虚拟学习环境的设计研究

针对目前国内外虚拟学习环境支持培养学生实际操作能力的偏少、交互手段不足及尚不能智能化学习等问题,研究基于VRP(virtual reality platform)平台构建及扩展虚拟学习环境学习空间,研发了交互性虚拟实验环境、交互性虚拟课堂环境以及即时交流﹑智能测试系统﹑问题查询等认知工具,设计了虚拟导师和虚拟学伴以加强师生间、学生间的交流与协作. 该研究以实践性较强的电子课程为例,使得虚拟学习环境交互机制具体实施并得以改进,提供了有助于解决学习问题的新方法.      

《电力拖动控制系统》虚拟实验平台的开发

针对《电力拖动控制系统》实践教学中存在的问题和学生的不同层次需求,利用MATLAB的图形用户界面开发工具和仿真工具箱,开发电力拖动控制系统的虚拟实验平台.虚拟实验平台由验证性实验、综合性实验、设计性实验和开发性实验组成,不仅能有效扩展实验空间和时间,加强实验内容的深度,提高学生综合运用知识能力和创新能力,而且也可作为科研、设计和分析的重要工具.     

“新工科”背景下材料类专业“虚实互补”实验教学体系深化研究

"新工科"背景下材料类专业的实验教学在培养学生探索材料本质、开发新材料和解决实际问题的综合素质和能力方面发挥着举足轻重的作用."虚实互补"实验教学模式能打破传统实验教学模式,通过多方位引入材料仿真实验,将其融入理论教学和实践教学中,解决传统实验教学中存在的制约问题,创建"理论-仿真-实验"三位一体化的实验教学模式,实现理论问题理解更透彻,理论性质理解更形象,实验结果机理分析更深入.将虚拟仿真实验与材料设计相结合,让学生把理论基础学习与实践探索环节用设计与模拟有机地衔接,帮助学生由被动继承性的学习变为主动创造性的学习,可实现新材料设计和材料改性有的放矢."虚实互补"实验教学模式有效响应"新工科"教学新理念,即整合教育技术、创建虚拟学习环境、实现跨学科协同合作,利于本科生从事科研、促进师生互动和实践互动,利于实施深度学习、混合学习、分析学习的智慧教学模式.     

基于LabVIEW开展虚拟物理实验教学模式探析

基于LabVIEW虚拟仪器搭建了虚拟物理实验并应用于实验教学中,与真实实验相结合探索一种新的大学物理教学模式。学生利用虚拟实验进行课前预习,提高预习效率,教师利用虚拟实验进行实验演示以激发学生的学习兴趣。这种虚实结合的教学模式有助于提高大学物理实验教学质量并培养学生的创新能力、科研兴趣和学习物理的能力。     

“建筑材料”实验课虚拟实验辅助教学研究

基于建筑材料实验课目前存在的问题,以虚拟实验辅助教学补充、替代传统的实验教学。在研究总结国内外文献资料的基础上,阐述建筑材料虚拟实验室的设计思路、实验室平台的组成及功能,并分析虚拟辅助实验教学的优势,即利用虚拟实验教学,能丰富实验内容,提高学生实验设计的能力,增强学生学习兴趣并缩短实验时间,对提高学生的实践能力、提高实验课的效率等方面都具有重要的意义。     

基于深度学习的虚拟试衣技术现状及其发展趋势

从基于深度学习的虚拟试衣入手,阐述了基于深度学习的虚拟试衣技术研究现状,并介绍了人体解析、服装变形、图像合成3个关键技术;同时还介绍了基于深度学习的虚拟试衣在人物图像上的换装以及基于图像时尚方面的主要应用。结合研究现状及应用需求,针对目前基于深度学习的虚拟试衣研究工作中存在的问题进行总结,并对基于深度学习的虚拟试衣技术的发展趋势进行展望。     

基于Multisim的电工学虚拟实验教学

电工学是高等学校面向非电类理工科专业开设的一门具有很强实践性的基础课,电工学实验教学是电工学课程教学中的一个重要组成部分.在传统真实实验的基础上增加虚拟实验教学,有利于完善电工学实验教学体系,也有利于培养学生的创新意识.首先对真实实验做了概括性的介绍,接着结合Multisim软件和具体实例,详细阐述了虚拟实验在电工学实验教学中的具体应用.实践结果表明,虚拟实验能使实验教学的效果更好,使学生对学习更有兴趣,具有很好的实用价值.     

基于Unity 3D的沥青混合料车辙虚拟仿真系统

为解决沥青混合料车辙试验传统教学过程中学生实践操作不足的问题,基于Unity3D 虚拟现实平台,引入VＲ( Virtual Ｒeality) 虚拟现实技术,研发了一种沥青混合料车辙虚拟仿真系统。该系统按照真实的实验环境和实验流程进行虚拟仿真和交互设计,包括实验指导书、器材认知、虚拟仿真实验和实验报告4 个模块,含有自动演示和人机交互两种运行模式供学生自由选择。实验仿真结果表明,实现了沥青混合料车辙试验的3D 立体虚拟仿真体验学习,且运行效果良好。该系统在一定程度上解决了沥青混合料车辙实验中本科教学的难点,有助于提高实验教学的效率,对培养学生动手能力和操作能力具有重要意义。     

基于深度学习的计算机网络原理混合教学设计

为解决学生学习计算机网络原理课程过程中学习深度不足,理论知识不够扎实,无法将学习内容灵活运用到实际工作中的问题,以深度学习和混合学习相关理论为指导,设计了基于深度学习的计算机网络原理课程混合教学方式.通过分析学生就业后工作的主要内容倒推教学内容并重新组织知识点,构建了基于翻转课堂的计算机网络原理课程教学模型.采用双角度四向评价体系对教学进行全面客观的反馈,最后进行了对比教学实验.实验结果表明,该文设计的教学方式比传统教学方式教学效率更高,学习效果更好.     

三相异步电动机参数测定虚拟实验系统研究

针对电机实验成本高的问题,设计了基于Visual C＋＋软件平台的三相异步电动机参数测定虚拟实验系统.建立了异步电动机空载实验和堵转实验的数学模型,采用仿真技术实现虚拟的实验过程.结合软件编程,实现了数据处理、分析计算和曲线绘制等功能.该虚拟实验平台将虚拟实验思想应用到传统的电机实验中,为电机教学活动提供了有利的支持.通过建立灵活的虚拟实验系统,增加了学生的实践机会,增强了学生的实验兴趣,加深了学生对理论的理解,更重要的是鼓励了学生探索更深入的研究内容.     

一种基于深度计算的图像增强现实系统实现

为解决在低能见度条件下由于景物无法辨识而无法进行增强现实的问题,以及在增强现实中虚拟物体与真实物体之间的深度一致性问题,研究了增强现实技术原理,给出了低能见度条件下增强现实方案,并设计了一个基于深度计算的图像增强现实系统.该系统可利用双目摄像机实时采集目标图像,并利用校正标定后得到的视差图像,采用半局部匹配方法(SGBM)算法和深度计算实现虚拟物体的跟踪配准.在不同环境下的实验表明,该系统具有良好的实时性、光不变性和深度一致性.     

基于Proteus的单片机实验系统设计

针对单片机实验教学中存在的不足,引入Proteus软件开发了一套单片机虚拟实验系统。介绍了虚拟实验系统的设计和特点,以中断计数模块为例介绍仿真电路的设计及仿真过程。构建基于Proteus虚拟实验系统,弥补了传统实验的不足,为学生创造课后动手实验的机会,丰富了实践教学的手段和资源,激发学生的学习兴趣。     

基于VRML的虚拟日光灯功率因素实验的研究

利用虚拟现实技术教学已成为一种趋势。在以往的虚拟实验中,大多数虚拟实验是无交互的,学生没有亲自参与到虚拟实验中,具有局限性。为提高教学质量,可通过利用VRML对日光灯电路因素实验的模拟,给学生在视觉、听觉、触觉等方面提供一个新的,集交互性、沉浸感于一体的虚拟的三维空间,激发学生的学习兴趣,扩展学生的认知手段和领域。     

移动端化学虚拟实验室构建方法研究

泛在化、碎片化的学习是移动互联时代人们的生活和学习方式、特点。基于多年虚拟实验开发经历,分析当前虚拟实验开发及应用中存在的问题,提出了基于移动端的化学虚拟实验室的构建理念、框架和技术手段。通过实际教学中的实际应用,优化系统,以满足当前00后为主体的大学基础化学实验教学自主线上学习的需要。真正体现了以学生为中心的教学设计理念,最终实现了实验教学的线上、线下混合式教学的新模式。     

构建虚实一体化实验教学体系

数字电子技术实验室提出构建以硬件实验平台为主,虚拟预约平台和开放式网上虚拟仿真平台为辅的虚实一体化实验教学体系,以学生为主体,鼓励学生多做多想,实行"课堂教学+虚拟仿真+实验教学"的立体式教学,提高学生分析设计能力,培养学生创造性思维。以计数器实验为例阐述虚实一体化实验教学体系的运行,涵盖实验前预习、实验中操作、实验后拓展延伸三个阶段,充分调动了学生的实验积极性,提高了学生探索创新能力和自主学习能力,达到了较为理想的实验教学效果。     

虚拟实验在医学化学实验中的应用

目的探讨虚拟实验在医学化学实验中的应用及意义.方法调查分析传统医学化学实验课的缺陷,并在医学化学教学中开设数字化的虚拟实验课,调查老师和学生的满意度.结果与传统的医学化学实验课相比,虚拟实验更加方便快捷、环保、节能,更易于老师和学生接受,可大大提高师生的满意度.结论:虚拟实验可以有效的开拓医学化学教学思路,提高教学水平和学生学习兴趣,可以更好地培养学生的实践能力和创新能力.     

Multisim软件在信号与系统课程实验教学中的应用

针对信号与系统课程学习中存在的"教难学更难"的现状,系统研究了如何将Multisim虚拟仿真软件应用于该课程实验预习、实物实验、实验总结、实验创新等环节.利用该虚拟仿真软件可以从电路级别很好地模拟实物实验系统,真正将理论教学与实物实验教学融为一体,将抽象的信号与系统学习与面向实际应用的电路类课程学习紧密联系起来.实践证明, Multisim虚拟仿真软件的应用大大提升了学生的学习兴趣,培养了学生的自学能力、理论联系实践能力以及自主创新能力.     

疫情下自动测试系统课程实验教学设计与实施

自动测试系统是一门实践性很强的课程.学生通过实验,学习可程控仪器标准指令(SCPI)和测试软件的编写方法.实验中,学生需要与仪器互动,观察仪器对测试命令的反应,完成测试程序调试.针对疫情期间学生不能到达实验现场的问题,课程组利用实验中心的云平台架构,采用虚拟仿真实验与远程实验相融合的实验方案,重新设计了实验内容.在远程...     

注塑成型虚拟仿真实验设计与实现

注塑成型虚拟仿真实验以提高学生工程实践能力为落脚点,基于塑料成型工艺及模具设计课程所授理论知识,结合生产实际,以典型制件为例,构建了真实实验基础上的虚拟实验。设计了学生自主分析设计环节,包括:塑件结构分析、工艺方案确定、塑件缺陷成因分析及改进等。旨在调动学生的学习兴趣和积极性,培养学生解决工程问题的能力,提升学生创新意识。     

华南虎寄生虫病防治虚拟仿真实验的构建与应用

为了解决动物医学专业传统寄生虫病学实验教学中存在的问题,构建了华南虎寄生虫防治虚拟仿真实验系统,打造了以学生自主学习为中心的教育资源共享平台。实现了学生在线观摩、自主学习和在线互动交流等功能,丰富了实验教学手段,有效地拓展了实验教学时空,调动了学生学习的兴趣和主动性,提升了实验教学效果。