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。     

数字化虚拟仿真实验系统的开发设计与应用研究

实践实验教学的主体是学生,高校最大限度地突破单一验证、简单综合的传统实验教学模式的局限,充分利用现代模拟技术和网络技术,构建数字化虚拟现实技术实验教学模式,已经成为培养学生能力的有效手段。通过建立虚拟仿真实训实战教学平台、开发虚拟仿真实训实战教学资源、开展虚拟仿真实训实战教学、强化师资队伍及教学团队建设、构建虚拟仿真实践实训校局合作新模式等多种手段,将有助于实现数字化虚拟仿真实验系统的开发设计及其在实践实验教学中的深度应用。数字化虚拟仿真实验系统在实践实验教学中的应用,将有助于学生根据自身需求进行学习、有助于拓展实验教学内容、有助于改进现有教学模式、有助于实验室实行开放式教学、有助于解决当前实训实战教学中的难题,同时,也将为当前的实践实验教学技术手段的创新和改革带来新的思路。     

拟南芥CRISPR/Cas9基因编辑虚拟仿真实验系统建设

结合实验教学中实际经验和课程需求,利用学科优势,依托前沿科研成果,设计并建设了拟南芥CRISPR/Cas9基因编辑虚拟仿真实验系统,将虚拟仿真技术应用于遗传学实验教学。通过该实验系统,学生不仅可以自主学习并掌握基因编辑的相关理论知识和全过程实验操作,有效激发学习兴趣,还可以通过反复练习并配合实体实验教学,切实提高实践能力。该实验开拓了遗传学虚拟仿真实验新资源和实验教学新途径。     

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。     

SeeLight光学虚拟仿真实验平台设计与应用

为了解决传统光学实验教学中存在的操作相对滞后、成本高、限制多等问题,自主研发了See Light光学虚拟仿真实验平台,并基于该平台实现了与仿真实验深度融合的教学辅助功能。应用该平台在基础实验教学与创新能力培养两个方面开展教学实践,探索线上、线下相结合的混合式实验教学模式,改进实验教学中的个人能力评价方法,辅助教师开展智能化和个性化实验教学。     

CAD/CAM/CNC综合实验教学平台的研究与开发

综合实验教学平台以开放式数控系统为核心构建,系统采用模块化设计方法,依托COM组件技术,完成了开放式数控系统硬件与软件的设计.在此基础上,开设了计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机数字控制机床(CAD/CAM/CNC)实验内容.在该平台上,可以开设CAD/CAM基础性实验、CAD/CAM/CNC综合性实验、设计性实验及研究性实验4部分实验.该平台可用于高校的CAD/CAM/CNC教学实验,可激发学生的学习积极性,提高学生的动手能力.     

消失模铸造虚拟仿真实验系统的实现与应用

为满足消失模铸造实验教学的需求,基于Unity3D引擎开发了一套消失模铸造虚拟仿真实验系统。该系统包括演示、认知、操作、考核等4个模块,完整再现了消失模铸造的工艺流程,引入了虚拟实验的交互操作,提供了实验考核模块,解决了传统消失模铸造实验教学的难点。该虚拟仿真实验系统能够很好地辅助教学,提高学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,可在高校实验教学中推广应用。     

线上线下混合应用的虚拟仿真实验教学模式

针对当前实验教学在教学模式、学习形式、考核方式等方面存在的问题,提出基于SPOC教学模式,将SPOC在线教学与虚拟仿真实验教学深度结合,虚拟仿真实验和实验室实体实验深度融合,通过课前、课中和课后三个阶段的教学活动设计,形成应用于虚拟仿真实验教学的线上线下混合式教学新模式,致力于充分调动和培养学生自主实践创新能力,构建思...     

CAD/CAM系统引入口腔修复实验教学中的方法和效果评价

随着CAD/CAM技术不断发展,其功能已深入机械、航空航天、医疗卫生等各个领域,基于CAD/CAM系统的修复体设计和制作也已经成为各口腔医院创新和增强科技竞争力的重要手段之一。为适应当前口腔修复技术发展的需要,使同学们所吸收的知识与新兴技术信息接轨,我校在实验教学中增设有关CAD/CAM系统的修复技术课程。以口腔本科五年制学生为对象,利用医院现有CEREC 3DCAD/CAM系统,精心编写相应的教学和实验教案,采用PBL教学法,使学生掌握CAD/CAM系统相关知识。CAD/CAM系统的学习顺应了修复专业的发展需要,是口腔修复实验教学应增设的内容。     

项目学习和情境教学在CAD／CAM教学中的应用

在分析了机械CAD／CAM技术课程的特点以及教学难点的基础上,指出了传统教学模式存在的问题,为解决该课程需要的工程背景知识较多、内容抽象以及学生工程背景缺乏的问题,将项目学习引入到CAD／CAM课程教学中,旨在实现任务驱动的学习,发挥学生学习的积极性和主动性,并通过虚拟工程情境辅助课程的理论教学和项目学习的实施环节,全面提升教学质量。     

CAD/CAM/CAT系统化教学实验

文章介绍了一种集机械、电子、计算机控制技术为一体的系统化CAD/CAM/CAT教学实验模式,给出了实验系统硬件、软件组成部分,最后对实验的未来发展提出了解决思路,即网络多媒体虚拟实验。该实验最大优点是学生可参与一个机构(如凸轮机构)的计算机辅助设计、辅助加工、辅助测试全过程。     

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。     

公共突发事件下虚拟仿真线上实验教学探索

面对公共突发事件,全国高校充分利用线上教学资源和平台开展教学。虚拟仿真实验教学是高等教育实践教学的重要组成部分。依托省级虚拟仿真实验教学中心和省级虚拟仿真实验项目,开展虚拟仿真线上实验教学的探索与实践,给出面向公共突发事件时教与学地域分离的特殊情况下,虚拟仿真线上实验教学的课程思政要素提炼、教学理念和教学模式创新、教学方案设计及教学考核评价改革。     

虚拟仿真技术辅助初中理化生学科实验教学的探索与实践

随着教育信息化的发展,教师数字素养的发展成为应然要求,虚拟仿真技术与理化生学科实验教学的结合也成为一种必然趋势。当前,理化生学科教学中,部分实验教学内容受限于一定的客观条件,无法达成较好的实验教学效果。因此,借助虚拟仿真技术辅助理化生学科实验教学的开展十分有必要。以陕西省为例,选取省域内有代表性的基层实验基地学校,探索虚拟仿真技术有效应用于初中理化生学科实验教学的教学模式和学习策略。通过实践研究发现,通过虚拟仿真技术应用于实验教学全过程,可进一步激发学生学习兴趣、提升学生课堂参与度、不断拓展深化教学内容,能够有效提升实验课堂的前瞻性、后知性,提升课堂效率,促进义务教育阶段学生核心素养落地。综上,提出几点展望：要正确认识虚拟仿真技术对于实验教学的辅助作用;推动虚拟仿真实验室共建共享,加强教师培训;促进虚拟仿真技术与实验教学的深度融合与实践。     

基于虚拟仿真平台的分布式发电实验教学模式研究

分布式发电实验存在实验环境难以满足、实验危险系数高、实验过程不易控制等特点,实体教学实验不易开展。虚拟仿真实验教学是有效的替代方案,但目前尚缺乏与虚拟仿真平台相适应的实验教学模式。基于虚拟仿真平台的分布式发电实验教学模式,从教学目标、教学设计、实施方式、考评机制等角度进行探索。实践表明,新的教学模式有助于提高学生的综合实践能力与创新能力。     

Multisim仿真在数电实验教学改革中的应用

数字电路课程注重理论与实践相结合.如何帮助学生更为直观、深刻地理解该课程中的基本概念、基本原理和分析方法是当前数字电路实验教学改革中面临的重要问题.将虚拟仿真实验纳入实验教学中,利用Multism仿真设计时序电路,并展开理论分析,可形成理论与实践相结合的实验教学模式.该模式能加深学生对基础理论的理解,增强学生实践动手能力.与传统的实物实验教学模式相比,更能激发学生的学习兴趣,从而提高实验教学效果.     

工程结构设计原理虚—实结合实验教学初探

工程结构设计原理实验是东南大学土木工程专业的重要基础实验课。本文基于东南大学国家级土木工程虚拟仿真实验教学中心和国家级实体实验教学中心,对工程结构设计原理虚实结合实验教学方法进行初步探索,阐述了实体实验教学的主要内容、虚拟实验教学系统的设计思路和基本功能。教学实践表明,虚实结合实验教学方法拓展了实体实验的内容,增强了虚拟实验的感知性,激发了学生开展实验的积极性和主动性,提高了实验教学质量。     

以虚拟仿真实验平台为基础的“材料成形CAD/CAE/CAM”课程教学改革

本文从材料成型与控制专业培养的目标与特点出发,总结材料成形CAD/CAE/CAM的课程特点,探讨了以虚拟仿真实验平台为基础的"材料成形CAD/CAE/CAM"课程改革的必要性,提出了借助虚拟仿真平台开展"研讨式案例教学",充分利用网络资源,合理的利用多媒体手段等教学方法改革的措施,使教学过程灵活多样化、生动形象化、高效实用化,从而培养学生具有综合运用材料成型理论方法和技术手段分析并解决工程实际问题的能力。     

虚拟实验在机械控制工程基础教学中的应用

文章探讨虚拟实验在机械控制工程基础课程教学中的应用,介绍虚拟实验在课程教学改革中的意义及MAT-LAB/Simulink仿真功能。在MATLAB/Simulink环境下,通过对数控机床进给传动链系统进行数学建模与仿真实例,提出基于MATLAB/Simulink仿真软件的开放式虚拟实验教学改革的模式;分析仿真软件在该课程教学中的应用方法。教学实践表明,将虚拟实验引入课程教学,可以激发学生学习的主动性和创造性,有利于培养创新型人才,对促进教学改革、课程建设和管理工作,提高教学质量具有现实意义。     

化工类虚拟仿真实验教学中心建设与实践

以陕西科技大学化工虚拟仿真实验教学中心的建设实践为例,介绍了化工类虚拟仿真实验教学体系的构建、教学资源的具体内容以及中心的教学特色。以辅助教学平台、专业基础平台和工程实践平台为主体,构建了多层次、递进式的虚拟仿真教学体系和三梯度、"软硬结合"的实践教学模式。虚拟仿真实验教学体系和模式的建设与实践,提升了学生专业实践能力和解决复杂问题的能力。