高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目设计与实现

采用项目法开展虚拟仿真实验教学是推进现代信息技术融入实验教学、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。为此,设计了高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目,开发了高超声速风洞原理及结构设计、高超声速风洞操作流程以及高超声速风洞气动及流场环境虚拟仿真实验3个模块内容,让学生充分掌握高超声速空气动力学基本知识及原理,认识高超声速空气动力学常用的风洞实验设备工作原理及设计流程,了解高超声速典型气动外形气动力及流场随飞行高度、马赫数、模型姿态角的演化特性,探索建设实验空气动力学教学基础实验平台新途径。该项目以解决实际问题为导向,结合课堂讲授理论知识,在虚拟环境条件下开展高超声速气动及流场测量实验,推进现代信息技术融入高超声速实验教学。     

土木工程实验教学的虚拟仿真平台设计

利用虚拟仿真技术搭建了土木工程教学实验平台。利用该平台进行混凝土结构破坏性试验,可以降低"工程结构设计原理"本科实验的成本,节约实验对仪器及场地等资源的占用,能够较好地适应教学改革和课程创新的需要,具有非常积极的意义和价值。     

融合研究性教学的汽车虚拟仿真教学平台

分析了汽车虚拟仿真教学平台的研究现状和建设融合研究性教学的汽车虚拟仿真教学平台的必要性。为在学生—教师—学校—社会广义教育生态系统的各个环节协同促进学生的研究性学习,提出了融合研究性教学的汽车虚拟仿真教学平台的建设目标以及教学体系、方法和内容。教学改革实践证明:融合研究性教学的汽车虚拟仿真教学平台具有发展的可持续性,有利于培养具有较强创新能力和工程应用能力的汽车专业人才。     

三维虚拟汽车网络仿真实验平台的设计与实现

针对CAN总线技术学习内容抽象、晦涩及传统实践教学存在的不足,以汽车内CAN网络为研究对象,结合三维仿真技术,提出构建三维虚拟汽车网络仿真实验平台的实验方案。讨论了实现仿真平台的关键技术和关键设计,并以汽车内网络节点的通信设计实验为例,详细论述了实验设计过程和所涉及的课程知识点。     

合成孔径雷达高分辨率成像虚拟仿真实验平台设计

合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）系统组成复杂,搭载于飞机、卫星等运动平台上才可实现数据获取,难以开展基于SAR雷达实物的实验教学。为解决此问题,设计并搭建了SAR高分辨率成像虚拟仿真实验平台。该虚拟仿真实验平台将系统设计技术、实验设计技术、数据采集过程、信号处理技术、图像评估技术等SAR实验的完整流程进行了高展示度、高保真度、高交互性的计算机模拟。一方面,该虚拟仿真实验可以帮助学生理解SAR设计、工作和应用的流程,巩固相关课程基础知识,激发学习雷达信号处理知识的兴趣;另一方面,可以考查学生对相关知识的综合应用能力,增强学生解决实际问题的技能。该仿真平台已成功应用于虚拟仿真教学课程实践,教学效果良好,对培养新工科技术型人才具有重要意义。     

基于虚拟仿真教学平台的云计算技术实验教学

基于物联网虚拟仿真实验教学中心的虚拟仿真教学平台,开展了云计算技术实验课程的建设工作,完成了从传统实验教学平台向虚拟仿真实验教学平台的迁移。目前开设了包括虚拟化技术、集群技术和Hadoop平台3方面共12门虚拟仿真实验课程,并对实验教学效果进行了分析。结果表明:学生实验实际用时有所减少、实验效率有很大提高;学生的实验地点不再集中在软件实验室,而且学习效果显著提升。     

液压虚拟仿真实验教学平台建设

为了弥补传统型液压实验的不足,采用Inventor构建了虚拟实验仪器、实验场景等。以JetBrainsRider作为代码集成开发环境、以Unity 3D作为虚拟仿真实验开发平台,建设液压虚拟仿真实验教学平台,主要包括公有架构建设和液压虚拟实验项目建设。提出关于液压虚拟仿真实验教学平台建设的技术建议。以叶片泵虚拟拆装实验和容积节流调速回路实验为例,展示了该教学平台的液压虚拟实验项目建设情况。     

虚拟仿真无人驾驶汽车跨学科实验平台的构建

采用虚拟仿真技术构建了"无人驾驶汽车防撞预警技术"教学与研发用跨学科实验平台,利用Simulink和CarSim联合完成平台的构建,进行了汽车防撞预警模糊控制逻辑算法的设计和验证。该平台的建设与传统的实验室建设方法相比,具有成本低、建设周期短、趣味性和创新性强、更能够满足知识快速更新的需要等优势,大大减少了实验平台的建设成本和风险,并实现绿色建设实验室的理念。     

基于FLUENT的虚拟风洞实验系统

为了解决真实风洞实验存在的效率低、设计性差、数据处理难等问题,提出了一种虚拟实验平台开发方案。在虚拟实验领域引入了有限元数值仿真软件FLUENT,使用C#编程语言构建虚拟风洞实验系统软件。该系统基于实验室局域网,分为服务端和客户端。服务端使用高性能计算服务器,服务端软件的核心功能是统筹分配计算资源,并采用TUI方式读入Journal文件调用FLUENT软件进行计算。客户端的核心功能是根据学员输入数据在Journal文件模板基础上生成Journal文件并提交给服务端,在服务端计算完毕后可调用Tec Plot读入结果文件,进行试验结果分析,并协助学员完成实验报告。     

车辆工程专业虚拟仿真实验教学平台的设计

根据车辆工程专业的培养计划,结合工程认证的要求,江苏大学车辆工程虚拟仿真实验教学中心,通过自主研发、科研成果转化和联合开发等模式,设计了"汽车构造原理与虚拟拆装""汽车性能仿真""汽车电子与测试技术""新能源汽车"及"汽车制造技术"等5个虚拟仿真实验教学平台。所构建的5个平台涵盖车辆工程专业主干课程的相关实验、为车辆工程专业的实践教学和创新型人才培养提供新的模式和理念。     

多媒体教学系统虚拟仿真实验平台设计与实现

结合实验教学情况,设计并开发了多媒体教学系统虚拟仿真实验平台。提出了实验平台的设计思路,给出了应用模块化的设计思想对实验平台框架、教学功能的设计方案,介绍了以Godot引擎为开发软件开发实验平台的经验和体会。该实验平台可导出到HTML5、Windows、Android等环境下运行。利用该实验平台可进行多媒体教学系统的认知实验教学和操作实验教学,作为线下实验的有效补充,充实了在线实验教学资源,有助于培养学生实验技能,有利于提高实验教学质量。     

FM接收机虚拟仿真实验平台设计

由于数字信号处理课程教学内容高度抽象以及实践环节受开放时间、地点的限制,难以满足学生自主学习的需要,开发设计了一种在线虚拟仿真实验平台。该平台选取FM接收机作为实验对象,以RTL-SDR无线电模块作为FM信号接收模块,基于Simulink和Flask软件构建了虚拟仿真实验案例和在线实验管理平台。平台使用效果表明,该设计实现简单、易于整合,适合学生自主学习,也为专业教师进行相关软件开发提供了参考方案。     

电气工程虚拟仿真实验教学平台

电气工程专业实验教学面临强电威胁,加之电网不允许破环性实验,因而虚拟仿真实验成为发展方向。本文主要介绍了广西大学虚拟实验室建设平台,包括电力云调度仿真教学平台、电力系统动态模拟与虚拟仿真一体化仿真教学平台、变电站运行虚拟仿真和虚拟电工/电子技术系统仿真教学平台。     

汽车工程专业虚拟仿真实验教学平台建设思考——以广东技术师范学院为例

目前,汽车工程专业实体实验教学普遍存在教学体系单一、学生实践机会少、实验设备更新慢等问题,严重制约汽车产业应用型技术人才培养的质量。因此,建立完整的车辆工程实验教学体系和虚拟仿真教学平台,对于探索专业教学新模式、培养新型人才,具有重要而深远的意义。     

机械设计基础虚拟仿真实验平台的设计与实现

针对传统实验受时间、空间、资金和场地限制的问题,构建了机械设计基础虚拟仿真实验平台。以Unity 3D虚拟引擎为载体,利用UG、3dsMax、C#完成平台的开发。以减速器拆装实验为例阐述了平台的结构组成。     

基于云计算的虚拟仿真实验平台设计

针对高校虚拟仿真实验平台存在的重复投入、资源无法共享等问题,探讨云计算及其特点,提出基于云计算的虚拟仿真实验平台的架构模型,设计基于云计算的虚拟仿真实验平台,并介绍实验平台的功能和特点。     

浅析国家级虚拟仿真实验教学平台建设——以东南大学为例

虚拟仿真实验作为继理论研究和实验研究之后的第三种学习研究方法,对产、学、研起到了极为重要的作用。国家级虚拟仿真实验教学平台是实验教学示范中心的重要组成部分,也是实验教学示范中心建设的延伸,故教育部启动了国家级虚拟仿真实验教学平台的建设工作。东南大学根据自身的学科特点、专业布局的发展状况,依托国家级实验教学示范中心,建成了机电综合国家级虚拟仿真实验教学平台及土木工程国家级虚拟仿真实验教学平台,为学生营造优质的理论认知与动手实践的实验环境,全面提高实验效果,开阔学生的思维视野,培养实验实践创新能力。     

基于项目教学的虚拟仿真实训平台构建

项目教学法已成功运用于高职类院校的日常教学活动中,文章在分析了当前实验实训环节中存在问题后,探讨了如何在项目教学理论的指导下构建虚拟仿真实训平台,并通过课程<电工技术基础>加以实践.     

工程机械虚拟仿真实验教学平台设计

设计了一种基于计算机网络和大数据的工程机械虚拟仿真实验教学平台。该平台的硬件部分由仿真虚拟上位机、信号控制模块、信号驱动模块、仿真机械运动平台、信号感应模块和LED显示模块等部分构成;软件部分涵盖系统时域数据信号的分析及频域特征的研究。该平台可以实现用户操作、场景虚拟及场景选择等多种实验教学功能,并且采用了功能性更强的UGNX虚拟仿真技术,以提高虚拟教学平台的功能性和数据共享性。该平台的功能性表现优于传统实验教学平台,数据处理的响应值变动更小、效率更高。     

基于MATLAB的传热学课程虚拟仿真实验平台设计

基于有限差分法和MATLAB图形用户界面(GUI),开发了传热学课程虚拟实验教学平台。用户可以通过图形界面对传热学中常见的一、二维传热问题进行数值模拟,并分析不同的导热类型和热边界条件的影响。模拟结果与经典解析解相符,验证了实验平台的可靠性。将该虚拟实验平台充分发挥了MATLAB在可视化教学上的优势,可灵活安排授课时间,有助于对传热问题数值求解过程的理解,提高教学质量。