虚拟仿真实训系统在公安院校交通管理工程专业应用的学习行为意向影响因素研究

虚拟仿真实训系统作为新工科背景下的数智化教学平台,被广泛应用于公安院校交通管理工程专业课程实训教学中。然而,当前的虚拟仿真实训系统设计并没有考虑学习者的行为意向这一重要因素,使其在教学成效方面表现不佳。为了更好地了解学习者的学习行为意向,提高教学效果,应着重研究交通管理工程专业学习者在虚拟仿真实训系统中的学习行为意向影响因素,并基于TAM模型,构建一个关于虚拟仿真实训系统学习行为意向影响因素的模型。通过对广西警察学院交通管理工程专业参加虚拟仿真实训学习者进行问卷调查,将调查样本、数据进行了信效度、路径分析,总结出影响学习者虚拟仿真实训系统学习行为意向的因素,根据研究结果给出以学习者为中心、打造数智系统两个建议,以优化学习者的学习体验和效果。

信息化背景下综合设计性虚拟仿真实验评价系统构建

为对综合设计性虚拟仿真实验进行有效的评价建立实验评价系统。研究分析目前已有的在线开放课程评价体系和虚拟仿真实验的系统架构,把多元智能理论和学习结果分类理论应用于虚拟仿真实验评价系统中,构建包括理论知识维度、思维创新维度、实验技能测试维度和情感态度维度等多个维度的综合设计性虚拟仿真实验评价体系。

虚拟仿真教学系统学习效果的影响因素研究

针对虚拟仿真教学系统如何影响学习者学习效果机制不明的问题,文章基于建构主义学习理论,构建了虚拟仿真教学系统学习效果的影响机制模型。在此基础上,文章使用系统日志数据,从教学内容、虚拟仿真技术、学习者特征三个维度探讨虚拟仿真教学系统对学习效果的影响,并提出7个研究假设。随后,文章以江苏科技大学企业管理虚拟实景实验教学系统为例进行了实证研究,对7个研究假设进行了一一验证,结果发现:学习者的专业素养正向影响操作能力表现与学习效果;任务复杂性与操作能力表现之间呈倒U型关系;虚拟仿真技术分别调节了专业素养、任务复杂性与操作能力表现之间的关系。最后,文章针对虚拟仿真教学系统的具体应用提出建议,以期提升虚拟仿真教学系统在高校应用的教学效果。

基于虚拟仿真技术的高校实验在线教学系统研究

为提高高校实验教学效果与学生实验成绩,提出基于虚拟仿真技术的高校实验在线教学系统。分析高校在线虚拟实验教学类型,结合分析结果与虚拟仿真技术,设计包括信息输入单元、实验教学虚拟交互单元以及信息输出单元的高校实验在线教学系统。用户通过信息输入单元输入指令,转换为虚拟计算机语言后,由实验教学虚拟交互单元接收指令,并调用相关虚拟实验场景与教学内容,将实验指导与仿真演示等操控指令提供给用户完成实验操作,获得的仿真实验数据经由该单元的数据清洗模块处理后,通过信息输出单元呈现给用户,完成高校实验在线虚拟仿真教学。结果表明,该系统可实现学生的实验结果提交、成绩查询、实验预约及教师的增减、查看与调整学生信息等功能,可明显提高学生的整体实验成绩,在高并发情况下具有良好的并发响应性能,满足高校实验在校教学的实际应用需求。

虚拟仿真实验室在线游历系统的功能分析与实现

设计了虚拟仿真实验室在线游历系统,提出了系统的实现思路和方法。该系统功能包括:实验室资料浏览、实验设备资料查找、实验室设备与空间信息管理、实验设备资料管理、实验室信息管理、场景交互功能。通过网络技术将实验室可视化,使得广大师生能够在线快速了解和熟悉实验室环境及内部的各种设备,并为虚拟实验准备技能和积累经验。

基于互联网+虚拟仿真混合式教学模式的《水电站》课程教学探索

《水电站》作为水利水电工程专业培养体系中的一门专业核心课程,其内容丰富,涉及多学科理论知识,注重理论联系实际,课程较难。本文以西藏农牧学院为例,在分析专业学生特点、课程特点和《水电站》课程教学中存在的问题基础上,依托课程互联网在线教育资源和学校的虚拟仿真实验室的水电站虚拟仿真系统,优化课程教学内容、课程授课方式、课程考核方式,利用QQ群课堂、学习通APP等开展课程学习指导、课程答疑,组织学生主动学习,参与式学习,开展了互联网+虚拟仿真混合式教学改革的探索、教学。学生利用在线课程资源,教师课堂进行课程重难点、抽象知识讨论式讲解,通过这种融合线上线下教学模式,激发了学生的学习兴趣、学习积极性,提高了学生课程学习效果,培养了学生综合思维方法、自学能力,提升了学生课程学习质量和学以致用能力。

基于协作学习的虚拟仿真实验系统的设计原则

分析了高校实验教学的困境和虚拟仿真实验系统的特点,从协作学习的角度出发,描述和总结了虚拟仿真协作实验系统构建的主要设计原则.

基于在线学习误差反传算法的仿真伺服系统设计

针对无人机(UAV)仿真伺服系统的驱动模型,提出了一种将误差反传算法用于UAV仿真伺服系统在线学习设计的新方案。在该算法中采用了BP神经网络的基本思想,设计了两输入、单隐层、两输出在线学习策略,输入层分别为给定指令信号和反馈数字解算后的位置信号;隐含层单元数为12 个;输出层设为2 个输出单元,即经在线学习误差反传算法学习训练后的数字位置和速度,其中位置控制器采用自调节比例积分微分(PID)控制,速度通过数字/模拟(D/A)转换后传送到速度控制器,设定精度误差指标为0.05,训练样本数为30。用研制的UAV仿真伺服系统对UAV光纤陀螺传感器进行含实物半物理实时仿真实验,结果表明,该在线学习误差反传算法控制方案的UAV仿真伺服系统具有收敛性好、动态响应快、鲁棒性强的特点。

基于虚拟仿真实验系统的自主学习研究

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物[1]。为了研究基于虚拟仿真实验教学系统进行自主学习的过程和效果,文章基于北京邮电大学电子信息虚拟仿真实验教学中心的虚拟仿真实验教学平台,以《集成运算放大器的基本应用—低通滤波器》实验为例,归纳没有模拟电路基础的学习者通过自主学习完成虚拟仿真电路实验的过程,并采用调查问卷的方式收集学习者的学习效果。实验结果表明,虚拟实验可以让学习者获得相关的电路知识,虚拟仿真实验平台可以作为学习者自主学习的工具,并且在自主学习的过程中提高了学习者的学习兴趣和发现问题解决问题的能力,培养了学习者的探索精神。

虚拟现实重塑在线教育:学习资源、教学组织与系统平台

面对二维网络技术支撑的在线教育步入稳定期出现天花板效应的问题,虚拟现实技术作为创新突变奇点将成为占领未来在线教育制高点的支撑技术。该文首先追溯了在线教育的发展现状与趋势,继而从虚拟现实引发在线人机交互的代际变革、实现在线虚拟认知的具身模式和重新定义在线学习发生空间等角度全面论述了虚拟现实重塑在线教育的可行性。然后提出了虚拟现实重塑在线教育的整体方案:重塑在线学习资源结构,将学习内容、学习活动和学习环境融为一体,形成多个类别的资源类型;重塑在线教学组织模式,实现分布式虚拟现实在线教学、虚拟演播室多点同步在线教学和虚拟现实在线仿真实验教学;重塑在线系统平台架构,包括融合虚拟现实的在线课程系统、融合虚拟现实的移动学习系统和融合虚拟现实的游戏化学习系统。

MOOC环境下嵌入式系统虚拟仿真平台的实现与应用

针对在"嵌入式Linux应用与开发实践"MOOC教学过程中嵌入式实验设备无法满足实践环节教学需要,本文采用开源仿真器Qemu构建嵌入式虚拟仿真平台,使MOOC学习者能完成预定实践教学项目。嵌入式虚拟仿真平台具有通用、使用灵活、易于维护以及可扩展等特性,可以有效弥补硬件仿真实验在设备维护、资源占用、成本和实验内容等方面的不足,为MOOC实践教学活动的展开提供了更多的选择。

基于项目式学习和远程虚拟仿真实验技术的学生在线实践课程建设探讨

随着我国远程学生教育的快速发展,远程学生实践课程急需引入创新模式来解决目前面临的难题。教育部近年来印发了各类远程学生高等教育质量规范,吹响了提高远程教育质量的号角,并鼓励各地、各校做好网上授课等线上教学以应对目前国内外环境带来的不利影响。本文以可编程控制器课程为例,分析了传统观看视频线上课程模式的不足,提出一种基于项目式学习和远程虚拟仿真实验技术的在线实践课程建设新方案,并通过课堂真实应用评估了其有效性,对于多学科交叉、重实践应用等类别的课程具有较高的参考价值。

基于虚拟技术的实验在线教学仿真平台构建

针对当前实验在线教学仿真平台存在实时性差,工作效率低的缺陷,为了获得理想的实验在线教学仿真平台,设计了基于虚拟技术的实验在线教学仿真平台。首先对当前实验在线教学仿真平台研究现状进行分析,找到引起不同缺陷的原因;然后采用物联网搭建实验在线教学仿真平台硬件模块,并引入虚拟技术对实验在线教学仿真平台的软件模块进行详细设计;最后与其他实验在线教学仿真平台进行对比测试。测试结果表明,设计的实验在线教学仿真平台对用户响应时间短,具有更好的实时性,同时提升了实验在线教学效率,具有更高的实际应用价值。

基于超星学习通、QQ群、虚拟仿真平台开展实验教学的实践与思考

新冠肺炎疫情肆虐,在线教学成为保证“停课不停教、停课不停学”的主要教学手段。作者通过超星学习通平台实施网上理论视频教学,借助虚拟仿真平台进行实验教学,通过QQ群进行远程辅导、沟通以及讨论互动,较好地完成了课程教学任务,取得了良好的教学效果。

医学虚拟仿真实验课程的建设现状与实践

国家级虚拟仿真课程建设发展至今,软件研发技术、课程体系设计、课程应用模式等方面都在持续优化中。本文通过梳理近年来医学虚拟仿真课程发展历程,面临问题及国家级课程特点,讨论如何结合当前虚拟现实的先进技术设计虚拟仿真实验课程,满足医学实验教学新需求;如何制作更加实用同时又生动逼真的虚拟仿真实验课程,提高学生学习兴趣,培养自适应学习能力;并进一步探索未来国家级虚拟仿真课程发展前景。本文亦将通过介绍上海交通大学医学院建设器官系统虚拟仿真实验课程的经验供交流讨论。

改进NS2对局域网分布式系统在线仿真的实现

目前大多数仿真系统采用流量发生器等模拟l离散事件的发生,为了充分模拟网络环境中分布式系统各子系统的并发运行和彼此之间依据算法的实时交互,设有虚拟局域网VLAN的IEEE802.1Q协议。提出一种改进NS2模拟局域网分布式系统实际运行的在线仿真的集成方法,将各分布式应用对象移植为NS2的C++扩展对象,执行实际算法,构造一个模拟中心调度对象,管理各分布式对象的并发运行、转发各分布式对象之间的消息交给NS2以模拟其网络延迟,与领域仿真软件交换数据等。对NS2中共享式以太网协议模块改造,添加VLAN802.1Q协议模块,分别实现对交换式局域网和多播报文的模拟。变电站自动化系统的通信网络仿真实验结果,验证了在线仿真方法是有效的、所扩展的NS2模块是正确的。

活页教材、虚拟仿真系统在工业机器人教学中的综合应用

文章指出,为提高学生的学习积极性与参与度,完成教学目标,培养学生的自主学习能力、解决问题能力以及创新能力。在“工业机器人编程与调试”课程中,教师可根据课程框架和教学需求开发活页教材,并运用现代信息技术搭建在线学习平台和虚拟仿真系统,借鉴德国“双元制”教学模式,以活页式任务单为引导,采用虚实结合、线上学习平台等信息化教学手段,贯彻工学结合、知行合一教育理念,改进教学方式方法,强化教学实践。

基于认知科学的虚拟现实系统应用与教学实践——以VR智慧仓储实务实训系统为例

数字化时代虚拟仿真技术支持下新时代的新型教学形态,需要对学习与认知控制过程的深入解析、对心智与身体关系的深入理解和对教之人机协同、习之自成系统、用之虚实转换的深入实践。以学习者认知视角和计算机虚拟仿真技术作为认知工具以支持学习者数字化学习为背景,从学习的认知理论、心智与身体关系下具身认知,把握基于认知科学的学习认知过程;以VR智慧仓储实务实训系统为例,分析了其理论认知及实践认知不同的认知学习相对应的认知教学模块,结合仓储管理课程进行了VR智慧仓储实务实训系统使用性分析。针对沉浸式虚拟仿真VR的使用时机可在系统理论授课(仓储管理课)后面的实训环节开展,通过沉浸式应用场景实操,加强实践认知内化;基于学习认知心理感受测度对新技术的接纳和认可、满意度、临场感、学习成效,有助于学习方式和教学模式创新及VR实训系统改进;基于认知控制下知识与能力迁移规律,通过虚实结合交互场景学习,实现人机互协应用培养。

面向智能驾驶的深度学习综合实验平台构建及项目实现

搭建了面向智能驾驶的深度学习综合实验平台。平台包括基于Coppelia Sim的智能驾驶虚拟仿真系统和基于英伟达Jetson Nano嵌入式小车的交通沙盘实物系统。基于该平台设计的实验方案,涉及了深度学习主要知识点,实现了智能驾驶若干子场景,采用了边缘人工智能常用方案“云端训练+边缘推断”。基于上述虚拟仿真系统,建模并训练实现了深度强化学习Q值网络、卷积神经网络、循环神经网络等多种类别神经网络。实物系统测试结果表明,该平台基于上述神经网络能够有效实现车道保持、交通标志牌识别、语音控制等智能驾驶场景。学生可利用该平台自主搭建需要的场景,接入不同类型的神经网络,实现其他智能驾驶功能,并完成深度学习相关算法的测试和评估。

网络仿真及在线考试系统在企业培训中的应用

文章简要介绍网络仿真及在线考试系统的功能和特点,以及在金陵石化公司培训工作中的实际应用。网络仿真及在线考试系统在企业的培训中不仅能快速提高学员对生产装置以及工艺流程的掌握程度,积累操作经验,还能够提高操作人员的应急能力和减少误操作的可能性,对保证装置能长期平稳运行起到很大作用。其具有弥补教学手段和现场实习环境条件限制等优点。