PhET虚拟仿真互动平台在化学教学中的应用——基于宏观辨识微观探析的学科核心素养

以当前高中化学课程知识体系为对照,对PhET虚拟仿真互动平台中的化学教学类课程资源进行梳理和分类,从物质的组成、物质的结构、物质的性质、物质的变化四个维度系统呈现了知识—资源的关系,结合实际教学案例呈现了PhET虚拟仿真互动平台在学生宏观辨识与微观探析素养培养中的积极作用。

“四维互动”虚拟仿真实验教学体系的探索与实践

近年来,高校在各自专业基础上建立了各具特色的虚拟仿真实验教学体系。以暨南大学媒体实验中心为研究对象,经过多年探索与实践,逐步构建了“四维互动、循序渐进、知行合一、产学结合”一套具有自身特色的新闻传媒类虚拟仿真实验教学体系。同时,建立了8大虚拟仿真实验教学平台,加强培养学生基础能力,注重提高学生综合素质。实践表明,虚拟仿真实验教学既推动创新,激发了学生潜力;又开放共享,提升了教学质量;还推动了将科研成果转化为实验教学资源。

虚拟仿真实验建设中的互动模型研究

虚拟仿真实验建设涉及设计者、开发者和使用者,为促进三方全方位互动并融入实验建设的各个阶段,提出了一种“设计者—开发者—使用者”互动模型。实践表明,该模型能实现实验建设中三方信息的有效及时沟通,实现课程建设结果和教学需求之间的高度统一,有效促进高质量虚拟仿真实验建设。

多维互动教学结合虚拟仿真技术应用于超声诊断见习课程的初探

目的:探讨基于多维互动教学结合虚拟仿真技术应用于超声诊断见习课程的价值。方法:将于北京中医药大学东方医院见习的2021级及2022级卓越研究生班的60名学生,按照抽签结果,分为采用多维互动课堂与虚拟仿真超声相结合教学法的实验组和采用传统教学方法的对照组,两组以教学满意度评价及期末读图考核评估来检验教学效果。结果:教学满意度评价显示,实验组较之于对照组,在教学形式上更新颖,学生接受度高;在教学内容上更丰富,易于学生理解;能够提高学生课堂学习主动性;增强学生学习的趣味性;提高学生动手操作能力;两组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。在期末读图考核评估上,实验组的平均成绩为(15.2±2.61)分,对照组的平均成绩是(13.8±2.31)分,实验组的读图成绩优于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:基于多维互动教学结合虚拟仿真技术应用于超声诊断见习课程上的效果要优于传统教学法,在科技日益发展的今天,需要进一步探索推广效率更高,效果更优秀的教学模式。

利用PhET虚拟仿真程序改进“杠杆”实验

杠杆实验是贯穿学生小学、初中阶段的重点实验项目,但在实际教学过程中仍存在诸多不足之处,例如实验内容简单化、学生参与度不高等。本文旨在探讨如何利用PhET虚拟仿真程序来改进小学科学课程中的杠杆实验,以及利用其提升小学生对杠杆实验的理解和学习效果的方法。

虚拟仿真实验的双主式互动教学模式研究--以电工电子技术课程为例

本文以现代机电行业实际岗位生产需求为参考,首先重点论述了高职电工电子教学现状,讨论了目前存在的实践教学上的不足,同时分析了虚拟仿真实验在高职电工电子教学中的优势,及其在实际应用中存在的困难。本文最后提出了虚拟仿真实验在电工电子教学中应用的优化策略,并用具体实例予以证明,以期为电工电子教学提供参考。

虚拟仿真技术在景观设计中的应用

阐述虚拟仿真技术在景观设计中的应用,通过创建虚拟景观环境,设计师可以模拟不同场景和元素的组合,从而实现对景观设计方案的可视化、互动和评估,分析实际案例验证应用效果。

基于Unity3D的轨旁信号设备虚拟仿真培训平台设计

研发了基于Unity3D轨旁四类信号设备虚拟仿真培训平台,设计了三维展示、动画演示和互动考评三个主要功能模块。首先利用Autodesk Revit对轨旁信号设备精细化建模,在Unity3D引擎中使用C#脚本语言控制模型三维展示;然后使用开源动画组件Animator Controller制作多场景任务演示动画;最后运用碰撞检测原理和鼠标拖拽事件对三维模型进行拼接组装,对设备更换流程考评。研究表明,该培训平台课改善了传统培训效率低、二维图纸空间感差等问题,增强了沉浸感,可满足检修人员的知识培训、模拟训练等需求,为轨旁信号设备培训提供了新手段。

浅谈虚拟仿真技术网络平台在经络腧穴学互动可视化教学中的设计思路及运用价值

在经络腧穴学传统教学过程中,存在多学科知识之间的关联、理论与实践的衔接、教师传授与学生接纳的交流反馈等难题,授课模式亟待改革创新。近年来伴随网络平台和虚拟仿真技术的快速发展,一些教学软件和工具被研发并应用于医学教学过程中。运用虚拟仿真技术建立经络腧穴学互动可视化教学平台,并科学合理地设计教学模块,或许可有效解决教学过程中的难题。这是虚拟仿真技术运用于经络腧穴学教学模式的创新探索。

应用PhET虚拟仿真实验技术实施地理深度教学的实践探索——以“海陆的变迁”教学设计为例

地理虚拟仿真实验是将现代信息技术与地理实验教学相结合,培育学生地理学科核心素养的新方式,而深度教学是培养学生综合思维的重要方式。文章以“海陆的变迁”为例,探讨PhET虚拟仿真实验在实施初中地理深度教学中的实践应用,为培育地理综合思维提供参考。

新农科背景下园艺虚拟仿真实验平台的构建与应用

文章介绍了园艺虚拟仿真实验平台的设计思路和组成部分,分析了平台的教学效果,深入探讨园艺虚拟仿真实验平台在新农科背景下的构建与应用。

基于虚拟仿真技术的数据新闻实验教学创新研究

媒介融合重塑了新闻报道的内容和形式,数据新闻成为未来传播的主要新闻形态。随着5G、人工智能技术的高速迭代,数据新闻实验教学课程面临着教学内容、教学手段和教学理念的深刻变革。在大数据时代,新闻行业的创新与突破愈发依赖学科的交叉融合,亟须培养兼具新闻素养和数据思维的复合型新闻人才。将虚拟仿真技术引入到数据新闻实验教学中,实现了数据新闻的在线生产、学生的人机互动,极大提高了学生的主观能动性,更好地培养了学生的数据新闻思维。

虚拟仿真技术在中等职业教育中的应用研究

一、虚拟仿真技术概述虚拟仿真技术,简称“VR”,是利用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统,可利用肢体和语言进行交流互动,带给用户良好的仿真体验,使之身临其境的交互式视景仿真。目前,虚拟仿真技术已被公认为是未来的通用技术平台,是现代仿真技术的高级发展和突破,是支撑国防军事重点发展的关键技术。当前虚拟仿真技术应用于各行各业中,在教育、军事、工业、娱乐和医学等方面都有极大发展,且发展比较多元化,前景乐观。近几年,国内外各职业院校都在加强对虚拟仿真技术的教学应用,提高学生的信息化素养,促进教学质量的发展。

融入虚拟仿真实验的《流体机械》课程互动教学设计

工科装备类专业主干课程大多具有基本原理、设备结构和运行操作三部分知识点高度融和的特点,传统上将理论讲授和实验操作分离的教学模式已经不能满足“新工科”建设中人才培养的需要。本文以《流体机械》课程为例提出了将虚拟仿真实验融入课堂授课环节的互动教学模式,实践表明该教学模式可以弥补现有工科课程互动教学的不足,并有效地提升教学效果。

OBE理念下显微数码互动与虚拟仿真的混合式教学模式在微免中的应用研究

基于OBE教学理念,最终针对学生的学习成果,采用对病原微生物和免疫学课程进行教学改革。在OBE理念,在课程中师生共同参与,通过由教到学的转变,让教师把教学重点逐步转移到学为中心,过程的转变并不是简单地突出学生的课堂地位,而是需要教师在教学中,能够通过引导让学生发挥主观能动性。借助显微摄影和虚拟仿真相融合的技术手段,激发学生学习的内部动力,让学生沉浸式学习,在实践中提升学习能力。这种教学模式,是以学生为主体,提升学生的参与感和体验感,让学生快速有效地掌握基础知识。

从PhET看国内高校物理虚拟仿真实验教学项目建设

PhET是国际知名的虚拟仿真实验项目,可以在线模拟物理等方面的实验。该项目基于广泛的教育研究,通过直观、类似游戏的环境吸引学生,激励学生通过探索和发现来学习。PhET项目是虚拟仿真实验成功的案例,对我国虚拟仿真实验项目建设有重要参考价值。分析了PhET项目在设计理念、技术手段、项目运营和使用效果等方面的特点,提出了国内高校现有物理虚拟仿真实验项目建设的努力方向。随着国家虚拟仿真实验教学项目共享平台(实验空间)的不断完善,各高校的物理虚拟仿真实验项目将会被弱化,只有发展特色的实验项目才能和实验空间相互补充、协同发展。

人-车-路互动模式虚拟仿真系统

基于互动模式仿真,提出并开发了面向交通安全问题研究的、基于VR技术的人车路互动模式虚拟仿真系统,并阐述了系统的结构、软硬件组成和工作原理,讨论了系统实现中的若干关键技术,包括驾驶人交互操作信号数据采集技术、车辆动力学网络解算技术、基于Creator的虚拟场景建模技术、基于Vega的视景驱动技术、碰撞检测技术、三通道同步视景显示技术、基于Multi-Agent的车辆行为建模技术、仿真状态信息的动态显示技术等。实际的应用结果表明,该系统可以在道路设计阶段对设计方案进行量化的运营效果模拟和安全评价,从而达到优化设计方案、提高道路运营安全性的目的。

虚拟仿真教学实验中心教与学互动设计与实现

教与学互动已成为本科实验教学不可或缺的一部分。在这种形势下,虚拟仿真教学实验中心应引入先进的教学理念,将互动环节设计纳入到整个实验教学过程当中,同时也要合理利用海量的优秀教学资源,充分发挥虚拟仿真教学和网络教学的优势,进而形成具有自己鲜明特色的创新教学模式,尤其是网络环境(包括局域网环境和非局域网环境)下的互动式教学和分组研讨式教学。在实践过程中,彻底放弃由教师主导整个教学过程的传统做法,将以往作为教学对象的学生纳入教学活动主体,给学生表达自己观点的机会,鼓励学生主动参与教学活动,营造师生充分互动的愉悦氛围,让师者真正履行好答疑解惑的教学角色。总之,设计好这些互动环节,对于引导学生向主动学习转型、提升教学效果以及促进创新人才能力培养有着十分重要的现实意义。

虚拟仿真和数字显微网络互动系统在组织形态实验教学中的应用

该文针对组织形态实验教学改革中的难题,阐述了虚拟仿真系统和数字网络显微互动系统在实验教学改革中的应用,明确了实验教学过程中通过网络系统实现图像等学习资料共享的必要性。实践证明,利用虚拟仿真系统和数字网络显微互动系统实现全程监控、师生互动和图像共享的新教学模式,有利于组织形态学实验课教学质量的提高,两者的有机结合使实验教学过程与实验室管理产生了深刻的变革,逐步探索出传统教学模式与现代信息技术相结合的现代化教学模式。

UbD理念指导下虚拟仿真实验赋能化学教学的课例研究——以“化学反应速率”为例

以UbD理论为支撑,对“化学反应速率”一课进行教学设计。研究表明:基于UbD理论的教学设计有助于达成“教、学、评”一致性,融合PhET虚拟仿真实验平台模拟的化学反应,能让学生更主动地融入学习,提高学生联系和分析宏观现象与微观可视化的能力,促进学科核心素养的落地。