您当前的位置 : 太原新闻网(太原日报报业集团) >> 新闻纵横

浅析图书馆信息化在虚拟仿真实验教学中作用

来源:太原新闻网 作者:杭州电子科技大学 王阳阳 2019年04月15日 18:25

  摘要:介绍了图书馆信息化在虚拟仿真实验教学中应用的背景。分析了虚拟仿真实验教学中存在的问题和信息化下图书馆服务模式的转变。提出了充分利用图书馆信息化为我校“国家级电子信息技术虚拟仿真实验教学中心”服务的措施和方法。

  关键词:虚拟仿真;实验教学;图书馆信息化

  一、引言

  随着现代电子信息与计算机技术的快速发展,虚拟仿真技术正在逐步自成体系,成为继数学推理、科学实验之后人类认识自然界客观规律的第三类基本方法,正在发展成为人类认识、改造和创造客观世界通用性、战略性技术。虚拟仿真技术使电子产品设计与系统应用的手段和思想发生质的飞跃。在此背景下,2013年教育部下发了《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013〕94号)[1]。我校积极参与申报,成立了由实验室与设备处、电子信息学院、自动化学院和数字媒体学院等共同参加申报小组,并于2014年获得教育部批准成立“国家级电子信息技术虚拟仿真实验教学中心”(以下简称“中心”),成为我国首批虚拟仿真实验教学中心。“中心”获得批准后,如何建设好“中心”、使用好“中心”、发挥“中心”的示范作用成为“中心”工作的主要任务。

  高等学校的图书馆是高校师生查阅资料,获取信息的重要场所。无论是传统意义上的图书馆或是数字图书馆都有信息采集、存储、传播及版权控制的职能,两者的区别只是完成各项内容所采取的手段及服务方式发生变化。随着互联网技术的发展,图书馆信息化已经成为高校信息化建设的一个重要组成部分,也为高校信息化的顺利实施提供信息资源的保障。针对高校图书馆信息化建设,已经有很对文献报导了作者的研究成果[2,3]。但是,报导的研究工作中,对图书馆信息化建设统计分析[4]和对国外的图书馆信息化建设报告[5,6]较多,研究图书馆信息化为高校教学科研服务的具有措施较少,尤其是研究高校图书馆对高校虚拟仿真实验教学的服务工作尚未见报道。我校图书馆信息化建设是我校信息化建设的重要内容之一,如果将图书馆信息化建设与“中心”建设联系起来,发挥图书馆的信息化建设在虚拟仿真实验教学中的作用,将赋予图书馆信息化新的内涵,也为我校虚拟仿真实验教学提供了一种新的教学理念和方法。基于上述思路,本文在内首次开展了图书馆信息化在虚拟仿真实验教学中应用,提出了一些措施和方法,有利于“中心”的建设任务的完成,为高校信息化建设增添了新的内容。

  二、“中心”的虚拟仿真教学优势、内容及建设中存在的问题

  虚拟仿真实验教学是借助于信息技术,通过软硬件的配合,将现实情境进行仿真模拟的一种虚拟现实方法。该实验教学方法起源于上世纪末,是以计算机为硬件载体,利用软件构建系统逻辑结构模型,协调相关硬件设备形成虚拟实验系统。可以通过计算机网络实现虚拟实验系统网络化和远程实验教学。虚拟仿真实验教学是指依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度模拟的虚拟现实环境和实验主体,使学生能够在虚拟环境下进行实验,达到教学大纲规定的教学效果,此种实验效果相当甚至优于在真实的环境中所取得的。虚拟仿真实验教学在培养学生的实践能力、研究能力、创新能力及综合素质等方面有着其他教学环节所不能替代的独特作用。

  相对于传统的理论和实验教学,虚拟仿真的实验教学有以下特点:①逼真性。这也是虚拟仿真实验教学的最大特点之一,虚拟仿真实验教学可以利用计算机、多媒体等技术构建虚拟仿真实验平台,达到实验室无法实现的高度仿真。②经济性。可以节省购买实验设备花费的巨额费用。大大降低高校实验实践教学的建设成本。③互动性。采用人机交互,采用互动式教学模式,增强了教学中的生动性[7]。

  “中心”在建设中,投入了一定的经费开发了“国家级电子信息技术虚拟仿真实验教学中心”软件平台[8],用户可以通过网上注册进入系统。教师可以通过该平台上传教案、布置和批改学生作业。学生可以下载教案,远程开展仿真实验,上传完成了作业,查阅教师的批改。开设了包含集成电路与集成系统、EDA技术、现代数字技术、DSP与嵌入式系统应用、网络虚拟现实技术、流程工业控制系统等30个虚拟仿真实验室。每年将有包括电子、通信、计算机和自动化等专业8000多名学生参加虚拟仿真实验教学。使用的软件包括ANSOFT公司的三维电磁场仿真软件HFSS,Agilent公司的射频集成电路仿真软件ADS和参数提取软件ICCAP,Silvaco公司的半导体工艺器件模拟工具Athena,系统高层建模环境Simulink、SystemC,Synopsys和Cadence公司集成电路设计仿真软件VCS,DC,Encounter,FPGA仿真测试工具QUTUARSII和XilinxISE以及自主开发的虚拟仿真实验平台等等。此外,需要集成ADAMS、ANSYS、ABAQUS、FLUENT、PROTEUS、MULTISIM、EWB、KEIL、 LabVIEW和VM等高水平共享虚拟仿真软件系统。“中心”还要与众多企业开展紧密合作,能够获得工程实践指导和设备软件的支持。建立了“基本实验教学”、“科研成果转化”和“企业合作共享”三个方面的电子信息技术虚拟仿真实验教学资源。

  为实现全校资源共享和对外开放,发挥我校网络中心技术优势,“中心”虚拟仿真实验教学用服务器安装在校网络中心。由软件使用老师和网络中心的技术人员根据各自的职责对网络运行进行管理和维护。

  在“中心”的虚拟仿真试验教学上,采用了课内和课外结合的方式。学生根据教学大纲的要求,在课堂听教师讲解和有限的实验仿真,在课外学生可以利用互联网远程调用仿真软件进行虚拟仿真实验练习。学生只需要能够连接互联网的计算机即可实现,理论上学生可以在宿舍等任何地方均可进行。但是,实际上由于受到服务器的容量的限制存在着一些困难。为了扩大容量,“中心”采购了华为公司提供的服务器RH2288HV2,按照目前的最高配置能同时提供终端容量在100左右,随着同时使用的终端数量增加,仿真运行速度大大降低,增加了用户的仿真时间,还可能会出现停顿或死机现象。

  三、图书馆信息化服务模式的转变

  “信息化”一词的提出是由日本学者在1965年提出的,围绕“信息化”开展的理论研究已有30多年了。人们真正感受到其理论的真实性和重要性是在上世纪90年代以后。当时美国“信息基础结构”计划的提出以及国际互联网在全世界迅速拓展,全球兴起了信息化浪潮。“信息化”即通常所说的社会信息化或国家信息化等自出现以来,含义便不是十分清楚。很多的专家学者都提出了自己的观点[9]。

  随着社会信息化提出,图书馆信息化同时为业界人士澳门永利登录不上和研究。较早研究的如1995年姚健等发表在中国图书馆学报上的《图书馆信息化探识》,此后每年都有关于图书馆信息化文章的发表。图书馆在社会信息资源服务中承担着信息服务平台的作用。信息时代的互联网技术和多媒体技术的出现和发展,使信息资源的流通渠道更加高效和多元化[10]。

  高校图书馆直接为高校教学和科研服务,图书馆信息化建设必将成为高校信息化的基础工程,更好地满足高校信息化对信息资源的需求。因此,高校图书馆要充分利用现有条件,引入新的技术应用体系,发掘信息化以后的服务潜能,面向高校开展信息资源的服务。作为信息资源的服务平台的图书馆,只有持续深化信息服务内容,不断地寻求服务范围、拓展服务形式,拓宽服务领域,才能使图书馆信息化服务平台的功能得到更好的发挥,提升自身的服务水平。只有充分考虑到高校教学科研的规律和广大师生的需求,提供具有针对性的信息资源服务,才能使高校图书馆进入良性发展的轨道。高校图书馆在维持现有的公益性的前提下,也可以在一定的范围限定之内适当进行有偿服务,比如在信息文献资源的开发与利用方面,包括查新服务这样的智力密集型信息增值服务等。这些服务的有偿化,可以为图书馆创造一定的经济效益,提高工作人员的积极性,提升图书馆服务质量。同时可以扩大服务范围,对信息资源进行优化配置,使资源产生最大化的社会效益。

  随着我国教育信息化建设进程的加快,高校图书馆信息化服务系统的建设水平也取得了很大进步,但是在信息化内容建设与服务等软件建设方面还难以适应不同读者群体的个性化、多元化等需求。因此,需要借鉴先进国外大学图书馆信息化服务功能建设的成功经验,结合本国和本校的实际,对高校图书馆信息化建设进行探索和研究,提升我校图书馆的服务功能,以更好地满足图书馆信息化为教学科研服务需求。

  美国大学图书馆普遍开通网上参考咨询服务。据悉,美国是大学图书馆参考咨询服务开展最早的国家,早在1885年,哥伦比亚大学图书馆就有专人负责参考咨询工作。今天,美国大学图书馆网站提供内容丰富的网上参考咨询服务,在软硬件上都处于世界领先水平,已经从传统的图书馆电话咨询服务发展成以电子邮件或实时形式相结合,包括实时软件、电话、Email、面对面等方式,实现了聊天+同步洳览网上实时咨询服务。图书馆网站上基本都有读者信息服务栏目,用户通过系统认证后,即可享受网上续借、预约、读者信息查询、课程教材预定、推荐购书等信息服务。大学图书馆还普遍构建了个性化服务系统,即在细分读者群体的基础之上为特定读者群体提供个性化需求服务。通过为读者提供多样性、个性化信息服务内容,使大学图书馆资源服务能够更符合师生需求,进而提高图书馆资源利用率。如美国康奈尔大学、北卡罗莱纳州立大学等图书馆,提供新增馆藏资源定制,个性化页面定制,最新期刊目次推送,OPAC检索定制,个人图书馆管理,个人链接(书签)收藏等服务;哈佛大学图书馆通过用户培训平台指导培训学生怎样写论文、开展研究,为教员提供个性化的数据库平台服务,指导教员进行小型数据库和课件制作。给每个教员统一购买Refwork软件以提供书目管理、个人收藏等服务,最大限度地满足了读者特定的需求,同时提高了检索效率[6]。

  美国高校图书馆信息化建设值得我们借鉴,对于符合我国国情和本校实际的,可以为我所用。最主要的还是学习他人新的思路,探索出一条具有我校图书馆特色的信息化建设。

  四、图书馆信息化在虚拟仿真实验教学中的作用

  我校图书馆目前承担着全校图书文献建设、图书借还、报刊阅览、数字资源检索与阅览、文献传递、学科馆员个性化服务等工作,是学校公共服务体系中的重要组成部分,是学校教学、科研工作的重要支柱。学校的快速发展推进了图书馆的大发展。近几年来图书馆加大信息的储存量,尤其是电子信息的储存。充分利用数字化和信息化,为全校师生提供优质服务。

  1、开设了“文献传递与馆际互借服务”。利用ZADL、CALIS文献传递网(浙大站)以及与NSTL(国家科技图书文献中心)建立了协作关系,为读者提供文献传递服务。当读者在本馆纸本和电子资源中都无法找到所需文献的原文时,可以联系图书馆信息咨询部申请文献传递服务。 2、加强下沙本科高校的合作,实现区域文献信息的共建共享。我校图书馆与浙江理工大学图书馆、浙江工商大学图书馆、杭州师范大学图书馆、浙江财经学院图书馆、中国计量学院图书馆、浙江传媒学院图书馆、浙江水利水电专科学校图书馆联合开展馆际互借服务。3、图书馆为校内用户在基金申报、职称评定、科技奖励等方面提供科技论文引证检索服务。除项目资助:浙江省十二五新兴特色专业“集成电路设计与集成系统”项目和杭州电子科技大学2014检索SCI、SSCI、CPCI-S(原ISTP)、CPCI-SSH(原ISSHP)、EI外,还提供CSSCI收录和研究生品牌课程建设项目资助(No.PPKC2014ZD003)资助CNKI引用检索证明。4、学科馆员服务。通过学科馆员和院系建立经常性的联系,了解相关学科的发展状况和文献需求。听取院系对相关学科文献资源建设和图书馆服务改进的意见,在数据库试用期间接受院系读者的反馈,为该院系相关学科的文献及数字资源购买提供决策参考。负责相关专业的文献资源建设图书馆内部咨询及协调。包括:结合学科内容、研究动态,收集相应学科院系的推荐文献目录,选划本专业文献收集范围,为图书馆文献布局调整与审剔提供参考意见。结合相关专业专业,开展信息咨询与服务。通过电话、Email、QQ等多种工具开展读者信息咨询服务。作为读者在图书馆的联系人,为读者做好文献传递,馆际互借工作。读者培训工作。接受读者预约,为相应学科院系的毕业班同学、研究生及有需要的读者开设专题讲座。为教师读者提供一对一服务。介绍图书馆相关学科的文献资源和利用方法,开展文献利用培训与信息素质教育。5、已购买书生移动图书馆,师生可以通过iphone,ipad等终端随时随时信息查询。6、提供论文相似性检测服务,具体工作由图书馆信息咨询部负责,提供论文的完整检测结果(总文字复制比)、去除引用文献检测结果、去除本人文献检测结果。检测报告由系统自动出具,图书馆不做人工干涉,服务仅向作者本人提供检测报告。7、利用RFID技术,实现读者自动借还书。8、建设了信息共享空间。将信息资源、信息服务和物理空间这三要素整合在一起,为用户提供一个相互促进学习和交流、互动合作、研究创新的信息共享环境。在信息共享空间读者可以利用数字阅览中心(图1)查阅信息,还可以利用讨论室(图2)组织小范围的讨论。

  校图书馆的信息化建设成果在我校“国家级电子信息技术虚拟仿真实验教学中心”的教学可以很好地发挥作用。首先,学生可以利用图书馆数字阅览中心,完成虚拟仿真实验教学中课外任务,利用数字阅览中的计算机,通过互联网远程调研校网络中心服务器软件管理平台,登录系统,开展仿真试验。其次,充分发挥数字阅览讨论室的功能。在虚拟仿真实验教学中,学生都被分组(一般6至10人为一组),学生在完成课后任务时,通过小组集中讨论,即以兵教兵的方式相互学习,共同提高。图书馆的数字阅览讨论室配备有计算机和互联网,能够为虚拟仿真实验教学下分组讨论提供很好的条件。小组讨论时每个讨论组只需要一个终端,这样同时也可以减少终端用户数,有效地弥补虚拟仿真远程登录终端数受限的问题。为了更好地发挥图书馆信息化在虚拟仿真实验教学中的作用,目前图书馆的数字阅览讨论室数量还需要扩大。随着信息化的建设,读者直接到图书馆查阅资料的人数逐渐减少,这样可以减少传统的普通阅览室的数量,改建成数字阅览讨论室,充分发挥信息化图书馆在虚拟仿真实验教学的作用。

  五、总结

  文章分析了我校“国家级电子信息技术虚拟仿真实验教学中心”建设内容和实际应用中存在的不足,分析了我校图书馆信息化建设下具有的为教学科研服务的功能,研究了如何利用图书馆信息化的优势为我校虚拟仿真实验教学服务。研究结果可以更好地促进图书馆信息化建设的向前推进,为我校其它教学科研服务提供有益的参考。

  参考文献:

  [1] http://www.doc88.com/p-7813317767301.html

  [2]孙卫,赵悦,“图书馆信息化标准工作评析”,现代图书情报技术,卷(期):2009(7),

  [3]彭俏东,“图书馆信息化服务的发展策略速读”,2015(1),273

  [4]郭向东,陈军,甘肃省市县图书馆信息化现状调研与分析,图书与情报,2010(3),77-81

  [5]贺延辉,“俄罗斯图书馆事业信息化发展规划研究”,中国图书馆学报,2013(5),109-117

  [6]干文芝,美国大学图书馆信息化建设及启示,教育与职业,2012[34],100-101

  [7]薛永,基张元,“虚拟仿真实验教学在MBA培养中的应用思考与设计”,学位与研究生教育,2015[4],46-49。

  [8]http://ceee.hdu.edu.cn/dzfzsy/

  [9]当前我国图书馆信息化的新思路,知识经济,2014[1],53

  [10]李惠,“信息化背景下图书馆的服务模式及策略分析”,图书情报,2010[8],73-74

(责编:闻欣)