混合式虚拟仿真实验教学模式在基础医学实验基本技能课程的应用

目的在基础医学实验基本技能课程中引入“线上+线下”“虚拟+现实”混合式教学模式,探究此模式在实验教学中的可行性。方法在同专业两个班级分别采用传统启发式教学法和混合式虚拟仿真实验教学法。传统启发式教学组以教师讲授、示范为主,再由学生进行实验操作。混合式虚拟仿真实验组分“基础学习-线下教学、进阶学习-线上教学、巩固学习-线下教学、拔高学习-线上教学”四个阶段,线上教学依托具体的虚拟实验项目进行学习和演练。通过课堂测试和问卷调查,比较两个班级学生的学习效果。结果混合式虚拟仿真实验组学生学习效果明显优于传统启发式教学组(P<0.05),且大部分学生认为混合式教学可提高学习能力和思维能力。结论在基础医学实验基本技能课程中实施“线上+线下”结合“虚拟+现实”混合式教学模式,实现了学与练并行,突破了时间与空间的限制,提高了学生学习效率与水平,培养了学生的学习兴趣和创新能力,对推动实验教学改革与创新具有重要意义。

数字化赋能高校虚拟仿真实验教学共享平台构建与实践

在高校教育数字化转型背景下,如何用好虚拟仿真实验教学课程资源是各高校亟待解决的问题。该文分析了虚拟仿真实验教学课程资源在共享过程中所面临的问题,在遵循“系统联通、高效协同、资源整合、技术支撑、分步建设、不断拓展”原则基础上,研究和设计了基于数字技术的虚拟仿真实验教学共享平台架构及功能模块。该平台包含丰富的实验教学课程资源库,实现了与人事、教务管理系统对接,引入了大数据分析技术,既满足了学生个性化学习需要,也帮助教师不断提高教学质量。

托卡马克等离子体物理虚拟仿真实验设计

托卡马克装置是一种磁约束核聚变实验装置,其运行需要超高温、高真空和强磁场环境,建设费用高昂,本科生直接接触和了解磁约束核聚变实验装置和实验运行的机会非常少。该文基于3D建模、动画仿真和数值模拟等技术,高度还原我国托卡马克大科学装置真实的实验场景,设计虚拟仿真实验,实现托卡马克实验装置360°全方位仿真参观展示、磁约束核聚变等离子体物理参数测量、形象化观测等离子体粒子运动轨迹,以及归纳总结实现磁约束的实验条件等教学方案设计。

水声声场特性虚拟仿真实验教学平台建设研究

针对水声教学中海洋实验风险高、投资多、复杂度大、灵活性差等问题,提出基于精品在线课程以及声场计算软件等共享资源的水声声场特性虚拟仿真实验教学平台建设及教学改革探索。该平台打通了水声学科理论基础课程与实际应用的桥梁,不仅可以解决水声教学中研究海洋而远离海洋导致的概念不清、复杂海洋声场实验难以进入本科教学计划等问题,而且可以有效提升学生的自主探索意识和解决实际问题的能力。

海洋工程环境流体绕流虚拟仿真实验项目建设及教学

利用三维建模和渲染技术构建海洋工程环境流体绕流虚拟仿真实验系统并进行实践教学,旨在通过实验教学提升学生理论联系实际能力和创新源动力。实验系统设置认知学习模块、在线测试环节、流体绕流演示实验和定量研究实验模块。基于粒子图像测速(PIV)技术在精密实验玻璃水槽开展圆柱绕流原型实验,基于大尺度粒子图像测速(LSPIV)技术在嘉绍大桥现场开展桥墩绕流原型实验,并将实验操作过程和实测数据嵌入实验系统,使学生在仿真实验中掌握绕流理论和实操技能,构成层次递进的教学内容。采用“教、练、考、用”4个阶段逐步教学方法以及多维考核方式,调动学生实验的积极性,培养严谨求实的实验态度,促进从理论知识到实践应用的有效迁移,实现了以实践创新能力培养为中心任务的教学目标。

基于虚拟仿真与项目实训的“系统综合设计实验”新工科课程改革

针对传统“系统综合设计实验”课程存在的教学内容较单一、实验的设计性和创新性低、学生和教师互动较少和学生主观能动性不能得到积极调动等问题,文章以培养创新型卓越新工科嵌入式系统开发人才为目标,构建了基于PROTEUS虚拟仿真的嵌入式系统综合设计实验教学平台,以提升实验效率;设计了一系列创新性综合实训项目,以贴近工程实战;提出了“三七穿插式”教学模式,以增强师生互动,并探索建立了符合新工科特点的多维实验考核评价新体系,使“系统综合设计实验”成为一门具有创新性、综合性、实践性的新工科实训课程。

基于虚拟仿真和BOPPPS的混合式教学模式在生理学实验教学中的应用

文章首先说明了相关概念,然后分析了生理学实验教学现状,接着从课前、课中、课后、评价四个方面论述了基于虚拟仿真和BOPPPS的混合式教学模式在生理学实验教学中的应用设计与实践,最后评价了基于虚拟仿真和BOPPPS的混合式教学模式在生理学实验教学中的应用效果。

计算机网络虚拟仿真实验平台的建设实践

鉴于计算机网络的重要性,文章以计算机网络虚拟仿真实验平台为对象,阐述了应用该实验平台进行研究时需关注的要点。通过总结实验平台的建构体系、平台框架以及功能模块,文章分析了实验平台的组成要素和基本框架。以“Windows Web服务与配置”项目为例对实验环节进行了总结。结果显示,虚拟仿真实验平台能够有效保证实验研究的真实性。

教育信息化改革背景下虚拟仿真实验在高中物理教学中的实践路径

教育改革要跟随社会发展的速度与趋势,随着信息技术在社会各个领域的广泛应用,教育实现信息化改革也成为大势所趋。在此背景下,高中物理教师应改变传统的实验教学模式,增加虚拟仿真实验,扩大实验内容覆盖范围,提高实验安全性,确保实验数据精准反馈,满足高中生的个性化学习和发展需要。本文立足于教育信息化改革背景,探究虚拟仿真实验在高中物理教学中应用的必要性及实践路径,旨在提升实验课堂效率与质量,促进高中生在物理方面的提升与发展。

国家级虚拟仿真实验教学一流课程:演进、特征与趋势

文章在厘清国家级虚拟仿真实验教学一流课程(以下简称“国家虚拟仿真‘金课’”)发展历程的基础上,从建设单位、主要团队和主题内容等方面,对历年1 200门“金课”的分布特征进行统计与分析。结果显示:认定课程地区分布不平衡,“双一流”建设高校优势突出;主要团队以5人构成和内部合作为主,跨单位合作较少,负责人行政职务优势明显;管理类位居学科类别首位,工学、医学和理学位列学科门类前三;课程性质以专业基础课和核心课为主,实验类型以综合设计和研究探索为主。基于此,未来虚拟仿真实验教学改革与“金课”培育,应重视均衡发展、加强校际共建、探索混合式教学、推进开放共享、融入思想政治教育。

NOBOOK虚拟仿真软件在高中物理实验教学中的应用策略

为了解决学生物理实验探究兴趣不足、专注力以及学习能力低下的问题,本文主要以高中物理实验教学为例,对NOBOOK虚拟仿真软件高效运用的策略进行了研究,首先分析了高中物理实验教学中NOBOOK虚拟仿真软件的运用在帮助学生克服实验探究的畏惧心理、强化学生对物理知识的理解、提高学生的自主学习和探究能力等方面的意义,然后提出了创新适宜的实验教学情境,激活学生物理实验探究的兴趣;强化引导,鼓励学生猜想和质疑;制定合理的物理实验教学方案,优化教学的方法;强化学生实验过程的监督,有效收集数据;优化实验教学评价,帮助学生树立反思意识等有效策略,以期为今后有关研究提供借鉴。

高校思想政治理论课虚拟仿真实验教学的构建与实践

虚拟仿真实验教学应用于高校思想政治理论课(以下简称“思政课”)顺应了数智时代信息技术发展的要求,对于提高教学效能、革新教学手段和贯彻思政课立德树人根本目标具有重要意义。然而,起步晚、规模小和软硬件技术门槛高等因素制约了现阶段高校思政课虚拟仿真实验教学的发展。基于此,文章从坚持信息化数字化教学与高校思政课学科内涵、教学特点、教学资源相结合等方面入手,搭建教学平台、完善教学设计、创新教学方法,构建高校思政课虚拟仿真实验教学模式。

职教本科背景下基于虚拟仿真实验平台的计算机网络课程教学重构

本文针对职业本科教育培育具有较高理论素养的创造型技术技能人才的需求和传统计算机网络技术课程的教学无法满足人才培养要求之间的矛盾,提出要以虚拟仿真实验平台为主要教学载体,采用虚实结合的线上+线下混合式教学模式,对计算机网络技术课程的教学内容进行重构设计,并以“代理HTTPS流量分析”实验为例,介绍了该虚拟仿真实验平台的应用方法。实践表明,使用虚拟仿真实验平台进行教学,能够激发学生的学习兴趣,提升教学质量。

混合教学模式的物理实验虚拟仿真资源建设与应用

虚拟仿真实验项目在实验课程线上线下混合式教学中的地位和重要性不可替代,对仿真实验内容选择、辅助教学功能设计以及仿真资源在教学中应用模式的研究,是仿真教学资源的教学辅助作用能否得到充分发挥的基础.通过分析大学物理实验教学与虚拟仿真资源建设的供需关系,明确了虚拟仿真实验项目建设的内容范围与功能标准,并探索实践了一套行之有效的虚拟仿真实验线上辅助教学模式.教学实践表明,在实验课程教学中实验仿真资源的合理建设与运用,可保障实验预习质量、提高课堂教学效率,以及促进学生的创新探索,使学生的创新能力得到明显提升.

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心的建设与应用

生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心通过优秀科研项目转化以及与高新技术企业合作开发,建设了一批高质量的生物类虚拟仿真实验教学资源。多层次、多元化的资源为学生前沿科学知识学习、综合性科研训练和生物下游产业技术训练提供有利环境,有效地实现教学模式的转变以及学科交叉知识的学习和延伸。全天候开放共享虚拟仿真实验教学平台,实现虚拟仿真实验教学软件、实验标准化视频、教学课件和测试题库等线上教学资源的有机整合,满足随时随地实验教学需求,支持了一系列的混合式线上线下实验教学课程开展。生物科学与技术虚拟仿真实验教学中心与国家级生物科学实验教学示范中心形成了“双中心”融合发展的创新人才培养实验教学体系,“虚实结合”的实验教学模式,提升了学生的综合科研能力与教师的业务水平,培养了满足社会需求的生物技术创新实践人才。

病原生物学虚拟仿真实验项目建设探讨

病原生物学实验是实践性和应用性较强的医学基础实验课程。虚拟仿真实验系统作为新型多媒体教学手段,是传统实验课程的重要补充。文章以蛔虫感染小鼠动物模型的建立与病理反应观察的综合性虚拟仿真实验为线索,从设计者角度介绍综合性虚拟仿真实验项目的建设过程,从而更加有效地对虚拟仿真实验项目进行开发,最终提升病原生物学实验课程的教学效果。

基于V-REP自动垂直泊车的教学仿真实验

泊车对驾驶员的操作技能有很高的要求,自动泊车系统的出现能够很好地解决这一问题,帮助驾驶员安全精准地完成泊车操作。该文对典型的自动垂直泊车进行仿真研究,针对标准和狭窄停车通道的垂直泊车,研究了C字型与人字型的泊车规划路径算法。基于机器人仿真平台(virtual robot experimentation platform,V-REP)搭建了典型的泊车仿真场景,利用用户数据协议(user datagram protocol,UDP)构建V-REP与MATLAB之间的通信,开展了V-REP与MATLAB的联合仿真实验,充分展示了自动垂直泊车的泊车过程,总结了垂直泊车的路径特点,对自动垂直泊车进行了可视化演示。此外,基于该平台为学生提供了虚拟仿真实验环境,激发了学生对无人驾驶的学习兴趣和勇于探索的精神,提高了学生的操作能力与创新思维能力,获得了良好的教学效果。

人工影响天气虚拟仿真实验及课程体系建设

在“人工影响天气”的相关课程教学中,构建虚拟仿真实验教学平台有助于学生深入理解基础理论知识,并对实际业务操作及催化方案设计、优化产生感性认识。虚拟仿真实验教学突破了室内教学时空及仪器设备昂贵的局限性,解决了自然界中不能对同一块云反复催化的实际困难,对云降水环境及人工催化过程高度重现,对理论教学体系及教学形式进行补充,完善了课程教学体系。此外,科技成果在教学和本科生科研创新活动的引入,进一步增强学生科技创新意识及学习兴趣,促进了科研创新型人才的培养。

近十年我国高校虚拟仿真实验教学研究发展述评

自从2013年教育部开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作以来,近十年我国高校在虚拟仿真实验领域产生了大量的研究新进展与应用新成效。采用CiteSpace软件分析CNKI数据库中2014~2023年的高校虚拟仿真实验或虚拟现实实验文献集合,挖掘了该领域研究的核心单位、作者与发文期刊;分析了高被引文献的特征。同时,基于关键词共现关系聚类,阐释了虚拟仿真实验研究的主要类别、发展历程和前沿领域,进而探讨了虚拟仿真实验教学的技术层次、覆盖学科、开发软硬件和发展趋势。研究得出,标准化、网络化共享平台和混合现实技术,是推动虚拟仿真实验新发展的重要技术途径。

“虚拟仿真+试误教学法”实验教学模式的探索与实践

以虚拟仿真结合“试误”教学法,建立混合式实验教学模式用于药学专业高危类化学实验教学。以氧化石墨烯的制备为例,采用3D MAX、IdeaVR等软件对实验场景、仪器设备等进行高度仿真。在线教学模式便于学生随时随地沉浸式学习,凸显“以学生为本”的教育理念;增加“试误”选项,让学生体验错误操作会导致爆炸等危险后果,强化关键知识点。基于“试误”教学法的虚拟仿真实验模式,不仅解决了传统实验教学中安全隐患大、污染严重等问题,能够以虚补实,而且为学生创造了自主性高、探索式学习环境,同时,该教学模式为危险系数高的化学类实验课程的开设提供了教学示范。