【优秀教学案例】基于OSG的计算机虚拟组装实验平台

2021-01-18 21:24:54

前言:教育教学质量是学校生存发展的生命线。近年来,学校围绕应用型人才培养目标定位,不断深化教育教学改革,人才培养质量得到了大幅提高。随着教研教改工作的深入推进,广大一线教师中涌现出一批敢于探索、勇于创新的改革者,他们结合自身教学实践,从教法、学法等方面进行了大胆尝试,取得的先进教改经验在促进教师教学能力提升、提高人才培养质量等方面发挥了重要作用。

为总结我校教师的成功教学经验,充分发挥优秀教学案例的引领示范作用,促进教师之间相互学习与提高,更好地推动课程教学改革,优化课堂教学效果,提高教育教学质量,学校在全校范围内组织开展了优秀教学案例评选活动。案例评选活动得到了广大教师的热情支持和积极参与,尤其是近年来获得各级教学成果奖、主持省市级及校级重点教改项目的教师对已有成果进行了精心总结并踊跃申报,二级院系对本单位申报案例进行初步审核后,择优推荐至学校,学校组织专家评审,评选结果经公示无异议,最终评选出优秀教学案例51篇。

为进一步促进教师之间的学习和交流,教务处组编了这套《郑州科技学院优秀教学案例集》,入选的优秀教学案例均来自教师真实的教学实践,是广大教师多年来扎根教学一线、辛勤工作的结晶,其中反映的教学过程和活动事件符合学校教学改革精神,符合应用型人才培养的特点,符合学生认知规律,案例展现的现代教育教学新理念、新模式、新方法、新策略以及现代教育技术的应用对教师实施教学具有正确的导向性,值得每位教师借鉴学习。

“他山之石,可以攻玉”,希望广大教师积极学习借鉴优秀教学案例,汲取先进的教育理念和教学方法,主动进行教学反思,不断提升业务水平。各部门要进一步做好优秀教学案例的学习推广工作,引导广大教师深入开展教学研究,充分发挥优秀教学案例的示范作用。俗话说“教无定法”,每位教师都应当继续加强教学研究,积极探索实现高效课堂的新方法、新途径,不断总结教学经验,探索教学改革,为提高自身教育教学能力、提高学校教学质量作出新的贡献。

基于OSG的计算机虚拟组装实验平台

信息工程学院 牛庆丽

1《计算机组装与维护课》课程教学现状

《计算机组装与维护》课程作高校计算机专业的一门专业基础课,它对计算机的动手能力提出了较高的要求。然而该课程在大部分的高校中,理论授课方式较多,导致在学生在实验时由于对计算机组装过程操作不够熟练,硬件损害的情况经常发生。硬件机房伴随着实验次数的增多,硬件损坏越来越严重,进而可供使用的实验设备越来越少,另外随着计算机硬件的跟新换代越来越快,实验室的硬件设备跟不上目前市场上的更新,仪器设备陈旧、老化且数量等不足问题,严重影响了实验课程的正常开展,进而影响了实验教学质量。

2课程教学过程实施

2.1课程教学手段设计

我校作为应用型本科院校,对计算机专业人才培养的目标是定位于培养具有综合职业能力和全面素质的、直接工作在生产、技术、管理和服务第一线的应用型、技能型高级人才。《计算机组装与维护》课程作为信息工程学院的一门专业基础课,对学生的动手能力提出了较高的要求。针对我校《计算机组装与维护》课程目前的教学现状、该课程在培养学生动手能力方面的不足,调查了企业对硬件工程师的需求条件,制定了符合我校学生特色的教学方案。

课程在开展上采用实训代替每周理论加实验课开展的方式,取消每周一次理论一次实验,授课战线拉长导致学生容易遗忘的问题。教学计划为2周时间,第一周理论课的开展:设计了符合应用型教育的多媒体教学课件,课程中涉及计算机硬件中所有的基础知识与拓展知识。比如:计算机硬件系统中:CPU、内存、显卡、硬盘、声卡、主板、电源、机箱这些硬件的厂商、特征、安装原则、参数选购、安装技巧等。第一周理论知识的学习为第二周实验课程的开展奠定坚实的基础。第二周实验教学的开展手段为VR体验教学加硬件实验室动手练习两个环节,其中VR虚拟实验平台是我校该课程教学改革的创新。

2.2 虚拟实验平台建设工具

基于OSG的虚拟组装实验平台,该平台主要使用Google SketchUp工具实现计算机虚拟硬件的建模,在VS2008环境下采用OSG技术完成了计算机硬件实验平台的搭建与实验室硬件场景的渲染工作,最后利用Leap Motion实现了模拟实验操作,通过LeapMotion设备获取目前的手型控制信息,确保计算机硬件的组装过程,通过虚拟组装实验平台这样让学生在提高学习积极性的同时,体验验了虚拟实验带来的沉浸性。

2.3平台主要模块

基于OSG的计算机虚拟组装实验平台包括三个模块:模式选择、组件、仿真考试四个模块的设计。在三个模块下分别对应其子模块,虚拟组装实验系统的功能模块示意图如图1所示。

3虚拟实验平台主要功能

基于OSG的虚拟组装实验平台,在功能上完成计算机硬件知识的学习、计算机模拟组装练习、计算机组装实仿真考试,计算机组装成绩评定与保存工作。同时在平台中增加硬件组装出错提示、时间惩罚机制和实验成绩保存功能。

4结论

利用计算机组装虚拟平台,创新了计算机组装课程的实验教学,教师可以根据最新的硬件不断更新平台三维模型,学生通过虚拟实验通过虚拟实现,了解了计算机硬件的组装的步骤,减少了实验室亲手组装时的硬件损坏,减轻了实验室人员对硬件的管理难度,同时,减少了学校对计算机硬件机房的资金投入问题。

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    【优秀教学案例】基于OSG的计算机虚拟组装实验平台。2.3平台主要模块 基于OSG的计算机虚拟组装实验平台包括三个模块。