国内高校材料学科虚拟仿真实验教学的发展探究

我国高校材料学科虚拟仿真实验教学工作还处于起步阶段。本文分析了我国涉及材料学科的国家级虚拟仿真实验教学中心和示范性虚拟仿真实验教学项目的建设现状,归纳了材料类虚拟仿真实验教学课程特点。同时分析了材料类虚拟仿真实验教学工作中存在的问题,即虚拟仿真教学资源开发工作滞后于材料学科发展以及各高校教学的差异化需求,导致虚拟仿真实验教学课程还不能满足材料学科发展的需要。应当围绕虚拟仿真实验教学中心和虚拟仿真实验教学项目建设内容,以问题和需求为导向,根据高校自身特点,加强产学合作,加快当地经济急需专业的虚拟仿真实验教学资源建设,完善教学考核评价制度,引导虚拟仿真实验教学在全国范围内均衡发展。     

建设虚拟仿真实验教学“金课”的思考--以机械类国家虚拟仿真实验教学项目为例

国家虚拟仿真实验教学项目被誉为国家级“金课”,对推动高校实验教学改革、提高人才培养质量具有重要意义。通过对2017年和2018年认定的机械类国家虚拟仿真实验教学项目进行分析发现:认定项目区域分布不均衡;“双一流”建设高校是认定项目的主力军;项目负责人多担任领导职务,而普通教师参与率较低;校企合作是项目主要的合作方式,然而高校、行业、企业尚未实现深度协同;科研成果的教学转化仍显不足;项目知识产权保护工作有待加强。基于此,虚拟仿真实验教学项目建设应以学生为中心,牢牢把握项目建设初心;积极引导一线实验技术人员参与;构建高校、行业、企业多方合作的长效机制;重视科研成果的教学转化工作,最大限度发挥项目的综合和长远效益。     

“机械故障诊断基础”虚拟仿真实验项目开发实践与思考

基于“机械故障诊断基础”课程实验特点,针对虚拟仿真实验项目开发,在实验项目选题、实验项目开发、实验教学组织与评价等方面进行了总结。开发了基于AMESim与LabVIEW的液压系统状态监测虚拟仿真实验、基于MATLAB的机械性能预测仿真实验、大型机械装备故障诊断专家系统等虚拟仿真实验项目。虚拟实验项目实施表明,学生能够更专注于对课程核心知识点的认识和实践,取得了良好的建设效果。     

职业教育项目课程研究综述

对我国近年来项目课程研究成果的回顾分析发现,目前我国职业教育领域项目课程的理论基础仍然薄弱,对项目课程的应用范围和标准认识不清,对项目课程开发和实施的微观环节缺乏深入细致的研究,研究主要以校本为基础.针对这些不足,我国未来的项目课程研究需要从多学科角度寻找项目课程的理论支撑,仔细考虑项目课程的适用范围,加强对课程系统的深入解构和综合,关注项目课程开发的具体方法和细节,加强研究中的沟通合作,重视研究项目课程自身存在的局限和不足.     

生物类虚拟仿真实验教学资源的建设与发展

针对国内虚拟仿真实验资源开发的现状,以首批国家级生物科学类虚拟仿真实验项目建设为例,分析了国内生物学虚拟仿真实验教学资源的建设特色、应用、存在问题和发展趋势,探讨了发挥虚拟仿真实验在生物学教学中的优势及提高资源建设质量的建议。     

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。     

《运动控制系统》课程虚拟实验的设计

针对《运动控制系统》课程实验设备的限制及课程教学内容的需要,衢州学院引入MATLAB/Simulink仿真平台,在此基础上逐步开发与课程相关的虚拟实验项目。这些虚拟实验项目的引用不仅丰富了课堂教学内容,而且在一定程度上提高了学生的实践能力和创新能力。     

分光光度法和电位滴定法虚拟仿真实验的开发与探索

虚拟仿真实验项目开发已成为实验教学示范中心建设工作内容之一。文章介绍了分析化学实验课程中基于LabVIEW平台的虚拟仿真项目——电位滴定法和紫外可见分光光度法测定水杨酸在水溶液中的解离常数。基于现实定量分析实验课程中实验项目的开展,对虚拟实验项目的立项安排、设计开发与实验流程等进行了介绍,并探究了虚拟仿真在实验教学中的其他相关应用。     

云渲染技术在虚拟仿真教学系统中的应用

通过调研现有虚拟仿真教学实验项目内容,针对其中三维虚拟仿真项目启动效率低的问题,采用云渲染技术进行优化处理,构建了综采放顶煤虚拟仿真教学实验系统。介绍了离线、实时云渲染的两种不同技术,结合综采放顶煤虚拟仿真教学实验的系统建设目标、教学内容,设计了利用云渲染技术进行系统实现的技术架构;对开发的系统进行了运行分析,通过不同项目在启动时的加载资源、等待时间等指标对比,说明了云渲染技术应用对系统效率提升具有良好的效果。     

电子信息技术虚拟仿真实验教学平台的建设与实践北大核心

根据虚实融合、优势互补的原则,以及电子信息类专业特点和工程认证的要求,开发了基本实验教学、科研成果转化、企业合作共享三大类电子信息技术虚拟仿真实验教学平台。所构建的平台涵盖了17个系列的虚拟仿真实验项目,每年面向校内外8 000多名学生开放,为高校电子信息人才的培养提供了新的实践教学模式。     

能源动力类专业创新型人才培养的探索与实践

分析能源动力类专业实验教学面临的主要问题,指出专业综合实验缺乏是制约能源动力类专业创新型人才培养的关键问题。利用虚拟仿真实验教学的优势,结合国家级虚拟仿真实验教学中心建设,开展基于虚拟仿真实验教学平台的能源动力类专业创新型人才培养的创新与实践。按照"顶层设计、虚实结合、开放创新"的教学理念,从提高人才培养质量的角度重新进行本科生培养方案的顶层设计,构建能源与动力工程专业虚拟仿真实验课程体系;分析各个专业方向现有实验教学的不足,从"虚实结合"的角度有针对性地开发虚拟仿真实验教学资源;建立开放的船舶动力技术虚拟仿真实验教学平台,探索开放自主式的实验教学模式,通过开放创新培养学生的创新能力。     

虚拟仿真实验教学项目建设探索

分析了虚拟仿真实验教学项目建设中原创性不够、质量不高、缺乏标准、开放共享不足等问题。结合华中师范大学以"VIRTUAL"模式持续推进虚拟仿真实验教学中心建设和实验项目建设的实践,探讨了有效选题、自主研发、运行平台、技术支撑、开放应用、评估体系、政策引导等7个核心要素对虚拟仿真实验教学项目建设的推动作用,使其在培养学生实践能力、信息化素养和创新精神中发挥重要作用。     

电子信息技术虚拟仿真实验教学平台的建设与实践

根据虚实融合、优势互补的原则,以及电子信息类专业特点和工程认证的要求,开发了基本实验教学、科研成果转化、企业合作共享三大类电子信息技术虚拟仿真实验教学平台。所构建的平台涵盖了17个系列的虚拟仿真实验项目,每年面向校内外8 000多名学生开放,为高校电子信息人才的培养提供了新的实践教学模式。     

高职校企合作课程开发问题实证研究

校企合作课程开发是高职内涵建设的抓手和重点,通过对高职院校和企业的调查研究发现在校企合作课程开发过程中依然存在很多没有解决的难题。来自高职院校的困难有课程开发依然没有突破学科课程的束缚,高职教师缺乏对项目课程的准确认识,高职课程开发进程缓慢,课程开发管理存在障碍。企业参与高职校企合作课程开发的阻力有企业主动参与课程开发的意识不强,校企合作缺乏长期性和稳定性,企业的时间、资金与资源难以协调。这些问题使很多高职院校的课程改革工作面临诸多困难。     

虚拟仿真实验课程建设现状、问题及对策

虚拟仿真实验课程是高等教育实验教学的新尝试。通过对国家虚拟仿真实验教学课程共享平台的3302门虚拟仿真实验课程建设现状,以及虚拟仿真实验课程应用研究现状进行梳理研究发现,我国虚拟仿真实验课程建设取得了较大成就,但是也存在一些亟待解决的问题：一是技术要求高,学校专业人才少;二是评价体系缺乏,课程质量良莠不齐;三是区域分布不均,共建共享机制不足;四是教学改革难度大,教学面临新挑战。为此,提出以下四项对策：一是综合应对技术挑战,引进培养专业人才;二是完善评价体系,加强课程管理与评估;三是建立共享机制,推进教育资源均衡发展;四是推进教师教学理念转变,推动实验教学改革。建议各高校在推进虚拟仿真实验课程建设时,在“能实不虚”的基础上更大程度提高课程建设水平,集中优势资源,携手打造虚拟仿真实验“金课”,提高我国虚拟仿真实验课程的国际影响与国际地位,开创高等教育实验教学高质量发展新局面。     

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。     

高校组织建设虚拟仿真实验教学项目的思考——以河北大学为例北大核心

随着教育部对国家虚拟仿真实验教学项目认定工作的展开,全国高校掀起了加强实验教学与信息技术相融合,建设虚拟仿真实验教学项目的高潮。该文梳理总结了河北大学组织建设虚拟仿真实验项目的实践,阐述了虚拟仿真的发展历程,分析了虚拟仿真项目在实验教学当中的利与弊,总结探讨了组织建设虚拟仿真实验项目的基本模式。     

基于COMSOL Multiphysics的《锻造工艺及模具设计》课程虚拟仿真实验的构建

由于实验设备及模具的缺乏,以及热成形实验相对来说具有一定的危险性,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真模拟软件构建系列虚拟仿真实验,并植入到虚拟仿真实验中心,丰富了数值模拟仿真题库,同时该方法可以推广到其他一些课程的虚拟仿真实验项目的建设。     

竞争战略思维下经管虚拟仿真实验项目选型策略研究——以地方经管类高校为例

虚拟仿真实验教学项目建设是教育部实践教学改革的重要举措,但地方经管类高校起步晚、底子薄,严重影响了项目的质量。以地方经管类高校虚拟仿真项目内容选型为研究对象,通过现状调研,从学校、二级学院和教师三维层次分析了项目选型的困境。结合建设目标,设置了“真实与虚拟”“水课与金课”“独享与共享”“仿真与虚拟”的四平衡科学选型原则。运用竞争战略思想,提出了项目选型的三大策略,包括降低开发成本和缩短开发时间的成本领先战略、发挥学科专业优势和特长的差异化战略、利用地缘优势的聚焦战略等。解决了地方经管类高校虚拟仿真项目选型的难点,助推了项目建设目标的达成,提升了地方经管类高校申报高层次平台的竞争力。     

数字商务专业群虚拟仿真实训中心建设路径

当前,虚拟仿真技术应用于数字商务专业群已成为职业教育的重要使命。基于数字商务专业群的虚拟仿真实训中心在建设规划过程中的有关问题,结合已有经验,本文系统分析了建设存在的困难,并提出了建设思路。研究表明,数字商务专业群虚拟仿真实训中心的建设应明确人才培养目标,创新人才培养模式;重构实训课程体系,开发虚拟仿真教学资源;校企深度合作,共建教学团队;建设高标准实训中心,完善运营管理机制。