气体泄漏扩散规律验证实验平台开发

开发了一个气体泄漏扩散规律验证的教学实验平台。平台由风场模拟模块、气体泄漏模块、数据采集模块及对应的计算流体力学(CFD)模型所组成,可开展多种工况下的气体泄漏扩散规律验证实验。在教学实验中开展不同工况的泄漏实验及CFD数值模拟,对实验采集的气体浓度数据与数值模拟结果进行对比分析。应用效果表明,该平台有助于学生直观地认识气体泄漏扩散规律,并为理解CFD方法在定量风险评估中的应用及其有效性提供了便捷途径。     

凸轮机构及其动态特性虚拟仿真实验设计

采用仿真和虚拟现实技术,搭建"教学模式+分析模式+设计模式"3种不同阶段、不同深度、不同要求的学习层次功能模块,将抽象的凸轮机构及其动态特性课程理论教学内容进行虚拟实验场景开发与呈现,实现抽象理论知识点的工程化、形象化、可视化以及交互性虚拟实验功能.动态特性虚拟实验结果与理论计算结果高度一致,达到了虚拟实验研究预期目标...     

汽车事故工程虚拟仿真实验探索

基于虚拟仿真实验建立了汽车事故工程的实验步骤和评价方法。在此基础上,用一例汽车碰撞固定物的事故案例进行了事故过程再现的研究。虚拟仿真实验结果表明,结合事故中的车损情况、现场物证和交警笔录,所设计的汽车事故工程虚拟仿真实验能达到汽车事故再现的目的,且具有事故再现过程的直观可视性,可用于汽车事故工程的本科实验教学。     

在线算法演示虚拟仿真平台开发——以热传导为例

为缩短传统算法演示流程，降低学习成本，开发基于Web的应用程序，建立无须安装插件或额外运行时的轻量级虚拟仿真平台，在浏览器中开展热传导虚拟实验教学。仿真平台基于开源库Vue-repl、Element plus、MathJax和ECharts构建，可展示高可交互的用户界面，计算结果可视化呈现。为形象直观理解数值仿真过程及算法实现，学生可在浏览器中编辑源代码，修改物性参数、空间步长与时间步长、残差控制等计算参数，将仿真结果通过图表展示。实验仿真平台基于开源软件构建，简化了传统热传导仿真流程。     

虚拟仿真技术在航海仪器实验教学中的应用

分析目前航海仪器实验教学中存在的问题,为了贴近实战,提出基于虚拟仿真技术建设航海仪器综合仿真训练系统,开展虚拟仿真实验教学探索,使原理性实验可视化、单一验证性实验更加直观、综合性设计性实验能够动态展示。通过虚拟仿真实验,学员的创新能力和实战能力得到较大的提升。     

基于Matlab GUI的渗流力学虚拟仿真实验平台开发

为了改变渗流力学实验内容单一的教学现状,进一步推广渗流力学的可视化教学,基于Matlab2015a平台,使用有限元方法,分别对不同求解域和边界条件下的稳态和非稳态渗流数学模型进行求解,开发了各种渗流力学虚拟仿真实验平台。该虚拟仿真实验平台分为:单井、双井、井网和复杂井4个渗流模块,学生可以通过图形用户界面,与内部的Matlab代码进行人机交互,对不同渗流模型下的渗流场进行数值模拟,从而完成渗流力学虚拟仿真实验。相对于传统的渗流力学教学实验——水电模拟实验,虚拟仿真实验平台具有内容丰富多彩、可视化效果好、造价低廉、节约实验耗材、低碳环保、课时安排灵活等优点,应用于渗流力学教学过程中,有助于学生理解复杂的渗流过程和渗流机理,加深对流体渗流的感性认识,进而提高课堂效率,具有较高的实用性和较广的推广前景。     

基于数据挖掘的虚拟仿真实验教学量化分析

作为实际实验教学的重要补充,基于互联网平台的虚拟仿真实验教学实践过程中生成了大量的学生学习行为数据。为了研究虚拟仿真实验教学与实际实验教学成绩的关系,识别虚拟仿真实验教学中的新行为模式,利用数据挖掘技术对化学化工虚拟仿真实验教学过程数据进行了分析。通过研究虚拟-现实实验成绩之间的相关性、因果性以及学习时间对成绩的影响,发现理论学习、实际操作成绩与偏重于流程训练的简单虚拟仿真实验项目的相关性较小,与机理型复杂虚拟仿真实验项目相关性较大;虚拟仿真实验的开展对实际实验均有不同程度的促进作用。     

应用仿真(虚拟)实验开展实验教学

实验教学是培养合格人才的基本环节，在育人方面尤其是在学生能力培养和综合素质提高方面有其独特的作用。为了更好地了解现阶段实验教学中仿真（虚拟）实验的使用情况，我们开展了“仿真（虚拟）实验在实验教学中的应用”的调查研究。一、调查的结果和分析这次调查主要采用走访和问卷两种方式，调查对象主要是在实验教学中应用仿真（虚拟）实验积累了一定经验的江苏省中等职业学校，另外还走访了江苏省两所开展远程教育的大学，以了解仿真（虚拟）实验在远程实验教学中的应用概况。此次调查共发出问卷２０份，收回有效问卷１６份。具体结果…     

基于虚拟仿真全景医院的“医院信息系统”课程改革

随着信息技术在医疗卫生领域的广泛应用,"医院信息系统"成为医学院校学生必备的基础知识。考虑到实际操作中医院信息系统的安全性,构建了虚拟全景医院与虚拟仿真医院信息系统相融合的虚拟仿真全景医院以及相应的网络多媒体教学平台,并采用案例驱动角色扮演翻转课堂、线上线下混合教学、虚拟实验结果可视化等方法,对"医院信息系统"教学进行了改革探索。目的是使医学生熟练掌握医院信息系统的功能要求和业务流程,提高医学信息分析和信息处理的能力。     

暴雨致涝及洪水风险分析虚拟仿真实验的设计与实现

在土木工程学院进行虚拟实验教学中心建设过程中,运用水动力模型、ArcGIS技术、计算机技术设计完成了暴雨致涝及洪水风险分析虚拟仿真实验。从构建高仿真实验环境、提升专业实践教学效果入手,让学生在虚拟实验中加深对专业知识的学习和理解,实现了复杂问题可视化及不可及实验性项目可操作化,激发了学生的学习兴趣,提升了学生的工程实践能力和创新能力。     

虚拟仿真实验室在高中生物实验教学中的运用——以“植物细胞的吸水和失水”实验为例

虚拟仿真实验室是借助图形、图像、仿真和虚拟现实等技术,在计算机上创建一个可视化虚拟实验环境。不但可以演示逼真的实验动画,还可以在演示和操作的同时提供相关的实验数据。本文基于东师理想“虚拟仿真实验室”,探讨了“植物细胞的吸水和失水”探究实验。     

“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。     

经管类虚拟仿真实验教学项目申报热点分析

为更好地开展虚拟仿真实验教学项目的申报工作,分析了入围2019年经管类国家虚拟仿真实验教学项目的 139个项目。首先对申报项目的学校、团队负责人、学科和专业等基本信息进行分析,其次通过分词软件对申报题目进行分词处理,利用Pajek可视化软件进行聚类分析,探讨项目申报的热点领域。分析结果表明,双一流高校和地方性高校都非常重视虚拟仿真实验项目的申报,但是在申报数量、学科和专业方面分布非常不均衡,管理类数量明显高于经济类,申报的热点集中在物流、金融和大数据等8个方面。     

介电常数测量仿真教学系统

基于LabVIEW程序语言设计了介电常数测量仿真教学系统.该测量系统通过融入多个智能识别系统、结合虚拟仿真平台进行创新,从而规范学生实验操作,强化学生“先预习,后实验”的意识;通过自动将结果进行可视化处理,便于学生快速分析.该系统相对误差在6%以下范围内波动,结果较为精确,达到实验室使用级别,可让学生对实验原理与过程有更清晰直观的认识,有助于提高实验教学质量.考虑到虚拟仿真平台的可移植性,该系统可以推广到医疗、农作物检测等多个领域.     

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。     

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。     

综合管廊燃气管道泄漏模拟实验台的研制

通过对真实地下综合管廊内燃气管道敷设情况分析,设计并搭建了综合管廊燃气管道泄漏模拟实验台。该实验台采用N_2在充满CO_2气体的管廊模型中泄漏的方法,模拟真实管廊内燃气管道的泄漏,在控制气体采样系统进行多点、同时采样后,由数据处理系统进行气体成分和含量的分析,可用于泄漏后燃气扩散规律的研究。使用Fluent软件中设置与实验工况相同条件,对综合管廊燃气管道泄漏情况进行软件模拟,并将结果进行比对,误差范围在20%以内,证明了该实验台可行。该实验台具有操作简单、安全可靠等特点,通过设置不同的实验条件,进而可探究破损点大小、管廊内通风换气次数、燃气管道压力对燃气泄漏扩散情况的影响。     

基于LBM与Matlab GUI的流体力学可视化教学与虚拟实验

采用LBM对流体力学教学中的经典案例进行了数值模拟,并基于Matlab GUI工具对其进行封装,开发了流体力学虚拟实验仿真平台。该仿真平台主要包含3个案例模块:顶盖驱动流、泊肃叶流和卡门涡街模块。学生可在用户界面上输入工况参数进行计算,并获得计算结果的直观展示。相对于流体力学传统教学方法,本虚拟仿真实验平台具有可视化效果好,计算速度快,界面清晰操作简单等优点,有助于加深学生对抽象概念与理论的理解认识,容易激发学生的学习兴趣和提高教学效果,值得在流体力学教学中进行推广。     

虚拟仿真实验室在中学化学实验教学中的应用探析

时值我国教育信息化高速发展的时期,虚拟仿真实验平台已初露头角.文中针对如何有效利用虚拟仿真实验室开展中学化学实验教学进行了探析.主要阐述了国内虚拟仿真实验室研究现状、虚拟仿真实验辅助化学教学的核心及虚拟仿真实验辅助化学教学的策略.     

基于有限元方法的铁塔结构虚拟仿真分析试验

分析和提高铁塔杆件的承载能力对于预防铁塔倒塌事故具有重要意义。鉴于此，该文结合铁塔结构有限元分析和虚拟仿真分析，研发了一套铁塔结构强度虚拟仿真试验系统。将输电铁塔简化成平面有限元模型，并采用Python编写了铁塔的有限元虚拟仿真分析程序，得到铁塔杆件在不同载荷下的内力变化规律，以及铁塔受压构件的承载能力；使用可视化方法直观展示铁塔的结构模型、杆件应力、杆件承载力以及杆件应力随载荷变化和分布状态，并模拟实际输电铁塔的加载过程。通过该仿真试验系统，技术人员可了解铁塔结构的受力情况，便于优化铁塔杆件材料和辅助材的布置方案，从而提高杆件的实际承载力，并完善铁塔结构的设计。