基于数字孪生的智能装配机械臂实验系统

依托智能工厂流水线实验装置,构建了智能装配机械臂数字孪生实验系统,包括机械臂物理装置、机械臂虚拟实体、虚实映射模块、数字孪生数据库及实验教学界面软件等组成部分,提出了一种基于多模型融合的数字孪生系统模型集成方法。该系统可应用于智能制造相关本科专业的实验教学,多个实验教学案例表明了数字孪生实验系统的有效性。     

基于Simulink的绕线式异步电机串级调速系统虚拟实验分析

将Matlab/Simulink引入课程的虚拟实验教学之中。利用Simulink建立了双闭环控制的绕线式异步电机串级调速系统仿真模型,给出了仿真参数,利用仿真结果分析了串级调速系统的启动过程、突加负载和转速给定值改变时的动态调节过程,验证了该调速系统仿真模型的正确性。在实验教学中,Simulink仿真模型辅助学生对系统动态调节过程的理解、建立系统级控制思想,也可用于研究和开发异步电机串级调速系统。     

基于Irai的啤酒生产线虚拟控制平台设计与实现

为解决教学设备不足的问题,将学科专业与信息技术深层融合,提出了一种利用3D图形作为虚拟被控对象的全新的控制思路。通过建立虚拟啤酒生产线的三维立体模型、模型动作设置、PLC与虚拟控制平台的通信,实现PLC对虚拟生产线的控制。由虚拟对象代替实际生产线,很大程度上解决了由于设备不足所带来的问题,推进了实验教学信息化建设和实验教学资源开放共享。     

停留时间分布测定虚拟实验模型

虚拟实验模型辅助化工实验教学,是解决化工实验教学内容多、课时少问题的有效途径.利用Excel的绘图功能与VBA混合编程,实现了实验虚拟模型的动画效果,获得即时实验模拟数据,完成停留时间分布测定的动态模拟,是一种新的计算机仿真解决方案.当实验用时超过数学期望理论值的5倍时,其相对误差在4%以内,结果较为理想.采用这类虚拟实验模型适合于化工实验辅助教学.     

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。     

体验式虚拟实验教学系统的构建研究

随着信息技术的日新月异,教育技术的推陈出新,体验式虚拟实验使得以学生为中心的教学现实成为可能.我们从体验式虚拟实验教学系统的功能要求、构建原则、技术要求和构建过程四个方面进行了研究,分析了体验式虚拟实验教学系统基本功能,提出了体验式虚拟实验教学系统构建的基本原则,探讨了体验式虚拟实验教学系统构建的技术要求,设计规划了体验式虚拟实验教学系统的构建过程,对真实实验予以最优化和补充完善.     

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.     

基于增强现实技术的机械原理实验教学系统设计

基于增强现实(AR)技术开发了一款机械原理实验教学辅助系统。该系统包括实验基础理论讲解模块、模型虚拟实验模块和机构运动仿真实验模块,并被打包为手机应用的形式。学生可以使用Android手机学习机械原理实验教学内容。测试结果表明:该系统提高了虚拟实验教学的趣味性与交互性体验,提高了学生的实践能力。     

虚拟实验教学系统的研究与应用

虚拟实验教学是实验教学的一个重要发展方向。本文在分析现有虚拟实验教学系统的基础上,针对虚拟实验教学环境、虚拟实验教学平台、虚拟实验教学管理系统进行了研究与设计,提供了电路分析、数字电路、Linux操作系统管理及计算机网络四门课程的虚拟实验,并在教学实验中实际应用。     

虚拟实验教学系统的研究与应用

虚拟实验教学是实验教学的一个重要发展方向。本文在分析现有虚拟实验教学系统的基础上,针对虚拟实验教学环境、虚拟实验教学平台、虚拟实验教学管理系统进行了研究与设计,提供了电路分析、数字电路、Linux操作系统管理及计算机网络四门课程的虚拟实验,并在教学实验中实际应用。     

电动机拖动虚拟实验设计及在教学中的应用

作为一种新兴的实验手段,虚拟实验已成为高校实验教学的重要组成部分。在开发电动机拖动系统虚拟实验时,针对Multisim软件存在的不足和教学实验要求,搭建了电动机模型和多种负载模型。详细论述了基于Multisim的电动机拖动系统仿真模型的设计方法与封装步骤,针对Multisim仿真不收敛的情况,给出了相应的解决方法,列举了该仿真模型在虚拟实验教学中的应用案例,总结了在电动机及拖动基础课程中使用上述电动机拖动系统虚拟仿真模型的特色与优势。教学实践表明,基于该模型的虚拟实验可与实验室实验互为补充,互相促进,帮助学生提升实验技能,开阔学生视野,实现知识的迁移与融合。     

基于虚拟仿真技术的市政环境类实验教学

介绍了市政环境类专业传统实验教学的局限性;并从宏观尺度的环境监测虚拟仿真实验教学、水环境规划与污染应急虚拟仿真实验教学以及城市中微尺度的水系统数字化与管网优化虚拟仿真实验教学、用能输配系统虚拟仿真实验教学四个方面介绍了虚拟仿真技术在实验教学中的应用情况;同时,基于对传统实验教学手段的比较,介绍了虚拟仿真实验教学平台具体构成和特色创新之处;最后,指出市政环境类虚拟仿真实验教学可以实现学科专业与信息技术的深度融合,全面提升了本科生创新精神和实践能力,并对今后虚拟仿真实验教学的发展及人才培养进行了展望。     

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。     

基于网络化多媒体仿真实验

本文介绍了网络虚拟实验室的模型，采用的技术方法。网上实验教学的内容和形式的展开，用户进入虚拟实验室系统访问各部分的功能。全面展示了现代实验教学的新模式。     

虚拟仿真实验系统在给排水工程专业实验教学中的应用

为解决给排水工程专业部分实验受经费和场地的限制的问题,利用虚拟仿真实验技术,以水文模拟和水力模拟模型软件SWMM开发了排水管网实验、给水管网实验和流体力学实验,并给出了虚拟仿真实验系统的模型,介绍了虚拟实验系统在给排水实验教学中的应用情况。     

虚拟仿真技术在“液压传动”课程实验中的应用

利用信息和网络技术构建实验教学相关的虚拟仿真平台,使学生在虚拟场景下开展实验设计和操作,解决实验教学中存在的实验场地和设备仪器的限制等问题。以"液压传动"课程中的液压缸方向控制回路为例,说明液压系统虚拟仿真实验的模型建立和仿真教学的实践过程,虚拟仿真技术为学生主动学习创造了良好的实践条件,提升了实验教学效果。     

虚拟仿真实验室智能诊断模型研究

针对传统实验教学面临的困境和基于计算机技术构建的虚拟实验室存在的问题,提出了整合实验过程仿真模型、操作-响应模型、学生模型的虚拟实验自适应学习环境。分别对构建三者模型的关键要素:基于EOKDN的过程建模方法、操作诊断方法、学生特征模型构建和数据获取方式进行了深入研究和说明。     

智能制造虚拟实验系统设计与集成

为解决大型综合实验平台教学设备不足的问题,将虚拟仿真技术、互联网技术与学科专业深层融合,通过Visual Components构建了汽车智能制造系统冲压、焊接、喷涂和组装等产线工艺模型,采用PLC与虚拟对象的通信,实验系统与门户网站集成共享。由贴近工程实际的3D虚拟对象代替实际生产线,基本解决了大型综合实训平台的建设难题。该实验系统推进了实验教学信息化建设和实验教学资源开放共享。     

大规模在线虚拟实验教学平台的建设与实践

针对虚拟实验教学平台各自独立、缺乏大规模在线教学支持的情况,研发了一种大规模在线虚拟实验教学平台——虚拟实验工场,设计了虚拟实验教学平台的系统架构,开发了虚拟实验教学平台的功能模块。以计算机公共基础课程的虚拟实验教学平台实例,说明虚拟实验工场在国内高校的应用情况,实现虚拟实验资源的共享与推广。     

船舶动力技术虚拟仿真实验教学资源的建设与实践

为解决能源动力类专业实验教学中存在的难题,将虚拟仿真技术引入实验教学,充分发挥虚拟仿真实验在实验场地、实验消耗和实验安全等方面的优势,建设船舶动力技术虚拟仿真实验教学资源。以"教学科研相融合、虚拟现实相结合"为指导思想,构建面向内燃机、燃气轮机、蒸汽动力和轮机工程等专业方向的虚拟仿真实验教学系统,阐述虚拟仿真实验教学系统的主要功能以及在各个专业课程中的教学应用情况。从虚拟仿真实验在实验教学体系中的地位、虚拟仿真实验与真实物理实验关系、科研成果向虚拟仿真实验转化、优质实验教学资源共享等四个方面,阐述了船舶动力技术虚拟仿真实验教学资源建设的几点体会。