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VCM仿真实验 透过现象看本质

    数字仿真技术早已成熟运用在飞机驾驶员训练、集成电路设计、天气预报、核武器模拟暴破等尖端领域,在事关国家战略能力的建设上发挥了不可或缺的建设作用。

    《VCM仿真实验》由国内教育界知名专家和教师共同制作,用数字仿真技术模拟真实实验。它不仅是实验教学的辅助工具,而且是学生走进实验室前后的良师益友,激发学生的学习兴趣,促使学生主动参与、全面发展和个性化发展。学生可自主操作实验和改变各项参数,去观察变化、去发现问题、去认识现象、去建构知识。它不仅囊括了中学考试大纲中涉及的所有实验,而且针对传统教学中一些难以解决的问题也设计了部分实验。是一款凝聚了许多优秀教师智慧结晶,并且与教材完全同步的应用软件产品。

    《VCM仿真实验》是国家发改委项目成果,包括城域网版、校园网版、单机版、个人网络版,涵盖了初中理化、高中理化共362个与教材一致的实验。

一. VCM仿真实验简介:
1、VCM仿真技术的优异特性——VCM仿真实验产品特征:

    国家新课程改革已在全国实施,初高中物理、化学90%以上的课程都需要在实验环境下教学,然而实验器材、耗材、场地严重短缺,危险实验难以进行,宏观和微观实验难以开设,实验在课堂不方便或来不及进行,师资水平差异等普遍现象,严重制约了物理、化学课堂教学及课外学习的开展,VCM仿真实验有效的解决了以上难题:

(1)对实验原理和规律的真实揭示—忠实实验:
    以创新的设计思路,通过对实验规律进行实时函数运算,操作者任意操作,在与实验自适应互动的过程中,探究实验原理,掌握实验要领,观察和分析各种实验现象,得出科学的实验结果,忠实的体现了实验的真实性。
图示见《图示一》:

图示一:忠实于实验的真实性图例

(2)对动漫技术的深度应用—效果逼真:
    通过对动漫技术的深度运用,对每个实验组件、实验互动性操作、实验过程演变等,呈现了最为逼真的效果。
图示见《图示二》:

图示二:对动漫技术的深度应用图例

(3)对隐性知识的挖掘—含金量高:
    以充分发掘知识点来提升产品品质的观点,对实验操作者在理解和操作上的误区进行穷尽,并给予科学的分析、解释和引导。如同对一个人的描述不只有其体貌特征,更有内在的神经、器官、血液、品质素养等,充分呈现了VCM仿真实验独到的含金量,对轻松应对中高考有相当大的帮助。
图示见《图示三》:

图示三:对隐形知识的深度挖掘图例

(4)能够操作日常难以操作的实验—使用范围广,弥补缺憾:
    以全面满足实验操作的积极态度,对大到宇宙、小到粒子,易燃易爆、有毒、设备昂贵、用材特殊、环境要求高等日常难以操作的实验,进行了精心仿真设计和制作,弥补了师生在日常教学中的缺憾,体现了VCM仿真实验广泛的实用性。
图示见《图示四》:粒子散射实验对人具有一定的危害性,在现实中无法让学生进行实验操作。

图示四:能够操作日常难以操作的实验图例

(5)产品品质的专家元素—学科专家制作脚本:
    建立由一线学科专家组成的课件脚本制作队伍,制作最贴近教学实际需求的课件,避免单纯依赖制作技术,生产出不符合教学实际需求的产品。
 
(6)提供学生主动学习的环境—探究平台探究学习:
    通过探究式自主操作实验平台,实现学生自主操作实验,并探索、发现、认知,乃至建构相关科学知识。
图示见《图示五》:

图示五:自主探究操作图例

(7)为教师课堂授课提供多媒体环境—贴近教学:
    通过互动性很强的多媒体教学课件,大大优化了课堂实验教学环境,提高了实验教学的效率和质量。
图示见《图示六》:不仅介绍了家庭电路的组成,而且可以完成各项操作,并对操作正确与否作出判断。是老师教学优选的多媒体挂图。

图示六:贴近教学的实验挂图图例

(8)满足不同类别用户的需求—细分用户的多版本化:
    通过对省、市、县教育机构城域版产品,初中、高中、完中校园版产品,个人用户分学段、学科的单机版产品,在线名师辅导的个人网络版产品等的细分,为不同类型用户提供最为易用、实用的服务。
图示见《图示七》:


图示七:细分版本的产品图例

(9)提供权威精品—国家项目成果:
    VCM仿真实验作为国家发展改革委《基础教育公共服务体系试点示范项目》中优质教学资源体系的组成部分,数个省份城域网产品普及使用、校园网全省普及推广行动,以及国家教育机构开展的藏文版翻译、满足其它国家需求的英文等外文版翻译,奠定了VCM仿真实验在实验教学中的权威性和推广普及的基础。
图示见《图示八》:

图示八:提供权威精品,国家项目支持图例

2、VCM小学科学仿真课件—正在开发当中,年中面市:
    小学科学教学与学习,除了与中学实验课程面临同样的难题及需求外,更有用户规模庞大,学生对科学探究的积极性高。
    现在,针对中学的仿真实验个人网络版,已对众多教师推荐给小学生使用,印证了VCM仿真技术对制作的仿真课件对小学教师、学生、家长需求的拉动价值。
小学科学仿真课件图示见《图示九》:

图示九:小学科学仿真实验图例

3、VCM生物仿真课件:
    生物课堂教学与课外学习,除了与物理、化学遇到同样的难题和需求外,更主要的是,基本上所有的生物知识都无法实际操作,也无法有效的对原理、过程演变进行接近真实的揭示和呈现,形成“用解释代替揭示,用挂图代替实验,用背诵应付考试”的局面,学生难以真正掌握生物知识。
生物仿真课件图示见《图示十》:

图示十:生物仿真课件图例

4、VCM职业技能仿真实训课程开发:
    职业技能培训涉及上千个专业领域、数以亿计的从业人员,是我国各个层面都高度重视,需求旺盛的一个庞大、有待开垦的领域。
    VCM仿真技术作为国家职业教育基地中的仿真实训课程开发技术承担方,正在进行相关规划。
    职业技能实训课程图示见《图示十一》、《图示十二》::

图示十一:职业技能实训课程图例—汽车底盘构造


图示十二:职业技能实训课程图例—数控机床

5、VCM仿真产品系列开发规划:


6、VCM仿真实验开发制作机制:

二. VCM仿真技术的教学价值:
    通过国家发改委基础教育公共服务平台建设中对仿真技术的创造性开发,以及运用VCM仿真技术制作的物理、化学系列仿真实验,体现出显著的教学价值。以基础教育中的物理、化学仿真实验教学为例:

1、 彻底屏弃了现在普遍采用的图片化、网页型课程设计及制作模式,创建起互动式、探究型现代教育仿真技术课程设计及制作模式。
图片化、网页型模式非常适合大众信息传播和互动,不太适用于以教学和学习为目的的课程设计和制作。由于各类社会教育力量都普遍采用该模式制作课程资源,导致尽管现已积累了海量的网络教学资源,但因实用效果有限,还大都继续进行低品质的重复制作,同时也导致教育资源网络运营服务普遍难以获得期望的商业价值。

2、 互动式、探究型仿真课程的设计制作,改变了一直以来教师、家长难以解决的学生学习兴趣不高的问题。有效激发了学生课内外学习的兴趣,为学生提供了便捷、有效、易于理解和掌握知识技能的学习、实训模式。

3、 非常有效地解决了物理、化学课内外教与学当中,90%以上的课程都需要在实验环境下进行,而大量的实验内容大幅度增加了课堂教学和课外学习的难度,特别是实验器材和耗材短缺、实验场地不足、危险实验难以进行、微观宏观实验难以理解等,是众多普遍性的难题。小学科学、所有职业技能专业,更是如此。

4、 最为直接的推动了国家倡导,特别是国家新课程改革后必须采用、师生欢迎的探究式现代教学模式的实施,有效提升了教师的专业发展技能。

三. VCM仿真技术的市场价值:
VCM仿真技术具有广阔的市场价值:

1、 中小学市场:
    特别适用于对全国2亿多中小学师生,在科学、物理、化学、生物等学科的课堂教学及课外学习中使用。每年具有数十亿市场空间,且具备年上百亿的成长空间。

2、 职业学校市场:
    特别实用于国内数以千万计的职业高中、技校师生的教学和实训操作使用。
每年具有数亿市场空间,且具备年数十亿的成长空间。

3、 职业技能培训:
    特别实用于分布于上千个专业领域、数亿产业从业人员的职业技能培训和个人实训操作。每年具有数十亿的市场空间,且具备年上百亿的成长空间。

四. VCM仿真实验产品的市场表现:
采用VCM仿真技术制作的初中、高中物理、化学系列仿真课程共362个,只用短短一年的时间:

1、 形成了显著的市场影响力:
完全超越了其它公司(都采用图片网页制作)推广多年的市场影响力,获得用户的高度认可,实现了市场领先。

2、 省市教育机构迅速行动开始对教师普及使用:
山西、河南、重庆等省教育厅,武汉市等市县教育机构已经采购了VCM仿真实验城域网版本产品,为全省、市(县)教师课堂教学使用。|

3、 迅速开始了在全省范围内在每个学校的普及:
四川、山东、重庆、海南、湖北等省以新课程改革用书目录等形式,开始了在全省学校普及VCM仿真实验校园版产品。

4、 实现了为中央电教馆安排的藏文版翻译:
由中央电教馆出资,我公司将VCM仿真实验翻译为藏文版,服务于我国藏区学校的实验教学。

5、 开始启动海外市场:
由数家做海外市场的公司出资和代销,我公司正在将VCM仿真实验翻译成英文版,满足海外学校的教学需求。
6、 个人网络版刚一推出,没有宣传,就产生了意想不到的鼓舞:
09年底推出的个人网络版,以教育网络超市的方式让教师、学生自主选购,很快就有教师主动建立了QQ圈子相互沟通热议,更有部分教师主动将针对初、高中学生学习的物理、化学实验课程推荐给小学生,让小学生在网上学习。这印证了采用仿真技术设计制作的课程独到的实用价值,也预示着正在开发中的小学科学仿真课程会得到庞大小学师生、家长群体的欢迎。

五. VCM系列仿真产品制作现况:
1、 中学物理化学仿真实验:面向国内数千万初、高中师生,物理、化学仿真实验课程已经制作完毕,共计362个,现已进入营销进程;

2、 小学科学仿真课程:面向国内1亿多的小学师生,小学科学仿真课程的开发已经开始,预期在2010年8月开始批量面市;

3、 中学生物仿真课程开发:面向国内数千万中学师生需求的开发在规划中;

4、 职业技能仿真实训课程:针对上千个专业门类、数亿在校学生和从业人员,仿真实训课程开发正在调研、规划中。

六. 催生出VCM仿真技术产业化运作的雏形:
    通过在国家项目平台建设中对仿真技术的创新开发、仿真实验产品的制作实践、探究式教学与网络服务和运营模式的建立及效果验证,VCM仿真技术现基本具备了产业化运作的雏形:
1、 创建起成熟的VCM仿真技术架构;
2、 探索出快速进行多个学科同时开发仿真课程的流程与机制;
3、 VCM仿真产品教学、网络服务、网络营运的模式已创建完成,得到了使用验证;
4、 正在进行上千个学科、专业的VCM仿真课程、实训操作的规划、制作;
5、 服务的目标用户群体数以亿计,含盖了国内大部分网民。

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