生物学虚拟仿真资源建设的探索与实践

华中师范大学生物学国家级虚拟仿真实验教学中心结合学科优势,构建了基础扎实,体系完整,架构科学的虚拟实验教学平台和适应现代生物创新人才培养需求的实验教学体系。针对传统实验教学中出现的一系列问题,中心虚实结合地推进虚拟实验资源建设,研发了放射性同位素标记核酸分子杂交等一批特色虚拟实验资源,并通过开放日活动、教学技能竞赛和虚实结合的实验课堂教学,广泛推广和应用。经问卷调查,广泛收集意见,为中心进一步发展提供依据。     

虚拟仿真技术在现代电气控制教学中的应用

为解决现代电气控制技术实验装置成本高、结构复杂、很难满足学生课外自学需求的问题,研究利用虚拟仿真技术搭建现代电气控制虚拟仿真实验平台,探索虚拟仿真和传统硬件相结合的实验教学方法。提出利用组态软件模拟PLC控制对象,结合PLC仿真软件及NetToPLCsim软件,构建PLC虚拟仿真教学系统。以工业控制领域典型的物料混合控制系统作为教学案例,给出了虚拟仿真实验系统开发流程。将设计的虚拟仿真系统应用于实际教学,实际运行结果表明:虚拟系统无需实际物理控制对象便可实现对PLC控制程序的调试和仿真运行,节约了设备成本,激发学生学习兴趣,提高了实验效率与实验效果。     

虚拟仿真实验在生物学本科教学中的开发应用

虚拟仿真实验涵盖了计算机图形、传感技术、人机交互、人工智能等核心技术,可以逼真地模拟出我们需要的实验场景,给人身临其境的真实体验。针对生物学类虚拟仿真实验开发应用中存在的一些误区,从虚拟仿真实验的开发基本原则、内容与形式、建设途径以及如何建立教学体系等方面进行了阐述,以此来探索如何在生物学本科教学中开发与应用虚拟仿真实验,提高教学质量。     

基于WEB的虚拟实验系统体系结构设计

虚拟实验系统是应用虚拟现实技术来仿真实际物理实验的计算机应用系统 ,介绍了虚拟仪器和虚拟实验的概念 ,探讨了虚拟实验在教学中的重要意义 ,给出了一个基于WEB的虚拟实验系统结构     

优质实验资源共享环境下的虚拟仿真教学实践

结合启动虚拟仿真实验教学中心建设的背景,针对东北石油大学油气储运工程虚拟仿真实验室的发展历程和建设现状,从共享可能性、共享模式及共享成效出发,阐述了该实验室优质资源的开放与共享状况,进而对优质实验资源共享背景下的专业虚拟仿真教学进行了展示。教学实践表明,基于专业综合虚拟仿真训练和学科前沿虚拟仿真认知两个层次的教学模式,初步形成了教学过程的设计与管理举措,构建了教学效果评价与质量监控的方法,提高了学生的创新精神和实践能力,也使实验教学示范中心的内涵建设取得成效,学科专业间资源布局的科学性进一步得到了彰显。     

基于Simulink和VR技术的三线摆实验仿真研究

Simulink因其操作简便、灵活等优点在很多领域里被广泛应用。VR技术发展前景也十分诱人,它是一项具有深远影响的日新月异的新技术。以三线摆运动模型为例,探讨了结合Simulink软件和虚拟现实编程语言在虚拟物理实验中应用问题。通过虚拟现实编程语言VRML创建了转动惯量测量实验中三线摆运动环境的三维虚拟模型,利用Simulink构建了较为完善的、严格遵循客观物理定律的仿真系统。给出了三线摆在三维空间运动的物理模型,以及利用Simulink进行建模的详细步骤,并结合编写的VRML文件动态仿真了在三维环境下三线摆的运动过程。体现出利用Simulink虚拟现实工具箱仿真物理实验的便捷性、可靠性和科学性。利用它开发虚拟实验仿真系统必将对教育、教学质量的提高,学生学习兴趣及能力的培养起到重要作用。     

基于VR的开放式计算机网络虚拟实验室的研究与实践

在计算机网络课程的实践教学中,为充分实现培养学生实际动手能力的教学目标,很多高校在实践教学中采用虚拟仿真实验室,推动了高校实践教学的改革发展,提高了学生的学习积极性和实践创新能力。文中介绍了进行远程实验及开放式虚拟仿真实验的实现方法,进一步建设了开放式网络化虚拟仿真实验平台和管理平台。     

物理实验教学示范中心的改革与实践

结合山东师范大学山东省物理实验教学示范中心的建设,总结了物理实验教学示范中心在改革物理实验教学课程体系、教学内容、完善实验教学模式和教学手段、构建实验教学平台、创新平台、网络信息化平台、加强虚拟仿真实验室建设、提高教师教学水平和实验中心管理能力等方面的工作成果与经验,提出了未来实验中心建设的思路。     

基于虚仿实验的模电理论教学与实验教学融合

以教学改革为契机,研发在线虚拟仿真实验教学资源,并结合理论教学与实验教学的各自特点,将虚拟仿真实验引入到“模拟电子技术”课程的教学体系中,通过内容、手段、过程及效果评价等方面的创新,推动理论教学与实验教学的高度融合。虚拟仿真实验项目按照类型划分,将演示型和验证型虚拟仿真实验引入到理论教学中,将综合型和设计型虚拟仿真实验引入到实验教学中,从而构建更加完整、更加科学、优势互补的教学体系,以培养学生融会贯通、学以致用的综合能力。     

虚拟仿真实验在材料力学课程教学改革中的应用研究

借助虚拟仿真实验探索材料力学教学改革的新路径,该文构建了材料力学虚拟仿真分层实验体系,重点介绍了3个典型虚拟仿真实验项目,并探索与虚拟仿真实验教学体系相适应的教学配套措施,从而能够借助虚拟仿真实验,促进材料力学教学信息化的发展以及实现线上线下融合式教学,为材料力学教学改革提供一条可能路径.     

国家虚拟仿真实验建设下高校世界自然地理教学改革模型的构建

依托国家实施虚拟仿真实验建设,适应信息化时代教育教学的新规律,以虚拟现实、三维可视化自然地理过程、虚拟三维实习场景为切入,为探索世界地理野外实践、理解世界地理自然过程、丰富世界地理教学资料、完成世界地理信息革新提供新机遇.结合世界自然地理学科特征,本文提出世界自然地理虚拟仿真改革需重视的5个基本原则:突出区域特色定位、比较区域地理差异、分析要素耦合过程、构建区域空间关系和完善区域可持续发展对策;进而构建世界自然地理虚拟仿真教学模型,主要包括5个主要模块:世界地图模块、地理过程模块、交流讨论模块、区域专题模块和国家专题模块.以国家虚拟仿真实验建设引领的新思维和新技术为契机,可为世界自然地理教学革新提供了新范式,也为推进地理教育教学发展和信息化改革提供思路.     

虚拟仿真实验在高校医学机能实验教学中的应用现状与问题

虚拟仿真实验是教育教学与信息技术深度融合的产物,是当今医学实践教学发展的必然趋势。对国内高校医学机能实验教学的现状进行了调查研究,分析了目前医学机能实验教学中存在的不足以及虚拟仿真技术应用于医学机能实验教学的优势,归纳总结了国内高校医学机能虚拟仿真实验的应用现状,指出了虚拟仿真实验平台建设与运行中存在的问题,并提出了有益于医学机能虚拟仿真实验发展的建议。     

虚实结合的故障诊断课程教学改革与实践

根据"机械系统故障诊断"课程理论性和实践性要求高的特点及理论教学和实验教学脱节的现状,借助计算机仿真技术开发了课程适用的虚拟仿真软件,建设了虚实结合的课程教学模式。虚拟仿真软件既可以作为理论课教学的课件也可以作为单独的一项虚拟仿真实验,为理论教学和实验教学搭建了桥梁。同时增加了实物实验的设备台套数以保证实物实验的教学质量,实物实验采用基于项目的综合设计性实验模式,以提高学生综合实践能力为目的,经过几年的实践,该模式教学效果良好。     

自控原理实验互联网虚拟仿真综合教学探索

自控原理实验课是自动控制及其相关专业的一门重要专业基础实验课,是帮助学生理解理论知识和培养学生动手能力的一个重要的教学环节。随着互联网的普及和虚拟仿真技术的发展,为了增强实验教学培养的效果,该研究提出了一种基于互联网学习平台软件和飞行控制虚拟仿真实验平台的自控原理实验教学模式。实验前,通过丰富的线上预习资源帮助学生为实验课做好充足的准备。面授实验教学中,结合传统电子线路模拟仿真实验箱和具有工程应用背景的虚拟仿真实验平台来实现多元化多层次教学,激发学生的学习兴趣和探索创新的动力。实验后通过综合评价反馈机制改进教学内容和方法。整个教学体系闭环高效,使实验教学质量得到有效提高。     

虚拟仿真实验在刑事科学技术专业物理实验教学中的应用展望

虚拟仿真实验的灵活性、交互性、开放性等优势使其在教育教学活动中的应用是必然趋势。在公安政法类高校的大学物理实验教学中开展虚拟仿真实验能够解决目前传统教学活动中存在的困难。文章分别从课堂演示实验、经典物理实验、设计性实验、近代物理实验、刑事科学技术综合实验的角度对构建多层次、多元化的物理虚拟仿真实验提出思考和展望。开展物理虚拟仿真实验有利于提高学生的科学素养和学习主动性、有利于培养创新合作精神。     

虚拟仿真实验室在“地下水与环境”教学中的优势与应用

本文对"地下水与环境"湖北省重点实验教学示范中心,实体实验室在教学中存在的不足和虚拟仿真实验的优势分析的基础上,阐述了建设"地下水与环境"虚拟仿真实验室的优缺点,并列举了部分已建成的虚拟仿真实验项目。全面阐述了地下水相关专业的培养目标为"厚基础、强能力、重创新"的新型人才,阐明了"虚实结合,优势互补,多元协同工作"的实验室建设方向。     

依托虚拟仿真实验教学中心,培养工程实践能力

通过分析虚拟仿真技术对核工程与核技术专业实践教学的促进作用,阐述了虚拟实验室建设的必要性。结合核科学与技术虚拟仿真实验教学中心建设实际,探讨虚拟实验教学体系对提高实践教学有效性的作用。     

计算机虚拟技术在大学物理仿真实验教学系统中的应用

运用各种虚拟技术，建立了严密的大学物理仿真实验的模型．该模型具有逼真的界面和实验过程，实验可设计性良好，可操作性强．将模型应用于实际教学结合可视化的的实时交互手段，提高了实验教学的质量．这一研究为虚拟技术在计算机辅助教学领域的应用做出了有益的尝试．     

仿真技术在核专业教学中的应用

在核科学与技术学科的专业教学中需要开展核辐射探测学、辐射剂量学、辐射防护等课程实验,因而存在放射源管理和辐射安全风险。该文介绍了基于蒙特卡洛方法的虚拟仿真平台在实践教学中的应用,通过虚拟仿真实验,学生可以熟悉实验流程、提高实验成功率、减少实验用源时间、降低辐射风险和提高实验室安全性。同时,基于蒙特卡洛的仿真技术可以替代部分难以开展的物理实验,弥补实验条件不足的状况。实践表明,仿真技术在核科学与技术学科实践教学中具有重要意义。     

基于虚实结合的分子生物学实验教学初探及成效研究

随着我国虚拟实验建设工作的开展,如何将虚拟仿真技术应用到教学中,已成为一个重要的研究课题。以华中师范大学生物学国家级虚拟仿真实验教学中心在分子生物学实验的虚实结合教学应用研究为例,从教学内容安排、教学过程设计两方面阐述了虚实结合实验教学体系的构建方法;并采用定量评估和定性评估相结合的方法,探讨了"虚实结合的教学效果"、"学生对虚实结合教学体系的评价"问题。研究结果显示虚实结合的教学方式提升了学生的学习兴趣和学习主动性,对教学效果有积极的影响。