虚拟实验的反馈设计与实现

本文通过分析国内外有关反馈概念的研究,总结了虚拟实验的反馈内涵,以学习者为中心的设计理念为指导,建立虚拟实验的反馈设计模型,并对虚拟实验反馈的功能做了分析,从反馈设计的感官层、行为层、交流层和评价层分别进行了详细阐述。在此基础上,选择物理实验电磁感应为案例进行反馈设计,使各层次的反馈在该虚拟实验的各环节形象展现。     

虚拟演播在虚拟实验中的应用

虚拟实验教学以其独特的交互体验和便利的实施条件,被各高校和教育机构所广泛采用,但如何提高虚拟实验的仿真度和代入感仍是一个有待解决的问题。提出了一种将虚拟实验与虚拟演播有机结合的新教学系统,通过虚拟演播的形式为虚拟实验引入"讲解者"的角色,在虚拟实验室的环境中为实验者介绍虚拟实验操作方法及注意事项。并通过新的"反馈式指导"模式,针对实验者的操作行为引入相关内容的虚拟演播视频片段,使实验者在虚拟实验的过程中获得较为真实的实验体验。最后,总结了此创新应用的优势与局限性,并对此项技术今后的发展方向进行了展望。     

虚拟仿真实验融入“卫生毒理学”实验教学的应用探索

目的：探讨虚拟仿真实验在预防医学专业“卫生毒理学”实验教学中的应用。方法：采用广西医科大学和上海梦之路数字科技有限公司制作的微核实验教学平台结合线下传统实验（“虚―实”结合）,问卷星问卷调查,分析虚拟仿真实验的影响因素、教学效果以及教学评价。结果：调查结果显示,本次微核实验的虚拟仿真实验设计及操作过程逼真、反馈及时、系统操作容易,可引起学生对操作系统的兴趣。虚拟仿真实验在实践技能、学习思考能力、理论知识、实验操作能力、实践兴趣和动力、拓宽相关的知识层面等方面具有积极作用。结论：“虚―实”结合的毒理学实验教学模式可以理论联合实际,提高学生的学习兴趣、锻炼其操作能力。     

大数据下计算机网络虚拟实验智能分析平台设计框架

大数据时代的到来冲击着高校的教育,必将导致高校教学模式的重大改变。为此从"计算机网络"实验课程的虚拟实验平台入手,提出了基于大数据的虚拟实验智能分析的设计框架,为将来设计网络虚拟实验平台提供参考。该框架利用数据挖掘和机器学习技术,为学生实验提供知识推荐、实验指导。与此同时为教师提供基于实验过程的分析反馈报告,以便教师及时了解学生的实验过程,便于指导教师的后续教学。     

LabVIEW环境下电磁学远程实验教学系统的实现

将虚拟仪器技术与远程实验技术结合,在LabVIEW环境下开发了电磁学远程实验系统。学生在本地计算机上运行客户机程序,通过操作仿真的实验面板,调节实验机端虚拟信号发生器的输出,控制单片机以改变远程实验室的电阻、电容等元件值,得到反馈的真实实验电路的数据,用虚拟示波器观测和记录,在异地完成真实的电磁学实验。     

大跨桥梁全寿命应变监测虚拟教学模式研究与实践

结合大连海事大学虚拟仿真实验平台的建设情况,就虚拟仿真教学模式在大跨桥梁健康监测教学中的应用进行了简要说明,提出了"四环节,有反馈"的新型实验教学模式,并重点介绍了其核心—虚拟仿真实验平台.通过应变监测仿真实验项目的实践教学证明,该教学模式对人才培养与科研创新都具有重要作用.     

基于仿真技术的数字电路3D虚拟实验室的设计

基于虚拟仪器、虚拟实验和虚拟现实技术现状,给出数字电路3D虚拟实验室的架构设计、技术路线和解决方案,利用建模工具3ds Max和现场沉浸感强的游戏引擎Unity3D创建了数字电路3D可交互虚拟实验平台,搭建平台的静态模型框架、动态交互控制模块以及实验操作反馈运行机制。该实验室具有良好的三维交互性、可操作性、功能完善和场景逼真生动的特点,激发学生创造性和想象力,在教学领域具有潜在的应用价值和开发价值。     

医学微生物学虚拟试验在实验教学中的应用

根据实验教学的特点,用Photoshop等应用软件制作了"革兰染色法观察细菌形态和染色性"和"肠道病原菌的分离鉴定"两个网络虚拟实验。根据实验中学生需着重掌握的操作技术和易出错的操作环节设置障碍;根据学生需掌握的操作技术的重要性评分;设置后台自动记分和反馈意见。将制作的虚拟实验应用于实验课、学生课后复习、实验考核。学生和教师使用后普遍认为该虚拟实验能真实地展现实验的全过程,能帮助操作者记住实验操作的要点,有趣味性。用于实验考核与实际操作考核结果比较无显著差异(P0.05)。因此,医学微生物学虚拟试验软件应用于实验教学取得了较好效果。     

土力学虚拟三轴实验教学平台的开发及应用

基于现代信息网络技术,自主研发了多层次和多模块的土力学虚拟三轴实验教学平台,解决了传统三轴实验教学中存在的仪器设备数量不足、实验周期长、限制多等问题。利用虚拟实验平台,探索了虚实结合的实验教学模式,拓展了实验教学的时间、空间和深度,激发了学生的学习积极性和主动性。通过平台反馈信息,可以实时评估教学效果,有效提高了实验教学质量和水平。     

智能电网虚拟现实实验系统研究与实践

虚拟实验室是现有实验室的有益补充,本文研究在智能电网实验室基础上改造,实现虚拟实验室的技术。通过多种技术的对比,分析其技术特点,选择融合多种技术的方法。利用视频监控技术,实现实验场景的反馈。采用动画技术,展现真空断路器分合闸的过程。通过网络互动和交流,可以在线评分。实践证明虚拟实验是一种有效的实验方法。     

关于虚拟实验三维模型真实度的思考

在虚拟实验的开发中,三维模型的精确建立起着至关重要的作用。精确程度恰当的三维实验模型有利于虚拟实验发挥更大教学优势。要综合学习者特征、编程需要、呈现效果等多方面因素才能开发出优秀的虚拟课程。基于静电跳球虚拟实验的开发,阐述了关于精确表示虚拟实验模型限度的思考,并提出确定虚拟实验精确度的原则。     

论生态学视角下的虚拟学习班级及其管理

虚拟学习班级是在线学习的一种基本组织形式。建构一个和谐、健康、高度自治、富有凝聚力的虚拟学习班级生是促进个体发展的重要因素。文章从生态学角度分析了虚拟学习班级的构成要素,认为班级角色、班级活动、班级规范与文化和虚拟学习环境是虚拟学习班级生态系统的构成要素;从种群、生态位和运行机制三个方面论述了虚拟学习班级的生态属性;提出了建立内部反馈调节机制、制订共性与个性统一的行为规范、设计具有"多样性"的虚拟班级生态系统等建构生态化虚拟学习班级的组织和管理策略。     

基于自我效能感的网络虚拟实验设计策略研究

网络虚拟实验是远程学习重要的组成部分,作为影响网络虚拟实验中学习者学习效果的重要因素之一,学习者的自我效能感的作用不容忽视。对网络虚拟实验中的自我效能感及其重要性进行了阐述,在此基础上从主客两个方面分析了网络虚拟实验中影响学习者自我效能感的影响因素,从理论角度提出了在网络虚拟实验中提升学习者自我效能感的设计策略。     

复合材料固化工艺评价与优化虚拟仿真实验

该实验集成科研积累的材料性能数据开发形成数据库,设计并构建材料工艺性分析和复合材料成型固化过程虚拟仿真平台,学生可快速分析树脂体系的固化特性、设计和评价工艺制度、探究制件结构因素对工艺制度和工艺窗口的影响。利用计算机技术的该虚拟仿真实验,避免了常规实验中设备、原材料、实验条件等因素的限制,可开展多因素、多条件下的虚拟实验,增大了变量的选择、设计和分析范围,激发了学生进行主动思考的积极性,对学生进行知识实践和知识扩展以及创新能力提升具有很好作用。     

中小学教师虚拟实验教学能力提升的对策研究——基于技术接受度测评北大核心CSSCI

厘清教师虚拟实验接受度的影响因素,有助于提升其虚拟实验教学能力。该研究以央馆中小学虚拟实验教学实验区实验校的教师为调查对象,从使用者技术接受的整合视角,设计了中小学教师虚拟实验接受度模型,研究了性别、年龄、学段和技术熟练度对教师虚拟实验接受度的调节作用。结果表明:(1)社群影响是提高教师接受度的主要因素;(2)学段在社群影响与接受度的关系上存在显著调节作用;(3)技术熟练度在绩效期望与接受度的关系上存在显著调节作用。最后,从加强教学保障、构建教学共同体、提高教师胜任力三个方面提出区域深入推进虚拟实验教学的建议,以期助力虚拟实验的规模化、常态化教学应用。     

国内外虚拟实验室建设的比较研究

正虚拟实验室是基于网页技术(Web)、虚拟现实技术(VR)建构的开放式的网络化虚拟实验教学系统,将现有的多种教学和实验设备以及实验室进行数字化和虚拟化。本文将对虚拟现实技术及国内外虚拟实验室的发展进行阐述。一、虚拟现实技术虚拟现实技术将计算机图形技术、视觉反馈技术、力觉反馈技术以及广角立体显示等技术融合一起,对现实环境进行虚拟化和数字化处理,给人身临其境的感受。该技术可以将人在自然条件下的触觉、视觉、听觉感受近乎真实地体现     

学生在虚拟和真实实验中的心理差距研究

研究学生在虚拟和真实实验中的心理差距有助于改善虚拟实验的设计,助推虚拟实验中学生的心理向真实实验趋近,可以使学生的知识获得有效迁移。通过对学生在两种实验中所表现的认知和情感的心理特点的分析,揭示出造成不同心理差距的影响因素,在此基础上提出了缩小学生在虚、实两种实验中心理差距的虚拟实验设计策略。     

基于层次分析和灰关联分析的虚拟仿真实验过程评价研究

针对虚拟仿真实验缺乏过程性评价,无法掌握学生对虚拟仿真实验操作过程的情况以及评价的方式单一等,提出基于层次分析和灰关联分析评价模型。为建立一个面向实验的评价体系,通过工作分解结构方法对实验过程因素进行层级划分,构建虚拟仿真实验过程评价指标体系;对调查得到的指标进行分析,利用层次分析计算指标权重、灰关联分析确定不同过程因素对实验的重要程度;以虚拟仿真实验教学管理平台中选取的实验课程为例进行分析计算。应用该评价模型对虚拟仿真实验过程影响因素的结果进行排序,得出应重点关注实验过程中仿真学习记录产生的影响。     

对医学院校虚拟实验室建设的思考

医学院校构建虚拟实验室,就是以计算机网络为基础,用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起,组成数据链路,从而达到资源共享和通信的目的,是一种具有新颖性的实验类型;医学虚拟实验改变了传统的医学实验教学方式,学生只要经过计算机和网络就可以开展各类网上仿真实验,获得与真实实验一样的体验。同时实验教师也可以经过网络共享实验教学资源,指导实验开展,从而达到准时反馈教学效果,提升医学实验教学质量的目的。     

基于三维引擎的虚拟实验教学系统交互模式研究

虚拟实验教学系统的高交互性是关乎虚拟实验教学成败的决定性因素,采用三维引擎技术可实现智能化的沉浸感实时交互.以建构主义学习理论和远程教学交互层次塔理论为指导设计了虚拟实验教学系统的总体框架结构;基于三维引擎技术开发的虚拟实验教学系统分别实现了虚拟实验辅助支持、虚拟实验操作智能交互和分布式人际交互等三种交互模式.本系统有效地解决了虚拟实验教学的高交互需求问题,充分增强了学习者的智能化交互式学习体验.