化学实验技术在生物学及医学发展的科研实践中，展现出不可限量的前景，不仅在新理论发现和开发应用新技术方面起着决定性的作用，同时也为实现科技创新和社会生产力跨越发展提供重大战略机遇。特别是进入21世纪以来，生命科学突飞猛进，生物化学实验技术已渗透到医学科学的各个领域，成为诊断、治疗、预防疾病的重要手段[5-9]。然而，相对生物化学理论教学，当前的实验教学普遍存在一些弊端和不足，难以满足学科发展与创新的需要。生物化学课程内容广泛，授课学时有限，特别是教学改革后各专业的实验课时都进行了压缩，实验课程内容往往只能选择一些简单的实验项目，实验教学模式往往是教师课上讲解、现场演示实验步骤、学生动手实验的传统模式。学生只需严格按照教师的指导被动地进行实验操作，而无需进行独立思考和自主设计。这就造成了教学内容、教学模式与新技术的不断涌现及学生多角度、多层次学习需求之间的矛盾，造成学生主动性的缺乏。现代科学技术的发展为解决这一矛盾提供了契机，“互联网+”、大数据、云计算、移动互联、多媒体、流媒体等技术能够突破时空限制，使多维度、多方位、多手段、实时实地的学习成为可能[10-12]。因此，在当前的生物化学实验教学中，采用结合现代科学技术的混合式的教学模式是解决问题的良策。

2“互联网＋教育”实验教学模式研究思路

研究过程遵循“一个理念，两项策略，三点提高，四个改变”的核心思想。

2.1落实“一个理念”

新型教学模式应真正落实“以学生为中心”的教学理念。传统教学中，在传授实验步骤、强调注意事项后，让学生进行操作的方法，基本上是一种灌输式的教育模式，是以教师为中心的。新的实验教学模式则是让学生先自学实验内容，再上机进行虚拟实验操作，自己总结出问题和注意事项后再进行实践操作，这对学生的能力培养具有很好的作用。

2.2实现“两项策略”

旨在充分利用现代信息技术扩充教学资源，包括微实验制作策略和手机端平台策略。微实验制作策略。微课视频时间短、内容精、趣味强、效果佳，有利于生物化学这样内容较抽象、知识点较繁杂的学科教学。利用微实验对仪器操作技术进行放大处理，对关键问题进行重点强调，增加了直观性，有助于学生掌握操作要领和教师节省课堂讲解时间，学生能够通过反复学习达到易学、乐学的效果。手机端平台策略。蓝墨云班课、微信工作平台，因信息传播的及时性、互动性、广泛性、高效性和低成本等特点而备受教育工作者的青睐。构建生物化学实验教学手机端实验课程平台，并要求学生及时上传当天实验结果，便于查找教学问题、激发学生学习动机、考查课前预习效果、加强师学互动，以及提高学生的主体性和实验效率。

2.3应用“三点提高”

旨在提高学习使用高、精、尖生物化学实验仪器设备的效果。生物化学实验涉及许多贵重的仪器设备，如PCR仪、高速冷冻离心机、凝胶成像系统等。这些仪器设备价格昂贵、操作复杂，对操作人员素质要求较高，且需专人维护、保养，不能满足学生人人通过上机操作熟练掌握技术的需求。在实验教学过程中的具体做法是，一方面以第二课堂形式吸引部分优秀学生参与科学研究，在实践中学习；另一方面通过虚拟实验教学系统帮助学生认识和熟悉高、精、尖仪器设备的使用方法及其注意事项，提高学习使用这些仪器设备的效果。

2.4达到“四个改变”

在实验教学模式方面主要有4项改变，一是由传统的再现式学习模式改变为探究性、合作性学习模式；二是知识的传授方式使学生由被动接受变为主动学习；三是教师由原来的知识灌输者变为学习的组织者、引导者、参与者；四是学生由知识的被动接收者变为主动融入课堂。

3“互联网＋教育”实验教学实践

在生物化学实验课程教学实践中，采用蓝墨云班课和手机端平台，遵循“课程视频提前推送—学生自由自主学习—师生线上线下互动”的教学模式。电脑端平台的功能包括管理课程运行、制作视频微课、上传编辑资源、编写在线测试等，手机端平台的功能包括通知、参加头脑风暴和讨论等各项活动，以及在线测试、作业互评等，实现了实验教学“线上—线下—线上”的过程。教师在切实做好课前推送的同时，精心组织课中指导和课后分析讨论，并根据各方面反馈对教学过程进行修改完善。

3.1课前资源准备

构建实验项目区、实验工具区、前沿知识链接及即时通知等课前资源。实验项目区主要针对课堂实验教学环节，上传所有实验课件、视频资料；实验工具区主要针对生物化学实验常用仪器；前沿知识链接的目的是分享生物科学前沿动态；即时通知主要涉及课前实验安排、实验计划、实验须知的。

3.2虚拟实验和微实验制作

虚拟实验如SDS-PAGE凝胶电泳、紫外可见分光光度计使用、基因克隆技术等，通过虚拟的动画演示和互动操作，能够方便学生掌握实验操作流程和注意事项。利用PowerPoint2016、Flash等软件，根据教学大纲和学生专业需求，选择WesternBlot、分光光度技术等科学研究常用技术进行微实验课制作，使实验理论和实验操作直观易懂，对注意事项和重要步骤进行字幕说明或旁白解说，对实验结果以动画形式呈现，使学生对实验过程、实验现象有直观的认知。

3.3手机端平台建设

用于构建生物化学实验教学微信平台和蓝墨云班课，能够提供实验室设备、使用时间等信息，方便学生在线预约、登记；能够在课前推送实验须知、微视频、电子课件；能够使学生上传实验结果，并在云班课APP上进行结果欣赏、分享实验趣闻等；能够使学生就实验报告进行分析讨论，激发学生的学习动机，增强学习效果，加强师生互动，提高学生的主体性和实验效率。

3.4实验室开放

高校实验教学改革的重要内容之一就是实验室开放，开放实验室对于学生参与或独立开展科研活动至关重要。实验室开放应进行规范化管理，制定安全、低值易耗品管理、易燃易爆品管理、废弃物品处理管理等规章制度，并在贯彻落实中鼓励学生参与。在一些非教学时段开放实验室，提高了实验室的利用率，对培养学生的科研思维、动手能力和管理能力有促进作用。

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随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtual Reality)。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的 “明星” 技术。

目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。

一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用

虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。

虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。

1、科技研究

当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色 。

2、虚拟学 习环境

虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。

3、虚拟实验

利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。

4、虚拟 实训基地

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其 “设备”与 “部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。

5、虚拟仿真校 园

教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：

(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。

(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。

(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台 (包括虚拟考场)。

6、虚拟远程教育

虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现 出了强大的应用可 能性 ，蕴藏了无 限生机 ，在教育领域中WEB站 点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。

二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析

1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识 ，加深对教学内容的理解。

2．避免真实实验或操作所带来的各种危险。以往对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视录像的方式来取代实验，学生无法直接参与实验，获得感性认识。利用虚拟现实技术进行虚拟实验 ，则可以免除这种顾虑，学生在虚拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。例如：虚拟的化学实验，可以避免化学反应所产生的燃烧、爆炸所带来的危险。

3．彻底打破空间、时间的限制。利用虚拟现实技术，可以彻底打破空间的限制。大到宇宙天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。例如学生可以进入虚拟发电厂内，考察发电机的每个部件的工作情况以及每个部件之间的相互联系，了解整个发电过程，这是电视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间的限制，一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过虚拟现实技术，可以在很短的时间内呈现给学生观察。例如，生物中的孟德尔遗传定律，用果蝇做实验往往要几个月的时间，而虚拟技术在一堂课内就可以实现。

4．可以虚拟人物形象。虚拟现实系统可以虚拟历史人物、伟人、名人、教师、学生、医生等各种人物形象，创设一个人性化的学习环境，使远教学生能够在自然、亲切的气氛中进行学习。例如，在虚拟的课堂学习气氛中，远教学生可以与虚拟的教师、学生一起交流、讨论，共同探讨学习中的各种问题，进行协作化学习目前，尽管虚拟现实系统的硬件设备还比较昂贵，虚拟现实技术尚未能普及，但是，随着虚拟现实技术的不断发展和完善，以及硬件设备价格的不断降低，我们有理由相信，与多媒体技术、网络技术并驾齐驱的虚拟现实技术作为一种全新的媒体，必将具有更加广阔的应用领域和发展前景，同时在现代教育领域，以其 自身强大的教学优势和潜力，也将会逐渐受到教育工作者的重视和青睐。我们需要紧密关注，大胆探索与应用，最终使虚拟现实技术在现代教育领域得到广泛应用和推广并发挥其重要作用。

篇（6）

随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌现，继多媒体、仿真、计算机网络之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(virtualReality)。虚拟现实技术是运用计算机对现实世界进行全面仿真的技术，由于它能够创建与现实社会类似的环境，使使用者获得身临其境的感觉和体会，从而能够解决学习媒体的情景化及自然交互性的要求，因而，在教育领域内有着极其巨大的应用前景，可以预言，虚拟现实技术将成为现代教育领域内最具有应用前景的“明星”技术。

目前，虚拟现实技术已在航空航天、医学实习、建筑设计、军事训练、体育训练、娱乐游戏等许多领域得到广泛应用。‘在国外，虚拟现实技术已应用于课堂教学。虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对现代教育教学产生深远的影响。

一、虚拟现实技术在现代教育中的具体应用

虚拟现实技术在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，它能够为学生提供生动、逼真的学习环境，学生能够成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演一个角色，这对调动学生的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技能都将起到积极的作用。新兴的教育形式必将因其优越的一面而在未来教育领域中占有一席之地。

虚拟现实技术在现代教育教学中的应用主要有以下六个方面。

1、科技研究

当前许多高校都在积极研究虚拟现实技术及其应用，并相继建起了虚拟现实与系统仿真的研究室，将科研成果迅速转化实用技术，如北京航天航空大学在分布式飞行模拟方面的应甩浙江大学在建筑方面进行虚拟规划、虚拟设计的应用；哈尔滨工业大学在人机交互方面的应用；清华大学对临场感的研究等都颇具特色。

2、虚拟学习环境

虚拟现实技术能够为学生提供生动、逼真的学习环境，如建造人体模型、电脑太空旅行、化合物分子结构显示等，在广泛的科目领域提供无限的虚拟体验，从而加速和巩固学生学习知识的过程。亲身去经历、亲身去感受比空洞抽象的说教更具说服力，主动地去交互与被动的灌输，有本质的差别。

3、虚拟实验

利用虚拟现实技术，可以建立各种虚拟实验室，如地理、物理、化学、生物实验室等等，拥有传统实验室难以比拟的优势，不仅可以节省成本，还可以规避真实实验或操作往往会带来各种危险。

4、虚拟实训基地

利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与“部件”多是虚拟的，可以根据随时生成新的设备。教学内容可以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。

5、虚拟仿真校园

教育部在一系列相关的文件中，多次涉及到了虚拟校园，阐明了虚拟校园的地位和作用。虚拟校园也是虚拟现实技术在现代教育中最早的具体应用，它由浅至深有三个应用层面，分别适应学校不同程度的需求：

(1)、简单的虚拟我们的校园环境供游客浏览。

(2)、基于教学、教务、校园生活，功能相对完整的三维可视化虚拟校园。

(3)、以学员为中心，加入一系列人性化的功能，以虚拟现实技术作为远程教育基础平台(包括虚拟考场)。

6、虚拟远程教育

虚拟现实技术使得Internet的一片平面世界首次出现了的三维场景，它刚一问世，便引起了极大的反响，得到众多的软硬件厂商的支持，成为了Internet是最具发展前景的新兴技术。虚拟现实在各方面都展现出了强大的应用可能性，蕴藏了无限生机，在教育领域中WEB站点中，它可广泛用于学习情景创设，增加学习内容的形象性和趣味性；可视化的导航自然的人机界面等方面。如：创建网上三维图书馆。

二、虚拟现实技术在现代教育中的优势分析

1．弥补远程教学条件的不足。在实际教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用虚拟现实系统，可以弥补这些方面的不足学生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体会，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解。

篇（7）

1.引言

随着计算机技术、通信技术和数字广播等技术不断发展，以互联网、无线通信为传播载体，以传统媒体内容与创新内容模式为核心的数字媒体产业在全球范围快速崛起，并正在改变着人们的信息获取方式和休闲娱乐的形式。

我国的数字媒体业近几年正处于高速发展时期，对于具有较高人文素养、掌握数字媒体核心技术并具有艺术创意能力的复合型数字媒体技术开发与设计人才需求旺盛。四川理工学院软件工程专业是与IT企业合作办学、实行“3+1”人才培养模式，即学生前3年在校学习，第4年在软件企业实习并完成毕业设计（论文）。为使培养的学生既有较扎实的理论基础，又有适应人才市场需求的职业技能，在软件工程专业大框架下设置了数字媒体技术方向。

数字媒体技术作为一个宽口径、以技术为主、艺术为辅、技术与艺术相结合的新的专业方向，涉及到不同的学科知识，因此，我们有必要通过探索与改革人才培养模式、课程体系以及实践教学体系的研讨，搭建科学的创新人才培养平台，促进软件工程专业人才培养整体水平的提升。

2.人才培养目标

培养目标是制定教学计划、设计课程结构、选择知识发展方式以及确定教学组织形式的依据，也是教学内容、教学方法、教学组织与管理、教学手段、教学评价等方面改革的基础和前提。软件工程专业数字媒体技术方向具有软件工程与数字媒体技术相结合的特色，注重对学生软件开发、应用能力的培养，实践性强。结合我们自身办学特色和办学条件，我校软件工程数字媒体方向人才培养目标是：“培养具备计算机科学、多媒体网络、软件工程技术、信息安全等方面的专业知识与技能，具有扎实的软件工程和数字媒体技术基础理论、宽厚的专业基础知识、较强的实践能力，能够从事包括新媒体应用以及虚拟现实等在内的多媒体技术开发、数字媒体设计与创作、计算机游戏设计、网页设计与网站维护、信息服务及数字媒体管理等工作的创新性技术人才。”

3.核心课程体系

数字媒体方向课程体系的建设以创新性复合型人才培养为基本指导思想，重视实践课程的开设，使学生所学习掌握的方法具有充分的实效性，真正做到学有所用，以适应未来的工作岗位，成为本行业和企业所欢迎的有用人才。课程体系分为软件工程专业核心课程模块、数字媒体方向核心课程模块、专业实训、毕业实习和毕业设计（论文）等模块。

3.1 核心课程

软件工程专业数字媒体技术方以软件工程专业为主线构成专业基础和专业主干课程。其中，计算机与软件基础课程有：计算机导论、程序设计入门、面向对象程序设计、数据结构与算法、Java程序设计、计算机组成原理、数据库原理、计算机网络、操作系统、编译原理、信息安全技术、计算机体系结构以及J2EE与中间件技术；软件工程专业课程有：软件工程导论、软件测试技术、需求分析与UML设计、软件项目管理与过程控制；数字媒体技术专业课程有：数字媒体技术导论、计算机图形学、数字图像处理、网络流媒体技术、用户界面设计、视频音频制作与处理、数字影视特技应用、高级游戏特性与游戏引擎、人机交互技术、虚拟现实技术与应用、高级脚本与插件技术等。对于实践性较强的课程开始单独的实验课程和配套的课程设计。

3.2 特色课程

计算机网络游戏由计算机技术、艺术设计学和计算机动画以及计算机图形图像技术高度交叉结合，目的是培养具有扎实的游戏编程功底和良好的逻辑思维习惯，具备较强的审美能力和一定的艺术素养，熟悉游戏产品开发流程，具有一定的策划能力，能在游戏公司、门户网站、手机运营企业、动画公司等单位从事游戏设计、游戏开发、游戏制作、游戏策划、游戏运营等方面工作的富于竞争力与创新精神的高级复合型人才。

计算机游戏程序设计。课程目标：本课程主要学习普及游戏开发理念，培养游戏开发氛围，挑选有潜力的学生组成开发团队；传授游戏开发中的程序设计要素，特别是游戏引擎开发的基本知识。通过本课程的学习，学生能够掌握游戏开发的基本理念，熟悉游戏开发的基本技巧和流程，并具备从事游戏程序设计工作的基本技能。

虚拟现实与数字娱乐。课程目标：本课程主要介绍虚拟现实的基本概念及其系统组成、相关的软件技术及虚拟现实的应用，并介绍了当前数字娱乐的现状，发展和一些关键技术。内容包括：虚拟现实的定义、特性和组成，虚拟世界的创建和管理，虚拟现实中的视觉计算，虚拟现实中的交互技术，虚拟现实中的声觉计算，增强现实，分布式虚拟现实，虚拟现实应用，与虚拟现实相关的数字娱乐技术。

4.实践教学体系

培养符合时代需要的创新性人才，就要强化实验教学的开放性和多层次化。基于创新性原则和以生为本原则，结合培养目标和自身教学特点，数字媒体技术方向实践教学体系分为课程实验，专业实训、毕业实习和毕业设计三个方面，各实践环节之问相互协调、相互衔接、循序渐进。

4.1 课程实验

依照实践能力培养循序渐进的原则，根据实现数字媒体技术专业基本能力培养的系列课程，并按照系列课程的复杂度和规模设计实践环节，开展了多层次课程实验教学，根据学生的需要和实践能力培养的渐进规则，将实验课安排大学四年的各个环节。

多层次实验教学是指在实验大纲与目标的规范基础上，将实验项目设计成基础型、综合设计型、研究创新型不同层次的实验。同一学生从基础规范一综合设计一研究创新这样难度递增的实验项目中逐渐进行训练，实现系统培养学生综合实践能力。课程实验主要包括：手绘训练、视频特技与非线性编辑、多媒体网页设计、移动娱乐软件开发、网络娱乐软件开发、界面设计课程设计、虚拟现实开发课程设计等。

4.2 专业实训

专业实训作为知识、能力、综合素质教育的结合点，成为数字媒体技术专业实践教学的重点之一。专业实训是对课堂教学具有延伸作用，是学生培训职业能力、熟悉职业环境、了解实际知识的重要渠道。通过专业实训，学生不仅可以把所学转化为所用，还能使学生在学习操作过程中通过不断调整自己的知识结构来慢慢适应相应职业岗位，锻炼职业的能力，为实习以及今后走向社会积累经验、打下基础。

我校软件工程专业是校级专业综合改革试点专业，以争建微软IT学院、HP软件学院为契机，与知名IT企业开展深度合作，联合培养具有国际视野的软件开发、软件测试和服务外包人才。与中软国际、Tarena（达内）科技等十多家IT企业联合建立了实习实训基地、就业基地。

4.3 毕业实习和毕业设计

毕业实习是学生将前期学习到的知识运用到生产实践中，真正了解、感受未来的工作，锻炼自己各方面的综合能力。真正实现与行业需求的专业实践能力对接。能胜任相应岗位的工作，从而积累工作经验，为就业做准备。为了增强学生和指导老师对毕业设计（论文）及毕业实习的重视，提高毕业设计（论文）的质量和提高学生在毕业设计（论文）及毕业实习实践环节获得的实践能力，也为缓解毕业设计时间（论文）不足，笔者将毕业实习与毕业设计（论文）有机结合，实行“毕业实习+毕业设计”相结合的模式，学生毕业设计的内容来自于毕业实习，并且毕业设计的内容要将毕业实习的内容进行一定的升华，除体现学生四年来所学知识综合之外，还要体现出学生的创新能力与科研能力，达到培养创新型、复合型人才的标准。

5.结束语

通过对国内外数字媒体技术相关专业及方向的调研，基于创新性人才培养目标，建立了相关的核心课程和多层次实践教学体系，融合专业技术、实践教学、校企合作共同培养为一体的软件工程数字媒体特色专业方向的知识体系，着力培养学生的艺术与技术交叉结合的数字媒体制作与开发能力和职业素质，进而使得学生的基础知识、科学素养、艺术感悟、专业知识、创新能力、工程能力和职业素质都得到全面均衡的发展，以增强他们在数字媒体行业就业的竞争能力。

参考文献

[1]沈琦，于学军，张丽，等.软件工程（数字媒体技术）特色专业复合型创新型人才培养模式研究[J].中国校外教育，2010，16：162-163.

[2]蔡建平，沈琦，于学军等.软件工程（数字媒体技术）特色专业的特色建设[J].软件，2012，33（4）：108-111.

[3]耿卫东等.面向数字媒体技术专业的数字化学习平台建设[J].计算机教育，2010（16）：99-101.

[4]向辉.数字媒体技术专业课程体系探讨[J].计算机教育，2008（15）：28-30.

篇（8）

一、引言

在远程教育的教学中，毕业设计(论文)是完成专业培养目标最重要的教学环节，也是培养学生综合运用所学基本理论、基本知识提高分析问题和解决问题能力的重要手段。现代远程教育主要利用计算机网络通信技术和计算机多媒体技术，以及运用这些技术所建立的具有双向交互功能的教学平台进行教学。经过几年的建设，各远程院校已广泛运用远程教育平台进行课程教学，为学生的自主学习提供支持服务。但开展网。卜毕业论文指导还很少研究，基本还是采用传统面对面的教学模式。本文给出了远程毕业设计(论文)辅导解决方案，并对传统模式和远程模式进行了比较研究。、

二、系统需求说明

本系统采用面向对象开发模型，为每一个使用者构建方便完整的虚拟使用环境。系统以用户为导向进行针对性设计，主要的用户有：学生、指导教师、评阅教师、答辩教师、教学管理员、教务管理员、系统管理员，系统主要的用例图参见图1。下面给出各类人员相应的系统功能：

1．学生

个人信息的自我管理。按阶段完成以下流程：根据自身情况完成选题，题目可以是根据实际情况自定或指导教师给定选择范围选定，选定后提交审核；开题阶段，根据指导教师的任务书完成开题报告、知识准备、任务的初步调研；提交中期报告，完成任务的大部分主体，并提交审核；根据论文格式要求完成论文和设计，并提交指导教师审核，按照规范提交评阅教师评阅，通过后参加答辩；通过答辩后，根据教务要求完成相应的提交工作；整个过程中电子资料的利用，以前课件的翻阅，论坛交流、多媒体的实时交互。

2．指导教师

个人信息的自我管理。按阶段完成以下流程：根据自己所长给学生提供选题．跟学生交互后确定学生选题，并制定任务书，对小组给出分工：辅导阶段，为学生营造好的学习氛围，相关电子资料、网站论坛的推荐，样例提供，实时非实时地与学生沟通．给学员答疑，参与论坛讨论，以及多媒体交互；控制学员进度，根据情况允许学生进入下一阶段，并对每一阶段给出得分和评语；对学生进行开题评审、中期评审以及终期初审。

3．评阅教师

系统后期把学生论文匿名提交评阅教师进行评价，由评阅教师匿名给出评论，学生根据评阅情况作出修改，并最终影响最后成绩；展示优秀作品。

4．答辩教师

利用系统对参加答辩学生的情况进行翻阅、拟定提问草稿；参与网上答辩，和学生进行文字、音频、视频白板、文档等交互进行答辩，并给出成绩和评语，同时对突出答辩过程进行评论，并提交展示。

5．教学管理员

对学生选题进行审核，并形成报表，查看进度，对进度进行监督，适时安排评阅教师和答辩教师参与工作；收集开题报告、中期报告及最终的论文和设计作品，并对过程进行定量分析，如指导教师的论坛发帖数，提交电子资料的引用数等；对论坛进行监管；对教学公告进行管理。

6．教务管理员

对参加毕业设计(论文)的学生进行审核，向系统提交参与学生的基本信息，向系统提交专业指导教师、评阅教师、答辩教师的基本信息；对过程中的开题、中期及评阅、答辩的成绩评语进行整理；对必要的资料数据进行存档。

7．系统管理员

负责权限分配，对学生、指导教师、评阅教师、答辩教师、教学管理员、教务管理员的使用权限进行管理；对数据库进行管理，做好备份和维护工作；对各类信息进行管理，制作调查表，收集各种数据，并提交教务教学管理员进行分析；收集系统运行情况，及时改进系统性能。

三、系统结构

系统采用B／S模式运行，系统软件体系结构如图2所示。系统包括：客户层、应用访问层、企业应用集成、数据处理和系统结构基础层等。

客户层主要是指满足用户请求的各种方式，系统可以支持SOAP和其他的客户机应用软件等。能支持现阶段所有符合HTTP标准的WEB浏览器，使客户只要会使用任何一种WEB浏览器，就可以对访问系统平台和向系统平台提交个性化请求，而无需学习和安装任何客户应用。

应用访问层构建于HTTP和XML技术，主要用于接收来自用户的不同请求，采用应用请求中间件技术可以支持客户层的多种协议请求。

企业应用集成主要以JAVA为核心技术，大量采用中间件技术、多层结构体系，使不同应用可以无需考虑部署在什么硬件平台上，使用什么数据库，透过多少复杂的网络，或是同一主机的不同应用系统。系统还能提供基于不同平台丰富的开发接口、支持流行的开发工具、支持流行的异构互连接口标准。系统主要通过JBOSS＋TOMCAT来建立。

数据处理系统是本系统平台的最重要组成部分，数据处理系统主要采用开放的MYSOL来实现。

四、技术方案及实现

1．开发工具

前台开发采用Macromedia Dreamweaver MX和E―clipse等完成。

Macromedia Dreamweaver MX是一款专业的HTML编辑器，用于对Web站点、Web页和Web应用程序进行设计、编码和开发。利用Dreamweaver中的可视化编辑功能，您可以快速地创建页面而无需编写任何代码。Dreamweaver还包括多种与编码相关的工具和功能，其中包括代码视图中的代码编辑工具(如代码加色和标签完成)，有关HTML、CSS、JayaScript、CFML、ASP和JSP的参考资料以及一个JavaScript调试器。在本项目中用来作为JSP的编辑工具，同时利用fwasi_vtfs_de．mxp插件进行STRUTS辅助开发。

Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展开发平台，其本身是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。Eclipse附带了一个标准的插件集，包括Java开发工具(Java Devclopment Tools，JDT)。Eclipse支持Java语言，也支持诸如C、C＋＋、COBOL、PLl等编程语言。在该集成开发环境可开发EJB组件、了AVA程序、C程序、WEB站点等各种不同类型的应用。其中Lomboz是一个免费的Eclipse插件，它将很多Java应用服务器、J2EE组件和Wcb应用开发集成到Eclipse中，可以帮助Java开发者使用Eclipse建立、测 试、部署J2EE应用。在此Lomboz上加上org．easYstruts．eclipse_0．6．4可很方便地完成STRUTS的开发。

2．应用服务器和数据库选型

后台采用开放应用服务器JBoss＋Tomcat和MYSQL完成。

JBoss是一个开放源码、功能强大的Java应用服务器，支持EJB 1．1和EJB 2．0的规范，是一个为管理EJB的容器和服务器，也是目前最受Java开发者欢迎的Java应用服务器。一方面，因为JBoss具有精良的、基于JMX的总线架构，这使得它在开发者中更加流行和实用；另一方面，JBoss Group本身积极参与J2EE相关规范的制定和相关技术的研究，这使得JBoss应用服务器本身能够遵循和推动J2EE规范的革新。借助于JMX，JBoss应用服务器的一切都是模块化的。tom―cat是iakarta项目中的一个重要的子项目，是sun公司官方推荐的servlet和isp容器，servlet和isp的最新规范都可以在tomcat的新版本中得到实现。JBoss＋Tom―cat已经成为一个免费的开源的稳定的J2EE服务器。

MySOL是一个真正的多用户、多线程SOL数据库服务器。MvSOL是以一个客户机／服务器的结构实现，它由一个服务器守护程序mysqld和很多不同的客户程序和库组成。MySOL主要目标是快速、健壮和易用。

3．J2EE技术及实现

本系统采用J2EE技术体系完成开发、实施和管理。采用的开发和实施架构是eclipse-SDK―3．0．1―win32＋lomboz．301 (开发工具)＋iboss―3．2．1 tomcat―4．1．24(中间件应用服务器＋Servlet)＋Apache(WEB服务器)＋mvsql-administrator-1．0．19-win-noinstall(后台数据库管理系统)。J2EE技术的基础就是核心JAVA平台或者JAVA2平台的企业版。它具有跨平台性和易移植性，方便存取后台数据库，在Internet具有保护数据的安全模式，同时其多层次结构也保证了新系统高可靠性及可扩充性、灵活性、易维护性、稳定的可用性等。

4．相关数据库

(1)辅导数据库。有学生基本信息表、教师信息表、管理员信息表、辅导日志表、选题表、开题表、中期表、终期初审表、评阅表、答辩表、成绩表、主要参与人员基本信息、过程各阶段性成果信息。

(2)论坛数据库。按主题专业划分成多个表。)

(3)资料数据库。提供各种文件、论文样例和电子图书资料。

(4)多媒体数据库。用于存放各类实时的语音、视频数据。

5．创建科学的成绩评价体系

毕业设计是一个科学研究过程，即经过知识准备、研究阶段、豁然开朗、完成几大阶段。对学生的最终评价应该是一种过程评价，而不是一评制或者是答辩定成绩的情况。

本系统基于对学生、参与教师的严格过程管理，把最终评分分到各个环节。选题、开题、中期、终期预评、论文评阅和答辩，再加上论坛参与的积极性等人气指数，最终形成总分，以期为学生形成良好过程习惯，对参与教师也有明确的监督作用。用公式表示如下：

最终成绩＝过程成绩＋评阅成绩＋答辩成绩＋人气指数

五、相对传统模式的优势

传统的毕业设计(论文)辅导是一种面对面、言传身教、师徒式的模式，该方式存在不少弊端，学员视野受导师影响，是一种近距离的交流，不适合远程教学。指导教师的精力有限，发挥作用有限，各种好的经验只能产生小范围的效果，人力物力资源共享不高。远程系统具有以下相对优势：

1．为系统的每一个参与者量身定做虚拟环境

利用远程辅导系统，指导教师可以方便地为学生创建良好的学习情境：提供已学课程的课件、参考的电子图书、相关的专业网站、相关的热点论坛、相关的电子文档，甚至开通相关的国家电子图书馆以供翻阅，努力反映当代科技发展水平，让学生了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态。通过远程系统的论坛，创建针对性的论坛，指导学生浏览相关网页和资源，并对所得信息进行去伪存真、去粗存精。通过实时工具跟学生进行会话和协作沟通，经过引导，使学生在已有的知识上形成新的理论观点。远程系统也利于指导教师重整理论体系和知识结构，形成新的教学科研支点。

2．过程监督机制和科学的评分系统

传统模式容易出现学校缺乏对教师的真正有效监督机制和奖惩制度。教师对毕业设计的指导工作重视不够，导致计划和进度不能落实等实际情况。远程辅导系统严格按照选题、开题、中期报告、终期初审、论文评阅和答辩几个环节顺序进行，学生只有完成一个环节，才能进入下一阶段，而每一阶段都应该有指导教师和相关人员的审核评分，不然学生就不能进入下一阶段。在此基础上建立科学的评分体系，学生的最后成绩也不再是一票制，而是综合评分。同时利用远程系统能有效控制过程方式，能较好控制进度，对过程建立科学的量化指标，甚至学校可根据自己情况让学生提早启动毕业设计进程，以应对学生最后学期忙于找工作或考研而精力投入不足的问题。

3．远程辅导系统能使资源共享最大化

近年来高校扩招后学生规模扩大，指导教师精力投人不足，学生数量大幅增长，同时，高校的大多数指导教师同时还要承担有大量的教学和科研任务。由于毕业设计时间过于集中，以至于有的教师在毕业论文环节上投入的时间、精力非常有限，直接影响了毕业设计的质量。指导教师可以向远程系统提供相关课件、教学过程中的相关资料、网络索引链接、往年的论文设计样例等供学生参考。学生可以以访客身份参观其他同学的毕业进程和老师评价情况。专业教师可以通过论坛提出一些看法观点，对实时互动进行记录形成文件供全体同学进行观摩。通过这些创建良好的学习氛围，使教学资源得到最大的共享。

4．能培养学生的计算机应用能力和信息处理能力

现今的信息社会离不开计算机的使用，计算机的使用能力是毕业生的综合素质的重要组成部分，通过远程系统，学生可以得到资料检索、上传下载、文件处理、论坛交流、即时通讯等多种信息处理能力的强化训练，为以后打下良好的基础，也为以后的无纸办公、电子商务工作创造条件。

篇（9）

人才培养

支撑体系

图书馆信息共享空间

图书馆作为学校重要的学术机构，应坚持贯彻以学生为本，为学生服务，着力为学生的发展提供多样化学习支持，成为学生学习、研究和交流的综合中心。近年来，各高校图书馆采用各种先进信息技术，积极拓展图书馆的服务领域，为学生的创新发展提供全面支持，开展了大量的工作，如数字图书馆建设、构建信息共享空间、网络学习中心、发现与创新中心等。目前，图书馆在大学的人才培养支撑体系中主要提供如下学习支持功能。

1　空间服务支持

图书馆构建的信息共享空间和网络学习中心就是典型的学习支持空间，信息共享空间是一个由物理空间和虚拟空间共同构成的拥有最新技术设备、提供专业的一站式信息服务、培养用户的信息能力和知识应用能力、注重协作、供用户共享信息资源和思想、交流学术的空间和平台。信息共享空间集成了学习资源、文献数据库、测试评估平台等，以及交互平台、学习交流的环境和条件，可以帮助学生学习知识，扩大视野，对自身的知识基础形成清晰的认知，在知识提升与未来发展等方面提供实质性的支持和指导。

2　学科服务支持

学科服务支持是通过帮助学生获取和学习各类学术性文献资源，发展学生一般学术能力的支持项目，这些学术能力包括文献检索与管理、学术论文的阅读策略、论文写作、学术研究方法、团队合作等。图书馆在这方面能够发挥显著作用，可依托各个学科资料中心，按照学科、专业整合图书馆空间、资源和服务，提供全力支持用户学习、教育、研究的环境，并以学科馆员服务的形式融入用户整个学习、研究过程，以解决实际具体问题为最终目标，提供专业化、个性化的增值服务。同时，图书馆也在探索针对特色优势学科，创建学科发现与创新中心，由相关学科的学生组成学习研究小组，利用图书馆提供的资源平台和支持环境，开展相关研究，撰写研究报告，并在数字图书馆平台建立相应的学科网站。调研表明，这种学科服务支持方式在帮助学生学业进步，提升学生的知识发现和创新能力上，有良好的效果，已成为学生创新能力培养的重要组成部分。

3　个性化服务支持

为学生提供更个性化的、更具针对性的学习咨询和支持服务，亦是图书馆的发展方向之一。许多一流大学图书馆都进行了相关的探索实践，如建立研修室为学生提供个性化的学习研究空间和环境条件，可以是单人的，也可以是小组形式，还可以形成多学科交叉的团队，开展持续的学习讨论和研究活动。此外，长期坚持对学生开展文献检索与利用的培训，安排系列的讲座和体验活动，安排学生与学科馆员面对面交流，解决学习上的各种疑难。图书馆希望通过个性化的学习咨询服务，帮助学生解决学习研究过程中的问题与困惑，提高其学术研究能力和创新能力。

4　虚拟社区服务支持

虚拟社区是利用现代信息技术，以信息的创造和交流为目的，在网络虚拟空间建立的与使用者相结合的、具有空前灵活性和创造力的一种新型的学术社区。例如在数字图书馆基础上构建的个人图书馆或个人书斋，以及基于网络的各种论坛、讨论室、博客、资源站等，都是典型的虚拟社区。虚拟社区正在成为一种新型的学习、研究和交流的空间。图书馆在虚拟社区服务中，主要作为知识提供者和知识导航者的角色，负责虚拟社区的建设与管理，充分将图书馆的学术资源融入社区，信息或引导社区用户利用图书馆的各类资源开展学术研究，实现在社区中的交流和协作。同时，提供多样化的服务方式和条件，如在线交流工具、共享软件、多媒体资源、知识导航、在线培训课程、知识库等，为社区用户自主学习和协作研究提供完备条件。

参考文献

1　李梅，应峻，徐一新，Z.O时代的信息共享空间，大学图书馆学报，2011(1)：96--98

2　任树怀，盛兴军，学习共享空间的构建，大学图书馆学报，2008(4)：20--26

3　李丽萍，张丽娟，高校图书馆学科信息共享空间服务模式探讨，高校图书馆工作，2011，31(4)：68--70

4　孙瑾，国内外Inf ormat ion Commons的理论研究综述，图书馆杂志，2006(10)：11―15

5　重庆大学图书馆网站上的“我的书斋”，[2011－08－18]，http：／／lib.cqu.省略／sns／index.htm

作者单位：重庆大学研究生院，重庆，400044

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研究生学位论文反映本专业研究方向。研究生学位论文是高等院校或科研机构的研究生所撰写的毕业论文，是其科研成果的结晶，反映了作者独立进行科研活动的能力。在研究生进行学位论文的过程中，寻找研究热点、把握研究趋势是必需环节，有些研究者通过广泛阅读文献，有些研究者通过文献计量学和内容分析的手段，常见比如发文统计、知识图谱分析等。从文献生产、供给的角度，这有助于研究者在短时间内低成本地激发新的想法，迅速获得相关文献并寻找研究空白，获得较大的知识收益，有利于知识的产生、传播和累积。

论文的关键词是文章内容的提炼及核心思想，在某一学科中，如果某些关键词在众多的论文中反复出现，就说明这些关键词是该学科的研究热点。因此本文以教育技术学专业为例，将研究生学位论文和论文关键词作为研究对象，对教育技术学的研究热点和发展趋势进行探析，并从中得到一些启发，以期探讨进步。

1.研究过程

1.1主要的分析工具

论文分析需要定性和定量相结合，离不开相应软件的辅助。本研究中主要使用书目共现分析系统（Bicomb）抽取论文中的关键字段，形成高频词一论文矩阵，Python进行聚类分析，Excel作为Python的输入，以及进行简单的统计。

1.2数据采集和处理

中国知网上收录的论文数量较多，故将其作为研究对象的数据来源。通过本校数字图书馆访问中国知网，选择“博硕士”类型，并以“教育技术学”为“学科专业名称”进行检索，共获得研究样本7937篇研究生学位论文，然后按照NoteFirst格式采集研究生学位论文的题录信息。使用书目共现分析系统，将论文的发表年份和关键词提取出来，输出成EXCEL格式。

共词聚类分析的主要有如下几个步骤：首先选定参与共词分析的高频关键词并构建共词矩阵，然后将共词矩阵转化为相似矩阵，然后进行聚类分析，最后对结果进行解释。关键词的选择，目前有TOPN，正太分布法，齐普夫第二定律等几种常见的方法。

经过统计分析，本文样本数据不符合正态分布，故本文选择累积百分比20%的关键词作为高频关键词，生成如表1所示的共词矩阵。

为了消除频次悬殊造成的影响，用Ochiia系数将共词矩阵转化成相似矩阵，即将矩阵中的每个数字都除以与之对应的两个关键词总频次开方的乘积，该矩阵主对角线上的数据均为1，代表高频关键词自身的相关程度，如表2所示。

2.研究结果

2.1关键词的词频分析

词频分析法通过对关键词中高频词汇的分析，能够确定某一学科的研究热点及其变化。本研究共收集到7937篇研究样本，对所有关键词进行统计排序后，得到排名靠前的20个关键词，表3提供了前10个关键词。

观察上表数据，可以发现，教学设计出现频次远超其他关键词，在教育技术学中占据着核心地位；信息技术和网络课程占据第二和第三名次，说明教育技术学对信息技术和网络的应用比较深入和频繁。

为了进一步探究教育技术学的发展历史，故对各年度所的关键词进行统计，可以得出各年度频次排名前10的关键词表，具体见表4。

表4显示了高频词的变迁过程。观察上表可以发现，首先历年排名靠前的关键词都有教学设计和网络教育，稳定性比较好，正体现出教育技术学交叉学科的特点，同时也可以看出，2000年后的“技术”，主要指网络技术。其次教育技术已经处于信息化教育研究阶段，这一阶段的核心关键词主要有远程教育、信息技术、网络学习、教育游戏、移动学习等。从这一阶段的研究热点可以看出，随着信息化时代的到来，教育活动的数字化、网络化、智能化等现象已成为研究热点，这一时期研究者关注的对象不再仅限于媒体本身，而是从信息化学习方式人手，考察技术、人和教育三者间的关系。

2.2关键词的共词聚类分析

聚类分析是根据研究对象的特征对其进行分类的多元分析技术的总称，基本思想是基于研究对象的样本或变量指标间存在着不同程度的相似性或亲疏关系。

层次聚类按照距离度量的不同分橐韵录咐啵single-linkage、complete-linkage、average-linkage、ward-linkage。现有同类型的论文中，均采取层次聚类法对共词矩阵进行聚类分析，但是并没有针对上述不同情况给出对比分析，本文使用Python第三方库scipy中的层次聚类函数以及dendrogram方法，对多种度量的聚类方法进行了对比实验，发现ward-linkage方式的聚类效果最好，具体聚类树如下图所示。

观察该层次聚类树状图可以发现，研究生学位论文高频关键词大致聚为5类，具体分类如下：

第1类：学习方法研究，关键词包括知识管理、大学生、网络学习、虚拟学习社区、策略、非正式学习、知识构建等。该类研究主要以如何提高学习的效果为目的，寻找和对比多种学习方法，为后续的教育教学方法提供参考。

第2类：教师与教育技术研究，该类研究主要由教育技术、教师专业发展、教育技术能力、现代教育技术、师范生、教师培训、中小学教师等关键词构成。这一主题的研究主要围绕教师与教育技术的关系，着力提高教师运用新型教育技术的能力和水平，从而更好地从事教学活动。

第3类：网络教育教学研究，主要由网络课程、移动学习、网络、网络学习、自主学习、远程教育、网络环境网络教学、现代远程教育等关键词构成。网络教育以互联网为载体打破了空间和时间的限制，涌现出在线教育和MOOC等新型教学方式。

第4类：信息技术条件下的教育模式研究，主要包括信息技术、教学模式、信息素养、教育信息化、信息技术与课程整合、行动研究、翻转课堂等关键词。随着信息技术的不断进步，越来越重视信息技术与教育教学的结合，碎片化学习、翻转课堂等都成为该学科内的研究趋势。

第5类：设计与开发应用研究，主要由设计、应用、对策、开发、现状和应用研究等关键词构成。教学设计与应用是教育技术学的核心目标和价值体现，不论采用何种技术手段，最终的落脚点都是教育教学方案的设计及应用实践。

3.研究结论

3.1发展趋势

第一，研究热点保持稳定。从关键词词频分析中可以看到，不论是全量数据的统计，还是历年关键词数据的统计，出现频率较高的关键词都是信息技术、教学设计、远程教育等。这些核心关键词，包括教学效果，教育信息化等其他高频关键词在内，都显示出中国教育技术牢牢把握学科定位与目标，重视教与学的应用与研究，而且应用信息技术进行教与学是中国教育技术领域近20年研究的热点。

第二，教育技术学在走向融合。主要包括三个层面上的融合，即教育理论层面、技术层面、理论和技术结合的层面。在前文的分析结果中可以看到由何克抗教授正式倡导的混合式学习概念，更是最好的证明。一是教育理论层面，主要体现在教育理论基础的变化上。教育技术学研究的焦点，已经由建构主义转向混合式学习。在词频分析中的历年高频关键词中，可以看到建构主义的排名在2004年以后，就比较靠后了。二是技术层面，教育技术已经从基础的视听技术，发展到了网络信息技术为主，多种基础技术为辅的阶段。但就像网络没有取代报纸一样，粉笔和黑板也依然存在着。各种不同的教学技术相辅相成、相互作用，它们以整体融合的形式，出现在各种教育教学活动中。三是理论和技术相结合层面，不同的教育与学习理论，需要各种不同的技术作为支撑，而各种技术的最终目的，是要为优化教学效果而服务。共词聚类分析中发现的信息技术下的教学及学习模式研究，说明教育技术工作者已经开始关注适应性学习和协作学习环境的创设。

3.2启发

第一个启发是要自信。有人说，教育技术学专业学生的教育理论水平不如教育学相关专业的学生；论信息技术能力不如计算机相关专业的学生。多数人都看到了这个现象，但如果因为这个原因，变得不自信和迷茫，那就有些妄自菲薄了。因为教育技术学是交叉学科，本专业的学生跟其他专业的学生比的就是教育理论与信息技术相结合的“综合实力”，这才是教育技术学特色和优势的所在。本专业的学生在平时的学习和研究中，可以遵照南国农老前辈的指导，坚持现代教育理论与现代信息技g的融合，并牢记二者“相乘”的关系，双翼齐飞，同时努力探索教育技术的中国道路。

第二个启发是要并重。包括电教并重和教学并重，主要是为了解决目前教育技术学出现的误区和问题。电教并重是指要认清教育技术姓“教”不姓“电”，信息技术只是教育技术的一种支撑，教育技术所研究的是在教育理论的指导下，如何有效利用各种信息技术为教学活动提供支持，以达到最优化的教学效果。教学并重是指教与学是相辅相成的统一整体，而且其立足点在学而不在教，因为教育教学活动的根本目的是学生的学习与发展。

第三个启发是要融合。不仅是教育技术学内部的融合，还有借鉴其他学科的精华，如计算机、心理学和传播学，才能更好地体现出交叉学科的特点和优势。举例来说，目前计算机领域，机器学习和人工智能正在如火如荼的进行，虽然教育技术领域已经在进行虚拟现实和数据挖掘技术的相关研究，但深层次的融合，结合教育教学活动进行落地的尝试，还需要尽快开展和总结。

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1．引言

随着计算机技术的快速发展，有效地推动了数字化校园的建设和发展，特别是数字化学习港的建设，为学校的人才培养、学科建设和学科研究服务提供了坚实的技术支持。随着各种应用系统的不断增加，校园网服务器数量越来越多，这就带来了校园网服务器管理复杂、资源利用率低和数据备份困难等问题。如何更加合理地分配资源，提高服务器的利用率，是数字化校园建设中必须认真解决的一个突出问题。

2．服务器系统应用现状

经过多年的发展，我校的网络中心已有各类服务器30多台，组成了庞大的服务器系统。随着服务器设备的不断增加，系统配置管理的时间增多，维护费用增加、灵活性和可靠性降低，系统资源闲置的问题日益明显。服务器系统实际利用率平均在35%左右。经过研究和分析认为，造成服务器系统适应能力差、利用率低下的主要有以下四种原因：

1）缺乏统一规划。随着学校教学工作的不断深入，很多教学系统、管理系统都需要增加服务器以支持其新的应用，结果导致服务器数量不断上升。各新增系统往往都采用单独的服务器部署，而实际应用服务所占用的系统资源容量比服务器计划订购的资源容量小很多。

2）软硬件资源配备复杂多样。多种多样的硬件平台、操作系统和应用程序，衍生了纷杂的信息服务系统论文参考文献格式。一些传统的应用程序使用老式的操作系统数字化校园，通常这些应用在编写的时候就已经确定了不能与其他应用共享一台服务器。必然造成部分系统资源被闲置。

3）学校的快速发展与服务系统的升级脱节。随着远程开放教育的不断发展，学员数量不断增加，同时网上考试的科目越来越多，给现有的服务器资源带来了巨大的压力，另一方面，利用率低的独立服务器造成资源闲置，但又无法投入使用。

面临系统架构越来越复杂的现状，单纯机械的堆积服务器是不能解决应用增加与服务系统部分资源闲置的问题的，最有效的办法就是进行服务器虚拟化。服务器虚拟化技术是当今信息产业界最受关注的新技术之一，其价值已在许多环境中得到验证，越来越多的高校开始考虑借助虚拟化技术提高服务系统的处理效率。

3．服务器虚拟化技术简介

3.1服务器虚拟化的概念

服务器虚拟化(Server Virtualization)是指多个操作系统在同一时间运行在同一台主机上。通过这种技术，在一台机器上可以支持Linux，Windows，UNIX等操作系统同时运行，而不需要重启机器就能切换操作系统。简单地讲，就是将物理机器、操作系统及其应用程序“打包”成为一个文件，称之为虚拟机。

图1 服务器虚拟化模型

服务器虚拟化技术的实质是一种方法，通过区分资源的优先次序并随时随地将服务器资源分配给最需要它们工作的负载，来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备资源的方法。它从两方向入手，帮助服务器更加合理地实现资源的分配。一种方向是将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，用户可以在这些看似独立的虚拟服务器上运行不同的操作系统和应用程序；另一个方向就是把若干分散的物理服务器虚拟成一台大的逻辑服务器，使用户可以像使用同一台服务器的资源一样来支配这些物理上独立的服务器，从而达到最大化利用资源的目的。

目前，服务器虚拟化技术分为硬件层次的完全虚拟化技术和操作系统层次的虚拟化。完全虚拟化是以VMware为代表，这种虚拟化使用一个虚拟机，在客户操作系统和原始硬件之间进行协调，完成虚拟化所需要的工作，完全虚拟化的最大优点是操作系统无需任何修改就可以直接运行，但缺点是操作系统必须要支持底层硬件。操作系统虚拟化位于操作系统的顶部，在操作系统之上实现服务器的虚拟化，主操作系统负责多个虚拟服务器的资源分配，并让这些服务器相互独立。

3.2服务器虚拟化技术的现实意义

1）减少服务器的数量，虚拟化技术可以支持实现物理资源和资源池的动态共享，可通过动态资源配置提高服务系统对应用的灵活适应力数字化校园，满足不断变化的应用需求，将极大的提高每台服务器的利用率，从而降低整个服务器基础架构的总体拥有成本。

2）降低管理复杂度，通过服务器虚拟化减少了物理服务器的数量，也就减少了相应的物理资源管理；隐藏物理资源的部分复杂性；简化了服务器部署、管理和维护工作，降低了管理费用。通过实现自动化、获得更好的信息和实现中央管理来简化公共管理任务；实现负载管理自动化。

3) 提高数据备份的可靠性，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案，虚拟化技术可以实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，可实现对数据和服务进行可控和安全的访问，带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境。

4．构建高效数字化校园服务器虚拟化系统

校园信息化建设经过十多年的持续发展，已经进入了服务器的更新期。目前有两种选择，一是购买一两台高性能的服务器；二是按常规购买6～7台普通的服务器。前者采用虚拟化技术就能达到后者所能提供的性能和存储要求，并能实现简化管理、降低运行和维护成本、提高效率的目的。服务器虚拟化的优点的显而易见的，从主机到主流，服务器虚拟化已经是大势所趋，是数字化校园建设和发展面临的新挑战和机遇论文参考文献格式。

4.1服务器虚拟化的架构设计

针对各种数字化信息资源数据库种类和信息服务方式等特点，规划数字化校园网服务器虚拟化实施步骤，具体包括以下几个方面：

1）按照不同的操作系统的应用服务进行物理服务器分类，建立Windows、UNIX、Linux等物理服务器，在此基础上建立各自的虚拟服务器。

2）的物理服务器上根据各个数据库应用负载、存储空间、并发用户数和用户满足度等各项参数，配置相应的小你服务器，包括分配CPU、内存、硬盘大小及虚拟网络类型等，建立冗余的虚拟应用环境，既满足数据的快速拷贝，又能满足数据系统的灾难恢复的需要。

3）将需要用到的Oracle、SQL Server等数据库电子资源数据库进行整合，利用虚拟工具中的迁移助手将多个不同物理服务器中的系统迁移到虚拟服务器上，建立独立的数据库集群虚拟机，这样既可以保证了数据库后台的高可用性，同事也极大地提高了服务器的实际使用率，提升了应用平台的整体性能和降低了过来复杂度。

4）根据休息资源种类不同，将功能相同或相近的应用进行整合，建立虚拟服务器机群，如Web服务、FTP服务、APP服务、E-Mail服务等转移到相同的虚拟机上，使用虚拟IP地址，提高系统安全性能。

5）根据传统应用使老式操作系统机这些应用在编写时就必须独占服务器的特点数字化校园，利用虚拟化技术合并传统应用，使服务器能够快速频繁地重新分配。

4.2服务器虚拟化方案

本方案拓扑架构如图2所示：硬件采用联想万全R630 G7服务器，每台服务器均配置双HBA卡，通过两台光纤交换机分别连接到Lenovo-HDSAMS2100存储阵列的双控制器上，保证了整个硬件平台的冗余。软件选用VMware vSphere4.0 Enterprise版本，提供了诸如HA、DRS、Vmotion的高级功能特性，方便用户快速调整虚拟机的分布、资源的利用及当故障出现时的快速恢复能力，配合其提供的Data Recovery或者VCB备份接口功能则可对虚拟机文件进行快速的备份及恢复，另外虚拟化所具备的克隆技术则可以大大缩短新的业务平台或测试平台建设时间。独立的虚拟机管理服务器则提供了对整个虚拟化平台的集中化管理能力，通过集中化管理来大大提升整个平台的管理效率。通过虚拟化技术的使用也解决了很多数据中心存在的硬件设备资源利用低及大量硬件设备所造成的数据中心供电、散热等问题，保护用户投资。

图2 服务器虚拟化拓朴结构图

5．结束语

服务器虚拟化技术虽然不算是新技术，但是对于很多人来说，还是要有一个了解和接受的过程。在过去的数字化校园建设重在IT基础架构建设，现在和未来必将侧重于建设领先的虚拟化IT环境。服务器虚拟化技术在飞速发展的同时，虚拟化的基础架构也受到了很大的挑战，突出的问题是一个篮子里放了太多的鸡蛋是否安全？如果运行着10台虚拟服务器的主机出了故障，造成的损失能否补救？其实，这个问题已经有了很多的解决办法，不久的将来还会有新的解决方案供用户选择。相信在虚拟化厂商和用户的不懈努力下，虚拟化过程遇到的困难和问题鄢会一一被解决，虚拟化的明天必将更美好。

[参考文献]

[1]谭文辉.利用VMware实现数据中心服务器虚拟化[J]. 舰船电子工程，2008，6.

[2]周铁成.虚拟化技术在数据中心架构中的应用研究[J]. 现代计算机，2009，4.