基于Fluent的传热学虚拟实验平台的开发

针对目前传热学课程实验课时不断压缩,实验与讲课脱节以及实验资源有限导致实验难的情况,课题组提出了建立传热学虚拟实验平台的方法。基于Fluent仿真平台,以传热学"稳态球体法测试粒状材料的导热系数"实验为例,通过利用Scheme开放编程工具,建立虚拟实验平台的界面,实现对后台Fluent案例的调用、初始化和自动执行,完成虚拟实验平台的建立。将虚拟实验平台得到的模拟结果与理论结果相比较,验证该虚拟实验平台的合理性和科学性,可以此来替代传统实验。     

地理环境虚拟实验系统

通过对地理学科实验教学现状的分析引出要研究的问题,从构建虚拟地理环境实验系统的思路入手,分析探讨虚拟地理环境实验系统在解决教育规模与质量之间的矛盾、克服实验资源不均衡和提高学生创新能力等方面的问题,并初步讨论构建虚拟地理环境实验系统的方法和示范应用案例。从实验教学的角度,虚拟地理环境实验系统以培养学生动手能力、实践能力和创新能力为目的,凝练实验教学资源,拓展实验教学手段,使地理学专业的学生在实验操作能力、野外调查能力、综合分析与应用能力等方面综合发展,培养富有开拓精神、创新能力和国际竞争力的高素质人才,不断地使地理实验教学改革与社会需求相适应。     

基于虚拟实验系统的教学模式

随着科学技术的发展,教学手段实时更新,利用虚拟实验系统进行实验教学是目前课程实验教学中采用的一种新型的教学模式。特别是在现代远程教育环境下,如何利用好虚拟实验系统进行实验教学,保证好实验教学的质量,已经成为参与远程教育教学的教员急需解决的重大课题。通过"大学物理"虚拟实验系统在实验教学中的应用,对利用虚拟实验教学的教学模式进行了初步的探究。     

高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目设计与实现

采用项目法开展虚拟仿真实验教学是推进现代信息技术融入实验教学、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。为此,设计了高超声速风洞虚拟仿真实验教学项目,开发了高超声速风洞原理及结构设计、高超声速风洞操作流程以及高超声速风洞气动及流场环境虚拟仿真实验3个模块内容,让学生充分掌握高超声速空气动力学基本知识及原理,认识高超声速空气动力学常用的风洞实验设备工作原理及设计流程,了解高超声速典型气动外形气动力及流场随飞行高度、马赫数、模型姿态角的演化特性,探索建设实验空气动力学教学基础实验平台新途径。该项目以解决实际问题为导向,结合课堂讲授理论知识,在虚拟环境条件下开展高超声速气动及流场测量实验,推进现代信息技术融入高超声速实验教学。     

以实托虚汽车风洞虚拟仿真教学平台设计

依托汽车空气动力学风洞,构建虚拟风洞实验场景,开发一套风洞空气动力学测试教学平台。通过“认知—实践—探究”递进结构设置平台内容,将虚拟仿真软件分为3大模块。按照实际风洞的几何形状和外观进行虚拟仿真环境建模,获得高度还原的实践体验。提供风洞测试数据和相关科研成果作为虚仿实验输出,保证复杂空气动力学现象描述的准确性。此平台可供学生自主学习,对开展开放式教学、提高实验教学的效果与效率具有重要意义。     

基于虚拟实验的化学实验教学设计

化学实验是学生获取知识和培养观察力及实验能力的重要途径,由于真实实验在成本、安全性等方面的局限性使得一些实验无法有效开展,因而虚拟实验就成了化学实验中非常重要的辅助教学方式。以"镁带燃烧"为例给出了具体的虚拟实验教学设计,旨在为化学虚拟实验的有效进行提供重要保障。     

基于VB的虚拟微波实验系统的实现

主要介绍了大连海事大学基于VB开发的微波虚拟实验系统的构想来源、理论依据、基本结构功能、实现手段、和所达到的效果,并分析了运用软件进行微波工程的虚拟实验的优越性。     

虚拟实验系统应用于模拟电子技术教学

教师在模拟电子技术理论教学中配合教学内容使用虚拟实验系统进行演示,可将抽象的电路设计及分析结果通过虚拟测试仪器直观地表现出来,有利于提高教学效率及教学效果。学生在课后可通过网络利用虚拟实验系统自主安排实验预习或进行自主创新设计,能有效地利用时间及空间。在教学中应用虚拟实验系统,还能使学生尽早接触并熟悉电子虚拟设计仿真工具,为今后从事电路设计工作打下一定基础。     

基于EON的虚拟实验系统研究

设计并实现了基于EON软件的虚拟实验系统。虚拟实验是虚拟现实技术在教育方面的重要应用,EON Studio是模块化多用途的三维交互式仿真软件开发工具。提出了实现虚拟实验系统的具体方案及技术路线,运用三维建模技术和交互式虚拟现实设计软件——EON Studio,构建了虚拟系统的结构和组成模块,完成了"激光内雕机"这个虚拟实验系统的各构件的交互和整体的集成。     

基于交互式Flash技术的网络虚拟物理实验系统的开发

利用交互式Flash技术及网页制作工具,建构网络虚拟物理实验系统.本文介绍了此系统的开发工具、设计要点、系统设计和制作方面的一些认识,探索网络虚拟物理实验教学系统辅助教学的新应用.     

叶片冲蚀热态试验风洞系统研制

本风洞系统采用电加热、全冲角、可调风速、可变固相浓度(稀相范畴)的引风开式热态试验风洞系统,集成计算机通讯、实现试验数据实时采集、实时控制。系统可在高温、多粒径、不同含尘浓度、不同冲蚀速度等拟实际工况下对叶片材质抗冲蚀能力进行研究,并可为SEM研究分析制备试件,从机理上分析叶片材质抗冲蚀特性。通过在若干工况下的热态冲蚀试验,揭示了不同叶片材质受到粒子冲蚀后的一些特性以及金属表面强化工艺对抗冲蚀的效果,与试验材料本身的理论冲蚀特性相符。     

基于ASP.NET技术的数值风洞实验平台开发

结合中国民航大学飞行器制造工程专业本科培养方案,基于ASP.NET技术开发适合民航机务类专业的数值风洞实验平台,包括复杂管道流动、流体边界层流动、常见翼型流动以及超音速流动四大类实验内容,实验平台具有良好的局域网操作环境与功能扩展能力,具有一定的教学实践应用价值。     

基于LabVIEW的振动实验控制与数据采集系统

开发了一种基于虚拟仪器的振动实验控制与数据采集系统，对机械振动信号进行实时的数据采集处理、波形显示、信号存储、信号分析以及再现。利用LabVIEW的CLF节点词用动态链接库驱动并控制运动控制卡，通过虚拟面板对振动实验台的数字伺服电机进行自动控制进而达到控制实验台的运转目的。系统具有简洁友好的人机界面，直接在软面板上完成各种操作。     

基于虚拟仪器的通用电子实验系统的设计

针对基于传统仪器的电子实验教学模式的不足,阐述了虚拟仪器的优越性以及将虚拟仪器技术应用于电子实验教学的重要意义,并详述了基于数据采集卡的实验硬件平台的构建方案以及基于LabVIEW的虚拟仪器设计方案。     

多媒体电子技术虚拟实验教学系统的设计

以虚拟仪器为依托,运用电子测量、三维建模、三维动画制作和VB编程等相关技术,开发出具有实用性的多媒体电子技术虚拟实验系统。该系统具有实际操作所需要的仪器、仪表及各种元器件,生动逼真,并可与因特网连接,实现远程操作,对开放教学具有重要意义。     

基于力控软件的过程控制虚拟实验系统

为解决过程控制实验设备资源短缺、功能受限的问题,利用力控组态软件开发了典型工业过程控制虚拟实验系统。以锅炉燃烧控制系统为例说明过程控制虚拟实验系统的开发方法。开发的虚拟实验系统将典型工业过程控制系统方案设计、控制系统建模、控制策略创建和监控组态设计融为一体,为学生开展过程控制实验提供了开放性实验平台。学生不仅可以利用虚拟实验系统开展过程控制基本实验,而且可以按照虚拟实验系统的设计方法自行开发其他典型工业过程控制虚拟实验系统。     

基于PNA3621网络分析仪的天线虚拟实验系统

为了提高天线实践教学质量,培养学生动手能力,以天线实验开发平台为基础,以PNA3621型矢量网络分析仪为主要测试工具,利用Visual Basic和Flash软件开发工具,设计并实现了天线虚拟实验教学系统。首先介绍了天线实验的硬件设备与天线主要性能的测量方法,分析了天线虚拟实验系统的框架和软件设计,以八木天线为例演示了该系统在天线仿真、设计和测量方面的实现过程。该软件交互性好,实用逼真,已被应用于该校课内实验教学和课外创新,改变了传统的实验教学方式,取得了良好效果。     

基于系统动力学的游戏性虚拟实验模型构建

基于支持思维建模的系统动力学Stella技术,构建了把系统内部的问题空间外显化的游戏性虚拟实验系统动力学模型。生成的可视化思维模型模拟了游戏性虚拟实验系统的多重、非线性复杂的系统行为,清晰地揭示了游戏性元素对虚拟实验情境、交互和监控三大组成部分以及学习者在实验过程中心理和行为两个层面的影响作用,游戏性虚拟实验系统动力学模型为虚拟实验未来发展的趋势进行了预测。     

实验教学中的力学虚拟实验系统

力学是工科和理科大部分专业的基础课,实验是学生消化和掌握知识的重要环节。分析比较了虚拟实验和真实实验的异同优劣,并采用B/S（Browser/Server）架构构建了力学虚拟实验系统。介绍了系统的体系结构和功能,以及具体实现过程。实践证明,力学虚拟实验既能提高教学效率、改善教学效果、减少教育投资,又能丰富实验手段、提升学生实验的自主性和创新能力。     

基于Virtools与DWR技术实现虚拟实验远程监控系统

利用虚拟现实工具软件Virtools技术结合DWR技术实现了网络3维虚拟实验的远程监控系统,结合虚拟实验实例的开发,给出了相应的设计模型和实现步骤。