基于Quest的天线制造过程三维虚拟仿真实验

结合新工科建设和课程教学内容,设计了天线制造过程三维虚拟实验。采用虚拟生产过程仿真软件Quest实现了制造过程虚拟操作和虚拟制造实验,利用Quest软件的车间三维布局与物流建模功能实现了制造过程建模、参数仿真等实验内容。虚拟仿真实验激发了学生课程学习的兴趣,增强了学生对生产技术的感性认识,能有效解决实践教学中生产装备不足的问题,取得了较好的实验教学效果。     

多措并举聚合力 线上教学增实效

<正>上海信息技术学校发挥学校信息化建设优势,创新教学方式,精进课堂教学,在守护好师生健康安全的前提下全力以赴提升线上教学质量,高质量实现停课不停学。虚拟仿真实训,复“活”理实体验学校虚拟仿真实训平台和创新实训教学平台,在化工、智能制造等实操类课程教学中发挥重要作用。这类课程大多为理实一体化课程,实践性强,在线教学的环境缺少实际操作所需要的器材。线上仿真实训使教学不受时间、空间限制,     

控制类多学科融合虚拟仿真教学资源建设

开发了控制类多学科融合虚拟仿真实验教学系统。将虚拟仿真技术和互联网技术应用到控制系统设计、控制系统网络构建、机器人控制和智能制造等实践教学中。在该系统下构建了过程控制系统虚拟实验、DCS网络虚拟实验以及工业机器人控制系统等实验内容,构建了统一的管理与共享平台。该系统覆盖过程控制、运动控制等自动化核心课程,涉及控制网络、机器人技术、智能制造等科技前沿,为新工科背景下电气信息类专业教育教学改革探索奠定基础。     

工业机器人协同制造虚拟仿真实验平台建设研究——以制造产线智能化改造虚拟仿真实验建设为例

原有的工业机器人课程以单台机器人为实践对象开展工业机器人操作与运维教学,因无法搭建真实的生产环境,难以将“工业机器人技术在制造产线中的应用”这一重要环节在课程教学中有效呈现。建立工业机器人协同制造虚拟仿真实验平台是解决上述教学瓶颈的有效途径,以制造产线智能化改造虚拟仿真实验建设为例,提出虚拟仿真实验平台建设的具体功能与实验步骤,并基于B/S架构开发软件,旨在为同类实验平台的开发提供一定的参考。     

虚拟仿真实验“金课”建设的探索与实践

虚拟仿真实验“金课”具有高阶性、创新性和挑战度的特征,通过虚拟实验能够有效改善传统实验课堂落后低效的现状,实现现代教育技术支持下的“智能+教育”。实践证明,虚拟实验有助于实现学生个性化自主学习、沉浸式探究学习;有助于加强师生实时互动交流,实现“线上线下”融合式教学;有助于革新传统的教学方法和扩展实验的教学内容。     

基于智能制造数字化虚拟仿真的PLC教学设计

针对目前PLC教学和实训过程中存在工业现场感不强、工业场景无法自主设计等不足,利用智能制造数字化设计虚拟仿真软件进行PLC教学与实训,该仿真软件能满足学生深入现场场景和自主设计相关场景的需求,更面向真实现场工况。通过详细介绍装配流水线的PLC实验和实训流程,阐述了智能制造数字化设计SFB虚拟仿真软件的实验和实训过程。     

复合材料干压成型虚拟仿真实验的创新与实践

论文以郑州大学材料科学与工程专业的必修课“综合实验”课程中的“复合材料干压成型虚拟仿真实验”为例,围绕虚拟仿真实验的背景、意义和作用,以及所开发的复合材料干压成型虚拟仿真实验原理、知识点、核心要素仿真设计、教学特色、系统构架、考核方式及建设成效等,多方面阐述了虚拟仿真实验教学的创新与实践。     

依托虚拟仿真实验培养商科学生数据分析能力的探索

虚拟仿真实验是虚拟现实技术应用研究的重要载体,是教育信息化的重要组成部分,其在教育领域具有十分重要的应用价值。文章以西北政法大学本科教学为例,在充分考虑“计算机应用及数据处理基础”和“管理统计学”两门课程与数据分析内容的结合性和延续性的基础上,进行了虚拟仿真实验课程改革,明确虚拟仿真实验课程的设计思路、内容,给出具体实施过程,通过教学效果评价与分析证实了虚拟仿真实验课程使基础课程和专业课程实现了无缝连接,有效提高了学生对基础课程学习的兴趣,全面提高了学生的专业能力和思辨能力。     

基于数字孪生技术的智能产线虚拟仿真实训教学研究

本研究针对传统实训存在设备费用高、部分仪器危险性高、培训效果差等问题,构建了智能产线虚拟仿真实训教学平台。该平台从实训教学背景出发,将虚拟仿真与真实设备混合,实现“仿真与实际相统一”。文章以“PLC应用技术”课程实训为例,教学设计采用工程项目应用教学,介绍了数字孪生实训平台的教学过程,通过教学实际发现该模式能突破现实教学中的场地和时空界限,激发学生兴趣,提升学生解决复杂工程问题的能力。     

基于虚拟仿真实验平台的理实一体化教学改革研究——以“医学影像设备学”课程为例

虚拟仿真技术与实训课程的融合为职业院校的教学提供了新的思路。本研究以“医学影像设备学”课程为例,使用虚拟仿真平台进行“教、学、做”理实一体化教学模式的课程改革。在分析课程实训环节普遍问题的基础上,阐述虚拟仿真实验平台的内容设计、功能和特点,分析虚拟仿真实验平台在理实一体化教学中运用的优势,建立以工作任务为基础的课程内容体系,实施一体化教学过程并进行教学效果分析,以提高教学质量和学生学习效果,培养复合型影像技术人才。     

虚拟仿真技术在环境生态类专业实践教学中的应用

实践教学是高校人才培养的重要环节,是培养满足社会需求的创新型、应用型、技能型人才的主要途径。虚拟仿真实验是利用计算机技术和虚拟现实技术构建的一种模拟实验环境,旨在为学生提供互动、沉浸式的学习体验。通过梳理传统实践教学存在的问题,虚拟仿真实践教学的优势与不足,结合实践教学目标和内容的客观要求,分析有效利用虚拟仿真技术开展实践教学的案例分享,建立“虚拟仿真实验”“视频直播演示”“情境模拟实验”等教学模式,并以环境生态类专业开设的“实验、实习、实训”(三实)课程为例,揭示利用虚拟仿真技术开展实践教学活动的应用价值及意义。     

资源共享的智能制造虚拟实验教学平台建设

采用专业虚拟仿真软件,通过计算机网络将智能制造设备3D虚拟模型与实体PLC设备建立实时数据连接,形成虚实结合的智能制造实验教学系统。实验室局域网经VPN网关与校园网连接,使学生在完成实验预约后可以通过校园网访问虚拟实验教学系统、下载实验资源、远程连接PLC,进行虚拟仿真实验。构建的资源共享智能制造虚拟实验教学平台可以提高实验室资源的利用率,有利于培养更多的专业人才。     

虚拟仿真辅助教学模式应用于医药专业技能型人才培养中的实证研究——以生物化学实验教学为例

为了进一步提升医药类技能型人才培养质量,文章以生物化学实验教学为例,探讨了基于虚拟仿真技术的开放实验室辅助实验教学对学生实验操作及动手能力的影响。将2021级药学专业83名本科生分为虚拟仿真实验教学组与常规实验教学组,并通过问卷调研、实验报告、实验理论测试与操作评估等方法,分析虚拟仿真教学对实验教学效果与学生自主学习能力的影响。结果显示,虚拟仿真实验教学组的实验成绩显著高于常规实验教学组（p<0.05）;同时虚拟仿真实验教学组中超过97.56%的学生对“虚拟+现实”混合教学模式满意,其中超过60%的学生再次上线进行虚拟实验操作。虚拟仿真辅助教学模式在生物化学实验课程中的教学效果显著优于常规实验教学模式。     

虚拟仿真在“航空发动机结构”实践教学中的应用

“航空发动机结构”是飞行器动力工程专业人才培养中的专业核心课程,针对教学过程中对于发动机各个结构件的装配和结构设计分析缺少直观认识的问题,总结分析了该课程在教学实践过程中存在的问题。提出建立先进的虚拟仿真涡扇发动机装配系统,虚拟仿真装配系统包括结构件的三维建模、发动机虚拟静态环境建立和人机交互式设计与开发等内容。在教学过程中采用虚拟仿真发动机装配系统,能够实现发动机装配结构教学内容的混合式教学,扩展创新式教学方法,拓宽学生的学习领域,提高沉浸式实验效果。     

长安大学智能网联汽车虚拟仿真实验教学平台

<正>平台简介长安大学智能网联汽车实验场是交通主管部门认定的三大自动驾驶封闭场地测试基地之一。智能网联汽车虚拟仿真实验教学平台,配套国家精品在线课程中国大学MOOC,长安大学仝秋红教授"单片机原理与汽车微机应用技术"。面向交通运输类、车辆类、自动化类、电气类和电子信息类等专业开设。教学团队运用虚拟现实技术和计算机技术,开发了智能网联汽车虚拟仿真实验教学平台,结合线上教学+线上实验模式,目前已在学堂在线,中国大学MOOC上线多期,备受好评,其中的"智能网联汽车安全距离监测及防撞虚拟仿真实验"已成为国家虚拟仿真实验教学项目。     

复杂机械产品三维装配工艺虚拟仿真实验研究

结合新工科建设和课程教学内容,设计了复杂机械产品三维装配虚拟仿真实验。采用虚拟装配仿真软件Delmia/DPM实现了装配设计过程虚拟操作和虚拟装配实验,利用Delmia/DPM软件的装配工艺建模与仿真功能实现了装配仿真过程建模、参数仿真等实验内容。该虚拟仿真实验的开展激发了学生课程学习的兴趣,增强了学生对三维装配工艺设计技术的感性认识,能有效解决实践教学中物理教学资源不足的问题,取得了较好的实验教学效果。     

异形锂电池成型工艺及热失控测试实验虚拟仿真设计与实践

针对异形锂电池成型工艺及热失控测试实践教学存在成本高、周期长、安全隐患大等问题，设计开发了异形锂电池成型工艺及热失控测试实验虚拟仿真，实现课程知识点与实践训练有效衔接。实验构建了“课前任务牵引，课上虚拟仿真，课后实验验证”虚实结合的教学模式，围绕“学生中心、应用导向、问题牵引、能力培养”的教学理念，采用“五式导引”实验教学方法，着力培养学生的问题意识、创新精神、主动学习和自我反思的能力，提高学生实践和创新能力。     

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。     

智能制造及虚拟仿真工程训练项目设计与实践

从实现制造强国的人才需求战略目标出发,以学生为本,围绕工程训练中心建设的"智能制造综合实训模块"及"虚拟仿真模块",对模块的课程体系、课程设置、师资培训等进行了详细阐述。通过加强"智能制造"实训环节及虚实结合的实训模式,提升了学生的工程素养、实践能力及创新意识,提高了智能制造人才培养质量。     

交通运输类虚拟仿真实验教学体系的构建与实践

通过构建交通运输类虚拟仿真实验教学体系，着重破解在实验教学中存在的虚拟仿真实验教学资源共享不充分，实验教学与行业产业需求匹配脱节，缺乏多岗位协同和多场景模拟以及实验内容与现有教学环节融合度不高等问题。聚焦高铁列车调度指挥、库存管理与自动化仓储、城市轨道交通调度指挥等关键问题，以点带面，重点打造了系列国家级、省级高阶性虚拟仿真实验教学课程，紧密融合交通运输类专业课程体系，构建符合交通运输类的人才培养模式，实现贯通式人才培养过程，提出并实践了4个“二一”虚拟仿真实验教学方法，为虚拟仿真实验课程的教学改革与实践提供了支撑。