基于虚拟仿真平台的线上线下混合式教学研究

伴随着大数据时代的来临,高等教育模式正面临着重大改革。为提高相似理论与相似方法课程的教学效果与质量,该文构建基于虚拟仿真平台的线上线下混合式教学模式,从课前学习、课上教学、课堂讨论和课后辅导等方面对混合式教学进行综合的论述,通过教学反思,对教学模式提出相应建议与心得,以期更好地提高学生学习的效率,为混合式教育模式的改革分享经验。

基于虚拟仿真平台的研究生分类实践教学改革探讨

在新工科背景和研究生分类培养模式下,研究生的培养更加注重实践创新能力,并根据研究生分类进行差异化培养。为了解决目前印刷包装类研究生实践教学中遇到的设备体积大,工艺流程复杂等问题,引入虚拟仿真平台进行实践教学改革。本文依托虚拟仿真平台,阐述了研究生分类实践教学改革的实施策略、成效与未来的努力措施。虚拟仿真平台搭建了闭环实践教学环节,解决了教师在实践教学中印刷包装类设备和工艺展示困难的问题,帮助研究生快速学习实操内容,提高专硕解决复杂工程问题能力,有利于学硕进行相关科研工作开展,再通过虚实结合过程可有效提高研究生实践教学质量。

虚拟仿真平台+Mini-CEX评估法在医学影像学中的应用

目的:探讨虚拟仿真平台+Mini-CEX评估法在医学影像实践课中的应用价值。方法:将186名学生随机分组并分别应用虚拟仿真平台和传统教学法实习教学。通过考试和Mini-CEX评估法评价教学效果及满意度。结果:试验组在主观成绩、总成绩、学习主动性和综合学习能力方面评价结果优于对照组,具有较高满意度(P<0.05)。结论:虚拟仿真平台+Mini-CEX评估法能满足医学影像学实践教学和评估需要,有利于提高学习成绩、加强影像诊断思维能力培养。

虚拟仿真平台在高校思政课体验教学中的应用研究

立足新时代我国培养担当民族复兴大任人才的目标和思政课教学改革的现实需要,高校通过建设虚拟仿真体验教学平台创新思政课理论教学和实践教学,有利于增加思政课教学的亲和力、针对性和实效性。虚拟仿真体验教学在丰富思政课趣味性、科技感,使学生在沉浸式体验中增强获得感方面效果突出。信息技术发展是把双刃剑,要使虚拟仿真平台切实为思政课教学和立德树人服务,需要理清高校传统思政课教学和虚拟仿真体验教学的关系,筛选适用于虚拟仿真平台教学的内容,稳步提升教师运用虚拟仿真技术水平,实现虚拟体验教学资源共享。

基于虚拟仿真平台的BOPPPS教学模式在内科护理学实训教学中的应用

目的:探索基于虚拟仿真平台的BOPPPS教学模式在内科护理学实训课中的应用效果。方法:以本校2020级护理专业学生为研究对象,随机抽取两个班级,对照组75人,试验组75人。对照组采用传统教学法,试验组采用基于虚拟仿真平台的BOPPPS教学模式,用自制问卷及考试的方式对学生的学习效果进行综合评价。结果:试验组学生在学习主观能动性、知识储备、临床逻辑思维等综合素质方面和教学满意度均高于对照组;试验组理论知识和技能操作考试成绩均高于对照组。结论:基于虚拟仿真平台的BOPPPS教学模式可以提高学生的学习兴趣、提升临床思维能力,培养了学生主动学习的能力,增强了学习效果。

不动产测绘虚拟仿真平台的开发与应用实践

虚拟仿真技术作为专业与现代信息技术有机融合的新兴产物,对传统教学手段产生强烈冲击的同时也为教学带来了诸多便利,解决了实际教学中任务场景难再现、难实施、难观摩的问题。本文在分析不动产测绘传统教学中遇到的问题及虚拟仿真技术优势的基础上,依托国家级测绘地理信息技术虚拟仿真基地建设项目,建设了不动产测绘虚拟仿真实训平台,开发了虚拟仿真实训资源,着力培养了当代测绘类专业学生的实践能力和创新能力。

基于MATLAB-GUI的定向多波束自组网仿真平台设计与实现

利用数学仿真软件MATLAB实现定向多波束网络环境的模拟,设计并实现了基于项目研发的定向多波束自组网交互式仿真平台。采用分层模块化结构设计思想,利用底层数据存储模块实现数据存储及调用;利用中层TDMA进程模块实现TDMA体系结构通信,包括邻居发现时段中邻居发现和资源预分配进程,以及业务传输时段中数据通信和资源动态分配进程;利用上层GUI交互模块实现人机交互。仿真实验证明所设计的平台可以模拟多种定向自组网络环境,不同环境下对时隙资源和频率资源申请和分配均有所影响,可为定向多波束自组网数据链路层资源分配的研究开发工作提供参考。

基于OSG的课件仿真平台设计研究

为了使职业院校教师能够快速、高效地制作各学科的仿真课件,基于OSG技术,研究设计了课件仿真通用平台,课件仿真平台在OSG基础上进行架构和二次开发,使用者可以快速开发课件仿真系统,还可以在本平台的基础上进行扩展,将应用扩展到其它各领域。本文对平台的设计思路、平台架构、平台功能进行了阐述,为平台的应用和扩展开发提供参考依据。

基于虚拟仿真平台的电气专业课程设计项目教学实践

实践教学中一些高危、高成本、高消耗的实验,利用常规的实验教学设备难以实现,如电气工程自动化专业相关实验。虚拟仿真实验平台依托互联网,通过计算机的浏览器完成实验,克服了实验场地、经费、实际设备的安全性等限制。同时实现实验的开放性和设计性,可激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习与探究的能力,培养学生发现问题和解决问题的能力,达到事半功倍的效果。本文阐述“电气专业课程设计”将理论分析和虚拟仿真相结合,采用项目教学法,基于翻转课堂模式,实现以学生为主体的自主设计教学,体验感和交互性强,吸引学生强烈的参与愿望,激发学生的学习兴趣。教学实施以“小项目”实现为导向,在教学中引导学生分步实现任务目标,实现层次递进式教学,最终完成整体项目设计。

基于MBSE的卫星互联网仿真平台架构建模

针对传统基于文档的系统工程方法在高复杂度卫星互联网仿真平台开发中存在的系统设计协调性差及早期仿真验证不足等问题,提出采用基于模型的系统工程(model-based systems engineering,MBSE)方法开展卫星互联网仿真平台架构建模。首先,提出基于MBSE的双V模型(dual V model based on MBSE,DVMBSE)及与外部软件集成验证架构;然后,基于MBSE方法论对卫星互联网仿真平台顶层架构开展需求分析、功能分解及交互结构建模;最后,通过运行逻辑验证与外部模型集成验证实现了模型的有效性验证,从而支撑卫星互联网设计论证。

基于FMI的卫星数字仿真平台设计及实现

针对卫星仿真技术的标准化和通用化发展需求,基于FMI(functional mock-up interface)的接口标准和模型复用技术,构建一个能够支持卫星数字仿真的工具体系架构,在此基础上,运用模块化思想设计了卫星数字仿真平台,并给出Simulink及C/C++模型的FMI标准封装方法.利用卫星数字仿真平台,搭建了多星运行仿真场景,通过远程过程调用技术,将仿真过程数据推送到可视化平台中,完成对卫星运行场景的可视化展示.仿真案例说明,卫星仿真平台可以对模型运行状态及变化趋势进行监控,同时,场景可视化平台可以对卫星的运行轨道及姿态等数据实时动态显示.

面向数字孪生的柔性离散事件系统建模与仿真平台设计

针对当前仿真平台难以在具有较高柔性的系统中建立数字孪生模型的问题,提出了面向数字孪生的柔性离散事件系统建模与仿真平台设计方法。该方法首先进行需求层次分析,建立平台设计逻辑模型指导设计,并基于该逻辑模型提出了平台在仿真引擎、柔性孪生模型建模、可视化3个方面的详细设计方法,建立平台总体架构。为实现平台与数字孪生相结合,提出了基于物理实体状态的事件推进机制和面向优化算法的仿真步进迭代机制的数据交互机制。最后,基于该设计方法开发了原型平台NextING,并与商业仿真软件Plant Simulation进行对比测试,通过一个装配流水线实例以及一个移动机器人存取系统实例验证了该方法的有效性。

不确定情景下AGV系统调度算法的仿真平台

不确定情境下的完整自动引导车(automated guided vehicle,AGV)系统调度算法,除了要包含常见的任务指派策略和路径规划算法之外,还需要包含冲突应对策略。由于存在随机性,这样的调度算法难以从理论上分析其特性,相关研究也较少。基于离散事件仿真技术,设计并开发了一个AGV系统仿真平台,可以灵活地设置调度问题,并选择调度算法中的任务指派策略、路径规划算法和路径冲突应对策略进行仿真。该平台具有可视化的界面,可以直观地观察AGV的运行状态和调度算法的表现,也可以输出最终的仿真实验统计数据。实验表明:该平台可以准确有效地对不确定情景下的调度算法进行评估与比较。

基于虚拟仿真平台的单片机课程教学探索与实践

传统的单片机教学方式由于受到设备和场地限制,可能导致理论知识与实验操作之间的衔接不畅,同时传统的单片机实验箱的投入和维护成本较高,且无法及时更新换代。提出了一种基于Wokwi虚拟仿真平台的物联网专业单片机教学模式。该教学模式以Wokwi虚拟仿真平台为基础,结合OBE理念,以培养目标为中心,注重理论与实践并重,培养学生解决问题的能力、团队协作能力和创新意识。同时,构建了一个多维度多元化的考核方式,全面评价学生的学习情况。从最终师生的反馈来看,基于Wokwi虚拟仿真平台的教学模式取得了良好的效果。

基于虚实结合型仿真平台的水电机组试验研究

随着以化石燃料为基础的传统能源技术,逐渐被如风能、光伏发电、绿色氢电解和潮汐能等清洁能源技术所取代,且电力系统互联规模不断增大,调度运行方式与控制日趋复杂。在此背景下,开展担任调峰调频任务的水电机组的试验研究对提高电力系统稳定性、抗扰动能力等具有重要意义;然而,由于成本和风险巨大,试验类型受到极大限制。为此,构建包括真实部件和虚拟部件的虚实结合型水轮机调节系统仿真平台,并通过自动开机、空载扰动、连续增负荷、甩负荷和故障模拟等试验验证了基于虚实结合型仿真平台的水电机组试验研究的合理性。研究结果表明,构建的虚实结合型仿真平台可有效模拟水电机组过渡过程,以低成本、低风险实现了水电机组调节系统的常规试验与故障模拟试验。

基于虚拟仿真平台的妇产科护理学实训教学模式的构建与应用

深入研究基于虚拟仿真平台的妇产科护理学实训教学模式的构建路径及应用效果,分析该教学模式相对于传统教学模式的创新点,并提出切实可行的实践措施,主要包括合理应用教学媒体、完善教学环境设施、注重虚拟仿真技术工具的应用等,从而使教师在教学中能更好地应用基于虚拟仿真平台的妇产科护理学实训教学模式。

基于O2O模式下虚拟仿真平台在妇产科护理教学中的应用分析

研究基于O2O模式下虚拟仿真平台在妇产科护理教学中的应用价值。方法 将安康职业技术学院2020级和2021级高职护理二年级学生为教学研究对象,2020届两个班级设为对照组,本组按按常规模式上课;2021届两个班级设为实验组,本组则在O2O模式下运用虚拟仿真平台开展教学,比较两届学生学习效果。结果 试验组学生问题解决(20.28±2.71)分、创造性思维(17.63±2.07)分、团队合作(18.46±3.91)分、批判性思维(18.37±2.69)分和沟通协调(16.82±3.42)分,较对照组的(16.81±2.51)分、(13.95±1.25)分、(16.39±2.73)分、(14.36±2.34)分、(15.92±2.07)分更高,统计学分析有显著意义(P<0.05);试验组理论知识考核成绩(44.98±2.08)分和实际操作成绩(43.78±1.29)分,较对照组(41.73±3.29)分、(39.71±1.83)分更佳,统计学分析有显著意义(P<0.05);试验组学生对教学更为满意,总满意度为94.69%;对照组总满意度仅占81.95%,比较差异显著且有统计学意义(P<0.05)。结论 基于O2O模式下构建的虚拟仿真平台,能够有效提升妇产科护理教学的实际效果,增强学生的高阶思维能力。

面向新型电力系统的实时仿真平台综述与展望

伴随高比例新能源并网和大规模电力电子装置渗透,电力系统电源结构、电网形态、运行机理和控制基础深刻变革,电网规模和复杂程度前所未有,对仿真技术提出了新的要求。电力系统实时仿真作为支撑大规模电力系统仿真加速、开展控保设备半实物测试、推动电力系统数智化转型的重要手段,近年来得到越来越多的关注。为此,首先梳理了新型电力系统对实时仿真步长、规模等方面的新需求。接着,对比了10种主流商业化实时仿真平台,详细探讨了国内外平台在实时机制、硬件架构、高效算法、仿真软件4方面的技术现状。然后,针对新型电力系统电源侧和电网侧,综述了实时仿真平台构建方案的研究进展。最后,归纳提出了新型电力系统视域下实时仿真平台未来的发展方向。

电力-交通融合系统均衡状态分析与实验仿真平台设计

随着电动汽车的日益普及,电力网和交通网呈融合发展态势。新型电力-交通融合系统耦合机理复杂,传统实验教学方法逐渐难以适用。为适应未来交叉学科实验教学的要求,构建电力-交通融合系统仿真实验平台,提供对融合系统均衡状态分析的可视化工具。通过选取不同的电动汽车渗透率实例进行仿真分析,表明仿真平台内嵌模型和算法的有效性,探讨了该平台的教学和科研用途。该实验仿真平台,不仅为电力-交通融合方向的实验教学提供实践性平台,还可推动电力-交通交叉学科的发展和教学改革。

基于VR和AR技术的核应急医学救援仿真平台设计与实现

目的:针对现实中核事故情景难模拟、现场医学救治训练逼真度不高、训练组织难等问题,设计一种核应急医学救援仿真平台。方法:该平台基于虚拟现实(virtual reality,VR)、增强现实(augmented reality,AR)、空间定位、全身动作捕捉、手势模拟和三维建模等技术构建,通过Unity3D平台、3D Studio Max软件开发,采用Visual Studio编程,主要由硬件系统和软件系统组成。硬件系统主要包括AR训练设备和VR训练设备,其中,AR训练设备包括表面污染检测仪模拟器、单兵洗消器模拟器、AR眼镜等,VR训练设备包括VR眼镜、大空间定位设备、背负式计算机、数据手套、全身动作捕捉设备等。软件系统主要包括理论知识教学、理论知识考核、VR/AR实践教学训练、VR/AR考核评估等模块。结果:采用该系统可实现核事故医学应急仿真协同训练,并可以有效开展考核和评估。结论:该平台解决了核应急医学救援教学及训练组织和实施困难的现实问题,有效提高了教学及训练质量。