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虚拟仿真技术在物联网应用技术专业教学中的应用

通过对虚拟仿真技术研究，将虚拟仿真技术应用到物联网专业教

学中，通过仿真技术将物联网现场情景与传统教学手段相结合，利用

三维物联网应用平台、VR增强虚拟场景平台、桌面式虚拟仿真平台，

将虚拟场景及虚拟设备与现用专业教学平台知识体系相连接，结合互

联网，实现仿真到现实、现实到仿真的交互体验式学习模式，有效解

决物联网教学现实情景无法描述、硬件设备无法全部集成、教师专业

知识把握程度不够、学生的学习积极性低、教学效果差等问题。另外，

通过虚拟仿真技术可以让更多的人了解物联网应用技术专业，了解虚

拟仿真技术。

一、物联网专业教学与虚拟仿真技术

1.物联网专业教?W。

物联网是一门这些年来发展起来的新型应用型学科，物联网专业

学生立足于计算机专业类知识培养体系，注重学生基础知识掌握、综

合素质的提高和应用创新能力的培养。在高校学习过程中，物联网学

习知识面较广，很难将真正专业学习的知识与实际应用联系在一起，

教学中主要停留在课堂上，以理论为主。此外，物联网设备更新速度

快，现有实验设备缺乏创新性与时代性，限制了学生的实践能力与创

新能力，很难让学生对专业学习产生兴趣。各院校硬件设施不足的问

题，物联网对传感器部件、通信部件和RFID等部件所要的各部件较多，

不可能有充足的时间交由

学生与教师使用，促使专业老师与学生很难在物联网项目教学过

程中有共同进步。物联网所涉及领域多，部分高校虽然可以创建某一

领域的物联网应用场景，但因场地及学校经费限制不可能没个应用领

域都能创建体验场景，在对物联网技术体验与物联网集成实训只能针

对部分领域进行体验。这些因素都限制了物联网在专业教学中的突破

性开展。

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2.虚拟仿真技术。

虚拟仿真，也称虚拟实境或灵境，是一种可以创建和体验虚拟世

界的计算机系统，是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技

术传感技术网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技

术前沿学科和研究领域。虚拟仿真技术主要包括模拟环境、感知、自

然技能和传感设备等方面。模拟环境是由计算机生成的、实时动态的

三维立体逼真图像。感知是指理想的仿真应该具有一切人所具有的感

知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、

运动等感知，甚至包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。自然技能是指

人的头部转动，眼睛、手势或其他人体行为动作，由计算机处理与参

与者的动作相适应的数据，并实时响应用户的输入，并分别反馈到用

户的五官。利用虚拟仿真技术把教学过程做成动画的形式，但是比动

画多了互动性和真实性，可以达到完全模拟的程度。虚拟仿真在教学

中的应用，一方面可以弥补院校硬件设施的不足，改变以往的教学模

式，另一方面可以提高学生上课的积极性，尤其是在一些实际操作性

非常强的专业，如物联网应用技术等专业。

二、虚拟仿真技术在专业教学中的架构

利用虚拟仿真技术与计算机通信技术构建的物联网虚拟教

学系统，可以有效解决物联网专业教学存在的硬件设备不足、真

实程度不够的问题，构建一种全新的仿真虚拟教学实验实训及认知模

式。根据物联网专业需求，物联网虚拟仿真教学平台主要包含桌面式