MOOC环境下嵌入式系统虚拟仿真平台的实现与应用

针对在"嵌入式Linux应用与开发实践"MOOC教学过程中嵌入式实验设备无法满足实践环节教学需要,本文采用开源仿真器Qemu构建嵌入式虚拟仿真平台,使MOOC学习者能完成预定实践教学项目。嵌入式虚拟仿真平台具有通用、使用灵活、易于维护以及可扩展等特性,可以有效弥补硬件仿真实验在设备维护、资源占用、成本和实验内容等方面的不足,为MOOC实践教学活动的展开提供了更多的选择。     

结构虚拟实验教学系统的开发与应用

"结构检测技术"是土木工程专业一门重要专业技术课程,实验项目较复杂,实验费用开支较多,实验安排难度较大。提出一种基于3D环境的结构虚拟实验教学平台,针对混凝土简支梁静力试验开发了一套仿真实验系统,在试用过程中,受到了学生普遍的欢迎。此外,简要介绍了虚拟实验技术发展背景和应用前景,分析了结构虚拟实验教学软件的重要作用和开发要点,对于构建虚拟实验平台所涉及的关键技术进行了探讨,对于结构虚拟实验教学系统的进一步开发计划进行了简要介绍。     

矿业工程"一横一纵"虚拟仿真实验教学体系建设与实践探索

矿业工程学科按专业课程体系和专业训练层次构建了"一横一纵"虚拟仿真实验教学体系."一横"是指实验内容涵盖矿山开采、矿山安全、矿山机电、矿山企业管理信息化等四大虚拟仿真实验教学平台;"一纵"是指从基本训练层次逐步上升到高层次训练.通过近几年的一系列实验教学平台开发与实践探索,专业实践教学取得了显著的成效,并形成了自身特色与创新,对学生创新创业能力的培养以及工程实践能力的提高具有很好的指导作用.     

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。     

动荷载虚拟实验教学平台的开发与实践

本文系统总结了东南大学工程力学动荷载教学过程中由于课时和实验条件不足存在的问题,讨论了国家目前对虚拟仿真实验教学的重视,分析了动荷载虚拟实验教学平台建设的目的和意义。从虚拟仿真实验教学平台载体选择、虚拟仿真实验项目的选择、虚拟仿真实验项目的模块设计及具体的模块实现技术四个方面开发了动荷载虚拟实验教学平台。教学实践结果表明,动荷载虚拟实验教学平台作用明显。     

经济管理虚拟仿真实验教学平台建设与实践

结合国家级经济管理虚拟仿真实验教学中心建设实践,对经济管理虚拟仿真实验教学平台建设进行探析,构建了"过程仿真+O2O协同"的实验实训实战研发一体化虚拟仿真教学平台,拓宽了经济管理虚拟仿真实验教学空间,提升了学生的实践和创新能力。     

虚拟过程控制实验实训平台的开发

针对过程控制实验实训物理平台的缺陷,以单回路下水箱液位调节阀控制系统为例,介绍了基于虚拟A3000为控制对象的全虚拟实验实训平台的开发过程。用到DDE通讯,实现了组态王与虚拟A3000对象的数据交换,在组态王工程开发中用命令语言实现了增量式PID算法;用到了OPC通讯,完成了组态王和MATLAB的连接,用Simulink模型文件实现了位置式PID算法。为高校师生开发过程控制工程提供了范例,为开展"教、学、做"的一体化课程提供了平台。     

三维网络原子吸收光谱分析虚拟实验室的构建

基于Virtools平台构建三维多功能网络原子吸收光谱分析虚拟实验室,解决了实验过程交互、光谱分析虚拟、工作站软件开发、故障再现、实时跟踪评价及数据记录等技术问题。构建过程以火焰法原子吸收光谱分析法测铅为例设计正交实验,并根据实验数据推导了原子吸收光谱分析模型及参数,同时以VSL(Virtools Scripting Language)语言编写程序模块,在Virtools平台下实现与虚拟实验中的参数传递,进而使工作站仿真软件与实验开放网络管理平台能够有机结合,开发出虚拟仪器光谱分析实验模块。全方位的设计和系统的仿真实现满足了培训对象从基本的实验技能学习到深入掌握原子吸收研究方法的全过程需求。     

化工设备失效分析课程实验平台构建

为了提高过程装备与控制工程学生的研究能力,实现"工程教育专业认证"所要达到通用要求,构建了化工设备失效分析实验平台,介绍了实验平台所包含的实验项目。通过一个工程失效案例,展示了如何利用实验平台完成一个设备失效分析过程。该平台的构建提高了学生对专业知识的理解,培养专业认证所需的研究能力。     

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。     

虚拟仪器及其在信号处理教学实验中的应用

简要地阐述虚拟仪器的基本构成及其当前流行的开发平台LabVIEW,特别是对虚拟仪器技术实现数字信号处理教学实验作了探讨。另外还介绍了利用计算机声卡来实现音频范围信号处理的一种廉价实验手段。     

Web3d通用型展览馆平台开发与教育应用

随着Web3d技术的发展,具有高度沉浸性、灵活交互性、应用过程趣味性的人文学习环境开发越来越受到教育界的关注。针对当前Web3d虚拟展览馆缺乏灵活性、不能实时更新内容和资源重复建设等问题,提出了一种通用型的Web3d虚拟展览馆平台。文章首先阐述Web3d技术、虚拟展览馆和当前虚拟展览馆存在的问题;然后给出一个基于Web3d的通用型虚拟展览馆平台的系统构架,并对其进行设计和实现;最后引用案例阐述了其在人文教育中的应用。     

Unity3D下构件化虚拟仪器功能实现方法

三维虚拟现实漫游仿真和虚拟仪器实验过程仿真是目前两种主要仿真手段,前者能够很好地模拟真实实验场景,后者则能更好地仿真实验细节。为了解决传统虚拟实验交互性弱、开发周期长等问题,提出了一种Unity3D下的构件化虚拟仪器功能实现方法。首先在Unity3D平台上开发多种标准化、可复用的虚拟仪器;然后将虚拟仪器引入虚拟现实场景中,并通过基于事件中心的观察者模式实现虚拟仪器的通信和数据流动;最后,依据构建的虚拟仪器开展典型机械工程测量实验。结果表明,与传统虚拟实验相比,该方法具有更好的真实性、交互性,同时构件化的思想缩短了开发周期。     

高校人体解剖生理学实验教学平台建设

结合北京师范大学生命科学学院人体解剖生理学实验教学平台建设,从网络教室与交互式学习平台、虚拟现实平台、多功能实验操作平台建设三个方面进行详细介绍。旨在将教育信息化教学、虚拟现实技术与网络互联技术有机整合到实体实验室建设中,为学生打造一个集生动化、立体化、功能化于一体的人体解剖生理学实验平台,从而搭建促进学生全方位发展的教学与创新相结合的实验教学平台,激发学生的学习积极性、主动性和创造性。     

虚拟仿真技术在“液压传动”课程中的应用研究

针对液压传动传统实验在本科"液压传动"实验教学中的不足,研究采用虚拟仿真技术建立虚拟仿真实验,对传统实验进行扩展与深化,并从仿真实验的总体框架、实验内容、实验原理、实验特点和表现形式等方面对虚拟仿真技术在"液压传动"实验课中的应用进行了探索,建立了液压元件与系统虚拟仿真平台,使用结果表明,虚拟实验有助于提高学生的学习积极性、巩固课本知识、培养安全意识和创新精神。     

基于LabVIEW和Simulink的过程控制工程虚拟实验平台开发

设计了针对典型过程控制系统进行的虚拟仿真控制平台,利用虚拟仪器软件LabVIEW和仿真工具Simulink进行平台的开发,通过Simulation Interface Toolkit(SIT)实现两者通信。该平台的系统开发选取过程控制工程课程中的典型控制环节,平台的功能包括:典型控制系统的流程图动画界面显示,后台控制器设计,以及实时参数和控制效果显示等。最后还设计了平台选择程序,实现程序的封装。该系统能作为过程控制工程的辅助教学软件,达到将实验环节引入课堂的良好效果。     

基于网络的机电实验系统研究

介绍了虚拟实验室的组成、功能和特点,以机电传动实验平台为控制对象,搭建了一个基于Lab-view的远程虚拟实验平台。实验验证,该系统具有较高的可靠性。     

电力系统微机保护虚拟化实验教学平台的研究

该文提出了一种全虚拟化的微机保护实验教学平台，通过MATLAB仿真软件可模拟电力系统中设备的各种故障，并将故障数据输出到文件、供虚拟保护装置调用。基于Visual Basic环境下的虚拟保护装置可进行各种线路及电力设备微机保护的算法研究、软件设计开发及调试等方面的实验。该虚拟化实验教学平台界面友好、功能强大，有利于提高实验教学质量和提高学生的综合素质。     

基于三菱自动化集成技术的PLC仿真实验平台开发

针对目前PLC教学中存在的实验、实训设备不足问题,利用三菱自动化集成系统,开发了集编程技术、触摸屏技术、仿真技术及计算机通信技术于一体的全虚拟仿真实验平台。介绍了实验平台的组成、功能以及构建方法。以十字路口交通灯控制系统为例,详细阐述了实验方法和实验操作步骤。     

网络虚拟实验系统的设计与实现——以植物DNA抽提虚拟实验开发为例

实验教学是培养学生专业技术应用能力和解决问题能力的重要环节。网络信息技术的迅猛发展并在高等学校教学中的应用,为开发虚拟实验提供了有力的平台。以基因工程"植物DNA抽提虚拟实验"开发为例,详细介绍虚拟实验开发与实现的基本思路及设计原则,以期对其他课程探索开发虚拟实验提供有益参考。