集成电路系列课程虚拟仿真实验教学研究

针对目前集成电路系列课程实验所需集成电路工艺设备仪器价格昂贵、一般高校难以开设相关实验课程的实际问题,该文引入以"无生产线的集成电路器件、工艺和测试"为理念的虚拟仿真教学实验,对集成电路系列课程建设和教学改革进行研究。实践表明,虚拟仿真技术克服了传统集成电路实验教学中的种种弊端,不但节省了教学资源,还改善了教学质量,激发了学生的创造力,培养了其工程实践能力。     

论洞庭湖流域的洪水调控模式

洞庭湖流域是我国典型的丰水地区之一。受其影响,在丰水期因洪水灾害而大量弃水,在枯水期因缺水而不能满足人们生活、生产的需求,防洪与兴利之间的矛盾非常突出,这都严重制约了该地社会经济的可持续发展。只有采用治与防相结合,蓄与引相结合,单调与联调相结合的洪水调控模式是从根本上协调好防洪与兴利之间矛盾的最优决策,也是新时期的最佳治水方略。     

阜新地区2010年绕阳河流域暴雨洪水分析

对阜新地区2010年绕阳河流域暴雨洪水进行了定性分析,为今后阜新地区暴雨洪水的分析提供了依据和方法。     

辰清河流域“91.8”暴雨洪水分析

1991年8月6—9日后清河流域普降暴雨，（以下简称”91．8”暴雨）降雨量大势急，致使流域内孙吴县的辰清乡；清溪乡；西兴乡的春青，腰岭永清，西南屯，卧牛河三屯一队等多处爆发山洪。辰清河发生50年代以来第三位洪水，斗不起河发生百年一遇特大洪水，洪水泛滥，成灾严重。本文对这次暴雨洪水的形成过程及其特征分析如下，供参考。－．流域概况辰清河为逊别拉河右岸第二大支流，发源于小兴安岭西麓德都县境内，由卡西村河，常青河，沟浪河，斗不起河等大小十几条河，沟组成。河道长107Km，总落差162m平均坡降1／3000。辰清河流域跨德都，…     

洪水淹没预报的虚拟仿真表达

为了模拟河道洪水的淹没过程,开发了淹没信息的综合表达式。以哈尔滨城市防洪为例,建立了河道地形三角网的和网格拓扑关系,提出了堤防工程模拟的网格修正方法。运用水动力学模型计算水面线。采用左右三角形算法,实现淹没面搜索。基于三维图形引擎Open Scene Graph,建立了研究区域的三维虚拟环境。实现了将地理环境、洪水淹没区域、淹没程度与水深分布等多种信息的三维虚拟环境的综合表现。因而,该成果可用于洪水预报。     

流域洪水演进实时高效可视化仿真方法

针对河道水流淹没区域识别困难的问题,提出了一种基于河势贴体网格的实时高效的流域水流演进可视化仿真方法.首先,将河势概念与贴体网格生成方法相结合,建立了河势贴体数字河道模型;其次,利用一维水动力学或水文模型计算的水位值,插值出数字河道模型断面水位值;然后,结合数字河道模型地形网格和河道断面水位值,搜索相邻河道断面淹没线并进行组合,形成一条完整的河道淹没线;再者,根据河道淹没线的拓扑关系,识别出淹没区域,进而实现对水体淹没状况的实时可视化仿真.最后,通过在三峡库区实例应用,初步证明了提出方法的科学性和实用性.     

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.     

虚拟仿真在机设专业综合实验课程中的应用

机设专业综合实验是为机械类全日制机设专业本科大四学生开设的一门重要的实践课程,为了提高本科生实验教学质量,调动学生学习积极性,针对机设专业综合实验教学的现状进行了分析,提出将虚拟仿真技术引入到实验教学中,并对改革后的实验教学方法与过程进行了细致阐述,同时分别从实验过程、实验效果以及学生自学环境等三方面对虚拟仿真实验环节的特色与创新进行了阐述,教学效果良好,有助于培养学生的工程实践能力与设计分析能力,尤其对学生创新能力的提高大有裨益。     

小学科学课程虚拟仿真实验的设计与开发

目的 提出了利用虚拟仿真实验解决当下小学科学教育的困境。方法 阐述了虚拟仿真实验的设计开发的工具、原则、方法与过程等关键问题。结果 以小学六年级科学课程中的“绿叶在阳光下可以产生淀粉”知识点为例,设计开发了相应的虚拟仿真实验环境,为学习者提供了探究、交互及练习等功能的虚仿实验。结论 利用该虚仿实验可以培养学生的动手能力和科学态度,激发了学生的科学探究精神。     

流域虚拟仿真系统实时交互技术研究

流域虚拟仿真系统将数学模型计算与三维虚拟环境相融合,可有效地增强系统的直观性与交互性.通过分析概化流域数学模型的结构特征,在不改变模型原有的结构与计算逻辑的前提下,提出了按时间步长控制数学模型计算过程的方法.采用基于进程的并行算法解决计算速度问题,将虚拟现实模块与数学模型作为独立进程安排在不同的计算核心上执行,模块间的通讯方式选择网络传输.建立了以虚拟现实模块为控制中枢,各数学模型为客户端的系统总体框架,通过基于网络的指令-应答方式实现流域交互仿真功能.基于该框架实现了都江堰工程仿真中的实时交互模拟效果.     

不同暴雨条件下扇形和羽形流域的洪水规律

为了探讨降雨过程时空分布不均匀性对河道径流的影响,以沂河、沭河流域为例,利用瞬时单位线法和马斯京根法计算重现期为10、 20、 50 a的3 d特征暴雨和2019年台风“利奇马”暴雨在2个流域中的洪水流量,得出各防洪控制站在不同暴雨条件下的洪水规律。结果表明：扇形流域内洪水汇流较集中,容易发生洪灾;羽形流域内各支流洪水交错汇入干流,近水先去,远水后去,洪水较缓和,沂河的防汛压力大于沭河的防汛压力;在相同降雨量条件下,沂沭河流域内临沂站在从北向南的降雨过程中更易形成大洪峰,斜午站、石拉渊站和重沟站在从南向北的降雨过程中更易形成大洪峰;莒县站位于沭河上游,控制流域包含多个支流和3个水库,流域形状为属于羽形流域的沭河流域中的扇形流域,具有洪水汇流集中的特点,沭河莒县站的防汛压力大于沭河其他防洪控制站的防汛压力,而且当沭河流域出现大范围同步降雨过程时,莒县站更易形成大洪峰。     

海洋新能源发电虚拟仿真实验

针对海洋可再生能源发电技术的教学内容抽象,真实实验“做不上、做不了”的问题,根据“海洋能源开发利用”等课程的实际教学需求,结合上海海洋可再生能源工程技术研究中心的实物模型,构建了海洋新能源发电虚拟仿真实验系统。实验系统涵盖了“波浪能、潮流能、潮汐能、太阳能、风能”5种发电技术,包括“认知学习、结构装配、发电原理、规划设计、综合实验”5大功能模块。通过交互性实验操作,能使学生全面理解并掌握5种新能源发电设备的结构组成、工作原理、控制技术、实时运行特性、不同电压/频率水平的功率平衡等教学内容,有效拓展了海洋工程类课程的实践教学广度与深度,有助于提高学生的学习积极性、创新精神和实践能力。     

一种新型虚拟实验协同感知方法

基于代理机制提出一种新型协同感知模型,该模型通过在客户端和服务器端建立协同感知代理的方式实现行为感知,为了避免因负载过大而在服务器端产生的瓶颈问题,建立了一套动态选择协同感知服务器的方法.实验结果表明该方法能够确立系统的最佳动态服务器节点,降低了系统平均响应时间,使实验者能够及时、同步感知其他参与者的动作和行为.     

磁共振成像虚拟仿真实验平台建设

磁共振成像MRI是当前最为复杂的医学影像技术之一,也是生物医学工程专业本科生医学影像技术相关课程的教学重点和难点.针对华中科技大学生物医学工程专业在磁共振成像MRI教学中存在的一些问题,由任课教师根据自己的科研背景和授课体验,围绕学生应掌握的知识点,自主设计开发了一款适合生物医学工程专业教学的系统平台.该平台构建了包含...     

无线通信信号衰减虚拟仿真实验平台

虚拟仿真实验主要应用虚拟现实、人机交互、数据库等技术,通过提供高仿真的教学实验平台,使学生在开放、共享和交互的虚拟仿真环境中进行实验,进而解决真实实验教学资源不足、内容单一、模式陈旧等问题。针对无线通信技术的信号衰减现象设计虚拟仿真教学平台,根据无线传输中相关参数与无线信号衰减程度的关系,并选取无线路径损耗预测公式作为此虚拟仿真教学实验平台开发的依据。此实验平台增强了虚拟仿真实践教学的互动性,提高了学生的创新和实践能力。     

半导体激光器的虚拟实验仿真系统

根据半导体激光器的工作原理及速率方程,基于图形化编程语言LabVIEW开发出一套半导体激光器虚拟实验系统.该系统界面简洁,操作简单,交互性强,能够演示和模拟半导体激光器在自由运行条件下的输出情况,学生可以对大部分参数进行修改,录入后系统能够自动得出在此条件下的半导体激光器输出特性,使学生能够对半导体激光器的工作特性以及各类参数对其输出特性的影响有一个较为全面的认识.该虚拟实验系统可用于课前预习和课堂演示,对于提升实验教学效果具有很好的辅助作用.     

注塑模智能制造虚拟仿真实验研究

通过融入现代注塑模企业的实际案例,采用虚实结合的方法,开展全流程、高度仿真的注塑模智能制造虚拟仿真实验,真实再现注塑模设计制造的实际生产设备与生产流程,让学生在实际的虚拟仿真操作过程中,了解并掌握注塑模智能制造的关键环节,加强对所学知识的理解,提高课程教学效果。     

数控车加工虚拟仿真实验教学研究

采用虚实结合的方法,结合数控车加工的特点,开设了数控车编程和数控车虚拟机床仿真实验,掌握数控车编程方法及数控车操作,让学生在实际的虚拟仿真操作过程中,了解并掌握注塑模智能制造的关键环节,加强对所学知识的理解,提高课程教学效果。