模拟卷湖北省高等学校省级教学研究立项_精品文档文档格式.doc
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名称
基于虚拟仪器的实验教学研究与实践
经费
来源
学校资助经费
0.8万元
起止
年月
2009年12月至2011年12月
（从申报年份开始计算，研究时间一般不少于2年）
其他经费
0万元
项
目
主
持
人
姓名
杨德军
性别
男
出生年月
1956．11
专业技术职务
副教授
最终学位/授予国家
学士/中国
近三年教学工作简历
时间
项目名称
授课对象
学时
所在单位
06-07下
摄影技术
毕业论文
教育技术0611
教育技术0311
62
6*8
教科系
07-08上
卫星电视应用技术
教育技术0511
54
07-08下
教育技术0711
教育技术0411
5*10
08-09上
卫星电视系统
08-09下
教育技术0811
2*10
教育学院
教学改革研究和科学研究工作简况
时间
项目名称（校、省、国家级项目）
概况（在研、结题、获奖）
1999
《电子技术基础及实验》多媒体教学系统（省教研项目）
2001年结题（主持），院一等
2000
虚拟仪器集成系统软件平台开发（省科研项目）
2004年结题（主持），省二等
2003
基于虚拟仪器的网络实验构架系统研究（省科研项目）
2009年结题（主持）
2004
“21世纪中国高等学校应用型人才培养体系的创新与实践”（电气与电子信息类），（全国教育科学“十五”规划重点课题）
2006年结题，2008年获襄樊学院优秀教学成果一等奖。
项目课
题
组主要成员简况∧不含主持人
总人数
高级职称
人数
中级职称
初级职称人数
博士
硕士
学士
4
1
2
3
姓名
专业
技术职务
工作单位
项目中
的分工
签名
李文联
1956．01
教授
物电学院
组织改造、设计、开发基于虚拟仪器的实验项目，并负责投入实验教学
张臣文
1975．11
讲师
实验目标价值体系重构、实验教学目标与模式整合、数字化实验模式研究
戴俊凯
1974．11
协助杨德军老师开展工作
李杨
1983．1
助教
协助李文联老师开展工作
二、立项背景与意义
1、省内外相关研究现状分析（概述国内外对此问题的研究进展情况，500字以内）
虚拟仪器是基于计算机的仪器系统，其利用显示器替代传统仪器的功能面板，利用鼠标和键盘控制各种功能按钮，利用I/O接口设备完成数据的采集和调理，利用LabVIEW编写的软件实现数据的分析处理、表达和储存。
基于虚拟仪器的实验模式是虚实结合的，虚拟的仪器面板，真实的实验电路。
虚拟仪器技术已经广泛应用于发达国家的教学和科研、气象服务、远程诊断和监控、农作物精密浇灌等领域。
RochesterInstituteofTechnology的ChungEC研究搭建了基于虚拟仪器的集成电路测试的远程实验系统；
TexasA&
MUniversity的SteidleyC和BachnakR利用虚拟仪器进行数据采集和调理、分析处理、表达与储存，建立了远程教学的虚拟实验系统；
NationalUniversityofSingapore电子与计算机工程系从1999年开始基于Internet远程控制实验及虚拟实验室技术的研究，先后开发了示波器/信号发生器、模拟电路和数字电路等系列远程控制实验。
与发达国家相比，我国在基于虚拟仪器实验研究方面起步较晚，但近年来，也得到了应有的关注和重视，并成绩显著。
浙江大学使用LabVIEW和网页发布技术实现了基于虚拟仪器的汽车检测；
西安交通大学电气学院刘君华教授带领的团体，2003年开始将虚拟仪器技术运用到实践教学中，2005年建立了基于浏览器/服务器组网模式的远程测控网络模型等。
2、本研究项目对促进教学工作、提高教学质量的作用和意义（限列5条，300字内）
（1）剖析传统实验教学积弊，明确实验教学革新方向。
（2）开发虚拟仪器，改造实验项目，创新实验项目，为培养学生实验设计能力、探索创新能力提供现实可行的手段。
（3）创新数字化实验模式，革新实验教学观念。
（4）重构理科实验教学多元目标价值体系，研究实验教学目标与实验模式整合策略，为开展实验教学提供理论依据、实践参考。
（5）整合优质资源，建设数字化实验教学系统（平台），为教师和学生提供数字化教学和学习（实践）平台。
三、项目实施方案
1、具体研究对象和内容：
（1）实验教学传统目标定位弊端分析；
（2）理科实验教学多元目标价值体系研究；
（3）虚拟仪器研发，实验项目数字化改造、创新，数字化实验模式研究；
（4）不同实验教学模式的教学价值理性探析；
（5）数字化实验教学系统（平台）设计、开发。
2、研究拟达到的目标：
（1）重构实验教学多元目标价值体系；
（2）创新数字化实验模式；
（3）设计、开发基于虚拟仪器的数字化演示、验证性、设计性、探究性实验项目；
（4）在校园网平台上实现基于虚拟仪器的远程实验；
（5）设计、开发一套实验教学系统（平台），实现基于虚拟仪器的数字化实验教学。
3、拟解决的主要问题：
（1）实验教学基础目标定位窄化，高级目标定位笼统、空洞化，基于此，重构实验教学多元目标价值体系；
（2）不同的实验模式（方式），功能与形式各异，在解决了实验教学目标体系重构后，通过比较研究，试图优化实验教学目标与实验模式的整合策略；
（3）数字化实验模式——基于虚拟仪器控制实验模式（暂定名）创新研究；
（5）数字化实验教学系统（平台）的设计与实现。
4、项目的预期成果形式（研究报告、实验报告、调研报告、教改方案、教学大纲、课程标准、讲义、教材、课件、教学软件、著作、论文等。
研究报告为必备成果。
）
研究报告一份，公开发表论文3-5篇，开发2-3门实验课程的数字化实验项目，数字化实验教学系统（平台）一套。
5、项目的预期效益（包括实施范围与受益范围等，200字以内）
课题的研究对象是高等教育理科实验教学，重点是电类相关课程。
通过该课题的研究，为培养学生实验设计能力、探索创新能力提供现实可行的手段，为教师和学生提供数字化教学和学习（实践）平台，为理科实验教学革新提供一种理论依据和实践模式。
6、实施计划（含不少于两年时间的年度进展情况）。
2009年4月——2009年12月项目准备、规划，申请立项；
2010年1月——2010年6月理科实验教学目标价值体系重构，数字化实验模式研究，基于虚拟仪器实验项目的设计、开发、投入运用。
2010年7月——2011年1月实验教学目标与实验模式整合研究，基于虚拟仪器实验项目的设计、开发、投入运用；
2011年2月——2011年7月继续做基于虚拟仪器实验项目的设计、开发、投入运用，数字化实验项目收集、整理，实验教学系统（平台）规划、设计；
2011年8月——2011年12月数字化实验项目收集、整理，实验教学系统设计、开发、集成、试运行。
7、本项目的特色、创新及推广应用价值（300字内）
（1）特色：
实验教学目标与实验模式多元整合研究，数字化实验理念及数字化实验模式创新研究，远程实验的实现。
（2）创新点：
实验教学多元目标价值体系，数字化实验模式——基于虚拟仪器控制实验模式（暂定名）。
（3）应用价值及推广：
主要研究对象是大学电类相关专业和其它专业电类课程的实验教学，主要价值在于为培养学生实验设计能力、探索创新能力提供现实可行的手段，为教师和学生提供数字化教学和学习（实践）平台，为理科实验教学革新提供一种理论依据和实践模式，为提高学校教育信息化的水平。
8、本项目研究解决教学问题拟采取的主要方法（300字内）
（1）在物电学院、教育学院成立有教师参与的基于虚拟仪器的数字化实验研发小组。
一起学习LabVIEW编程知识，改造、创新数字化实验项目；
在小组内注意发现、培养学生骨干，由他们以点带线、以线带面，扩大影响，吸引更多的学生参与进来，合作学习、合作设计、合作创新；
鼓励小组成员搞科学研究、发明创新，发表文章，申请专利；
相关教师积极申报教研、科研项目，特别是要争取横行科研项目，使得小组有项目做，有经费开支；
此模式已在物电学院基本成型，效果很好。
（2）在全校成立有教师参与的专题资源网站建设兴趣小组。
先由专业教师带领少数骨干学生设计、开发样板专题网站，如精品课程网站；
而后在全校范围内宣传、推广，承接专题网站建设项目；
同时也吸引更多的教师和学生参与进来，相互学习，分工协作。
四、项目研究基础
1、项目组成员已开展的相关研究及成果概述（包括校级以上教学研究课题、学位论文、学术论著论文及获励等，500字以内）
（1）“基于虚拟仪器的实验系统研究”，华中师范大学教育技术学专业2009年硕士研究生学历学位论文，张臣文完成。
主要研究内容：
虚拟仪器技术综述、实验教学现状分析、实验模式教学功能探析、数字化实验理念的初步阐述、二份基于虚拟仪器实验设计案例等。
目前已经定稿，正积极准备答辩。
（2）“大学生创新性实验基地建设研究”，省级教研项目，2008年立项，李文联教授主持。
（3）“基于虚拟仪器的网络实验构架系统研究”，省教育厅自然科学类重点科研项目，本人主持，2009年结题。
（4）“虚拟仪器集成系统软件平台开发”，省教育厅自然科学类重点科研项目，本人主持，2004年结题，获省二等奖。
（5）“数字化物理实验教学研究”，院级教研项目，2006年立项，李杨主持，2008年结题。
（6）“现代教育技术在应用型本科人才培养过程中的创新与实践”、“电类专业应用型本科人才培养手段和方法的创新与实践”，国家“十五”重点子课题，李文联教授2003-2005年主持完成，分别获湖北省优秀教学成果二等奖和襄樊学院优秀教学成果一等奖。
（7）2005年以来，在《电化教育研究》、《物理实验》等核心期刊杂志
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