淺淡虛擬實驗室

淺淡虛擬實驗室

    21世紀，全球網絡化，人類進入虛擬時代，虛擬將成為人類先進文明生活、學習、工作的重要方式，現存的思維定式，多從現實性出發，真的是真，假的是假，清清楚楚；人們依據現實性估量可能性，并從現實性向可能性的發展中推導出合理性、因果性、必然性、規律性等等。然而，人類文明及其發展不是源于現實性而是始于虛擬。虛擬粉碎了現實性的真假界限，產生了“真的假”和“假的真”，形成了現實的悖論。特別是在萬國互網、跨域一體的今天，虛擬開拓了人類的發展空間，開拓了以可能性、以不可能的可能性來重構人和社會發展的新時代。虛擬作為一種中介，人要做的最主要的事便是創新，即研究如何更好地進行虛擬，不斷地推陳出新，創造更高級的虛擬現實。科技進步日新月異，科學本身就是虛擬的表現和產物。在此背景下，抓緊建立“虛擬實驗室勢在必行。
    從本質上說，虛擬現實就是一種先進的計算機用戶接口，它通過給用戶同時提供諸如視、聽、觸等各種直觀而又自然的實時感知交互手段、最大限度地方便用戶的操作，從而減輕用戶的負擔、提高整個系統的工作效率。虛擬現實的定義可以歸納如下：虛擬現實是利用計算機生成一種模擬環境（如虛擬電子和自動化實驗室. 虛擬電腦系統和網絡實驗室. 虛擬電子商務實驗室）是指用戶感到作為主角存在于模擬環境中的真實程度。理想的模擬環境應該達到使用戶難以分辨真假的程度虛擬實驗室應該而且必要具備以下功能：
    使虛擬模型向實際原型足夠逼真地逼近。虛擬實驗室信息要簡潔明了，確實能映射所論對象系統的內在結構和績效。可向期望的境界--“感庶物之機、悟萬律之理、索浮沉之秘、揚百家之義”--無限逼近。
    虛擬電子商務實驗室
    虛擬現實象多媒體和因特網一樣逐漸走進我們的生活，簡單地說，以VRML為基礎的第二代萬維網=多媒體+虛擬現實+因特網。第一代萬維網是一種訪問文檔的媒體，能夠提供閱讀的感受，使那些對Windows風格的PC環境熟悉的人們容易使用因特網，而以VRML為核心的第二代萬維網將使用戶如身處真實世界，在一個三維環境里隨意探尋因特網上無比豐富的巨大信息資源。每個人都可以從不同的路線進入虛擬世界，和虛擬物體交互，這樣控制感受的就不再是計算機，而是用戶自己，人們可以以習慣的自然方式訪問各種場所，在虛擬社區中"直接"交談和交往。
    虛擬電子商務實驗室能使電子商務在互聯網上最典型的實用技術以網頁的形式表現出來，使學生仿佛置身于一個網站中,統包括互聯世界、貿易機會、信息發布、搜索引擎、校園超市、BBS、聊天室、ICQ、安全認證、電子郵件、FTP、數據庫等欄目，只要移動鼠標到感興趣的標題上點擊即可以進入相應欄目。電子商務教學中的基本知識點, 如三種電子商務交易模式(B2B.B2C.C2C). 網絡營銷、 電子支付、EDI等,在這利用計算機發展中的高科技手段構造出一個虛擬的境界中，使參與者獲得與現實一樣的感覺。使學生能夠以親身參與的體驗輕松愉快地獲得知識。虛擬電子商務室,學生進入后 ,可以打開IE鏈接進入商務角色虛擬空間 ,對其中的商務角色進行操作等工作。例如 ,學生打開商務虛擬平臺后 ,可以進入網上交易觀看學習管理B2C模式前后臺. B2B式前后臺. C2C式前后臺和電子數據交換等模型 ;可以進入網上銀行觀看學習管理網上銀行服務、 電子錢包管理、可以進入網絡營銷觀看學習管理網上信息發布. 電子郵件、 電子合同前后臺、商業報告前后臺、這一電子商務虛擬實驗室不僅可以改善教學設備的不足問題。而且在教學方式上也改變了以往的授課模式,使學生能夠按自已的需要來進行實時的交互式學習,主動地獲取所需要的知識,由被動式的接受轉化為主動式的學習。這種交互式的學習方式,能最大限度地發揮學生的主觀能動性,激發學習熱情和空間想象力,既取得良好的教學效果 又深受學生們的歡迎。從根本上改變了傳統教與學的方式 ,使學生真正參與到教學活動中去 ,成為教學過程中的主體 ,變被動接受為主動學習,有效地提高了教學質量及學生綜合運用知識的能力。解決了過去教師只能在課堂中講授抽象的問題，這是"黑板和粉筆"的效果所不能比擬的。
    電子電路和自動控制系統的教學不僅要求掌握基本原理和計算方法，更重要的是培養電路的設計、分析和開發能力。電子技術高速發展，新器件、新電路不斷涌現。普通實驗室無法提供世界上各廠家的新器件給學生焊接成電路進行實測。虛擬電子工作臺采用器件模型組成虛擬電路和自動控制系統的仿真實驗,用虛擬測試儀器開展實驗和分析，既可以克服實驗室器件品種、規格和數量的不足、儀器損壞的困難，又可以通過驗證型、測試型、設計型、糾錯型和創新型等不同形式的訓練，培養學生的分析、應用和創新能力；完成電路的性能分析、時序測試及印制電路板的自動布線訓練虛擬電子工作臺系統是電子線路仿真的大型軟件包，擁有16,000多個組件的元器件數據庫。模擬組件包括：運算放大器、肖特基二極管、隧道二極管、變容二極管、RF感應器、無噪聲負載電阻器、噪聲源發生器和微帶波導等特殊的組件庫。可以把各種模擬及數字電路組成混合電路，具有建立電路、仿真電路、分析電路和輸出報告的功能。虛擬儀表包括：示波器、函數發生器、萬用表、預測繪圖儀、網絡分析器、失真分析儀和瓦特計等。實驗設備采用組合形式，配以各種信號源和虛擬儀表，由學生根據課程需要或自己對某個內容感到了解不夠透徹，需作試驗時，自己設計實驗的途徑，從組件中構造實驗，學生提出方案，提出問題，教師給出指導意見，培養學生獨立思考能力，實踐以學生為中心的教學和實驗模式。讓學生先完成部分實驗，取得一定的感性認識后再進行實際操作，達到以較低的代價取得較好的學習效果的目的 虛擬電腦系統和網絡實驗室, 實際應用有單機操作和網絡操作系統，以及網絡組建和管理PC虛擬機的在操作者只有一臺計算機的情況下，可以讓操作者創建多種不同配置的“虛擬”計算機，在這些“虛擬”機中，可以完成許多低層的單機實驗（如磁盤分區、格式化、安裝操作系統）和多種網絡實驗（可以組建Windows NT、Windows 2000、Windows Server 2003、Windows XP、NetWare、Linux等網絡）就像操作者有多臺聯網的計算機一樣。而在作這些實驗時，絕對不會損壞操作者的硬盤上的數據，也不會有什么危險性。同時可以迅速掌握單機與網絡的多項技能。尤其適用于在校學生在學校機房上機時作實驗使用，或者個人用戶在只有一臺計算機的情況學習網絡、單機低層的實驗使用。
     沒有虛擬假設，就不會有科學藝術，就不會有人類文明。迄今為止，人類的現實性基本上是不合理的，這是無庸質疑的客觀事實。從發展的觀點看，現實性只是以前的一種可能性的選擇，任何現實性都是對其它可能性的排除，歷史對某種可能性的選擇也許有其歷史的合理性，但那只是以前人類的發展形式；在虛擬時代，我們可以虛擬沒有成為現實性的各種可能性，使其成為虛擬現實。普遍的數字化網絡化，將大大提高人們的虛擬水平和創新能力，將使人類的生存方式主要生活在虛擬現實之中，而這虛擬現實比自然現實更富有人的特性、更符合人們多樣化的理想需求。建立“虛擬實驗室可為滿足這種與日俱增的需求提供充分必要的便利。
                       （責任編輯：唐貞平）

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