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。

虚拟仿真系统联合小程序在影像断层解剖学课程中的应用

影像断层解剖学是医学领域的新兴边缘学科,融合了人体解剖学与医学影像学,成为本科医学影像学和影像技术专业的基础课程。随着医学科技的进步,传统教学方法在直观性、互动性和真实性方面的不足日益凸显。为此,锦州医科大学积极引入虚拟仿真教学方法,实现了教学方法的转型升级。虚拟仿真系统不仅提高了学生的学习效果,还使考核结果更加客观公正。同时,面对学生对学习资源和学习方式的新需求,锦州医科大学正在探索开发更先进、便捷的教学资源和平台。联合应用虚拟仿真系统和小程序,在影像断层解剖学课程中展示了显著的优势,集资源库、教学、训练、考试、大数据分析为一体,符合教学及临床相关标准规范,也同时将学习变得更加灵活、全面、多样化,为医学影像学教育带来了革命性的变革。

面向“端云用”综合开发训练的物联网虚拟仿真设计

随着物联网的广泛应用,物联网技术学习者规模日趋庞大,迫切需要一个无须硬件即可学习物联网开发技术的实验系统。江苏大学结合物联网“端云用”架构,选取Arduino、物联网云、微信小程序设计实践内容,设计了一个面向“端云用”综合开发训练的物联网虚拟仿真实验系统。学生可以采用虚实结合方式,在虚拟场景中创建Arduino物联网设备,自主编程将虚拟设备接入公有云,进而自主开发微信小程序,实现真实手机对虚拟设备的感知与控制。在此基础上,以农业大棚物联网典型应用场景为例,通过虚拟仿真实验,让学生真实体验并理解应用物联网技术解决农业领域生产问题的全过程。

基于人工智能技术的无人驾驶虚拟仿真测试平台设计

为保障无人驾驶车辆安全行驶,该文设计基于人工智能技术的无人驾驶虚拟仿真测试平台。利用人工智能技术中的VR技术建立无人驾驶车辆仿真模型,通过操作控制器连接车辆换挡切片、方向盘、制动踏板和车辆制动系统、电气系统,通过仿真驱动模块内的执行驱动装置和驾驶模拟器仿真无人驾驶车辆在场景中行驶,通过对车辆进行碰撞检测后,利用无人驾驶决策控制单元向无人驾驶车辆仿真模型的操作控制器发送控制命令,控制车辆的传动系统、电气系统等运行。实验表明,该平台可有效对无人驾驶车辆进行虚拟仿真测试,应用效果较好。

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。

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。

基于虚拟制造的复杂曲面NC程序验证仿真环境的建立

从几何和运动两个角度提出了一种新的复杂曲面NC程序验证仿真环境的有效建立方法 :首先提出了四级分解准则的几何建模方法 ,使虚拟几何验证环境能够按照由简到繁的层次化建模方法实现 ;然后 ,提出了用于实现多轴 (五轴 )数控加工中心运动仿真的二叉有向构造图和结构运动特性矩阵 ,有效地将加工设备的几何结构信息和运动方式信息集成在一起 ,方便了运动仿真算法对数据的处理 .

C++函数调用栈机制虚拟仿真实验设计

计算机程序的运行过程构建于高度层次化的软硬件系统之上,难以被直观地观测,使得学习者无法理解程序代码运行的内部过程,给教学工作带来挑战,据此,针对C++程序设计课程中学生对“函数定义与调用”知识点理解不深入这一现状,精心设计仿真案例,研发“C++函数调用栈机制”虚拟仿真实验。该实验以图形界面可视化展现C++程序运行时各指令单元的内存状态,使得计算机的“虚拟世界”直观可见。该实验在实际教学过程实施,效果良好。

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。

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。

PhET互动仿真程序在中学数学教学中的应用

PhET互动仿真程序是一款开源、互动游戏式的学习软件,旨在通过免费的互动模拟平台推动全球科学和数学教育的发展,其中与应用数学相联系的程序是拓展中学数学教学路径的切入点。本文归纳总结PhET仿真平台的特点,探讨PhET互动仿真程序应用价值,挖掘PhET在应用与开发过程中与元认知提示语相联系的创新点,并将其在中学数学中的应用(以《任意角的三角函数概念》和《二项分布》为例)进行详细解释说明。PhET互动仿真程序能够促进学生对抽象知识的本质理解,培养数学应用意识,拓展应用数学思维,提升数学核心素养与关键能力的发展,为跨学科教育与中学数学相融合提供了新的思路,为信息技术与教育相融合提供了一条可行的实践路径。

基于仿真可编程序控制器的虚拟电梯系统

为了解决高校实验室在没有电梯样机的前提下进行电梯控制调试试验的问题,提出一种基于仿真可编程序控制器的虚拟电梯系统。这一系统采用C#语言开发,分为虚拟输入模块、虚拟电梯模块、输出显示模块共三个模块,通过仿真可编程序控制器对虚拟电梯进行控制。测试表明,虚拟电梯与仿真可编程序控制器之间可以进行通信,虚拟电梯可以在仿真可编程序控制器控制下正确运行。

仿真虚拟机器人软件在小学程序设计教学中的作用

程序设计是中小学信息技术教育的重要内容之一。基础教育阶段的程序设计教学主要是培养学生学习程序设计的兴趣，培养学生用程序设计的思想去分析问题、解决问题的能力。近年来，仿真虚拟机器人软件不断发展，其在原来实体机器人编程平台的基础上，加入了用计算机模拟的机器人、场景及机器人行为活动的功能模块，使人们在仿真虚拟平台上可直观地看到机器人程序的执行效果。

基于UG和VERICUT的牙轮钻头牙轮数控加工仿真研究

牙轮钻头作为石油钻井作业中重要的破岩工具,其加工质量成为了钻头使用寿命长短的重要因素。为了解决牙轮零件加工精度要求高、工序繁多,且需多次装夹等问题,对牙轮零件整体加工工艺进行优化改进。通过UG软件对牙轮整体加工进行工艺规划和数控编程,模拟加工仿真刀路运动轨迹。基于VERICUT软件建立XYZBC五轴车铣复合数控机床运动学模型、开发控制系统、创建刀具库并搭建虚拟仿真平台,模拟仿真零件的实际加工过程,验证和优化加工程序和加工工艺。将加工结果与实际牙轮零件进行分析比较。结果表明:与传统工艺相比,优化后的工艺一次装夹即可完成牙轮零件的一体式加工,大幅提高了牙轮的加工效率,使牙轮产品加工质量保持稳定,牙轮的寿命也得到了相应改善。

虚拟数控加工过程物理仿真模型的建立

该文首先阐述了虚拟数控加工过程物理仿真的研究内容 ,其次重点讨论了所建立的切削力仿真 ,刀具磨损仿真与变形仿真 ,加工误差仿真 ,振动仿真和切屑形成过程仿真的数学模型。最后 。

虚拟仿真技术在PLC应用技术教学中的研究

根据高职教育对人才培养要求,培养社会需要的高素质技能型和创新型PLC技术人才,对三菱PLC教学进行改革,灵活运用三菱GX-Simulator6-C和FX-TRN-BEG-C两个仿真软件,采用虚拟仿真教学法,随堂编写程序并演示结果,取得很好的教学效果。

虚拟现实与仿真技术在单片机技术课程教学中的应用研究

通过对虚拟现实与仿真技术特点的介绍,针对现代信息化教学特点,提出将虚拟现实与仿真技术融入课堂教学的理念。以单片机技术课程教学为例,阐述虚拟现实与仿真技术在单片机技术课程教学中的应用研究以及教学效果。

基于NX的虚拟机床运动学建模与仿真

数控机床的运动学建模是实现数控机床虚拟加工的底层关键技术。本文基于NX软件强大的功能模块,通过对数控机床及系统的运动学建模实现数控加工过程的虚拟仿真,为检验数控加工程序的正确性提供新方法。

Proteus仿真技术在8051C语言程序设计教学中的应用

在分析Proteus仿真方法的基础上,构建了一个8051C语言程序设计基础实验仿真系统,设计了一个典型的实例程序,表明了用Proteus进行8051C语言程序设计的仿真,实验系统搭建简单容易,仿真过程形象直观,为8051C语言程序设计教学提供了一个很好的实验手段。

基于虚拟设备驱动程序的转台实时控制系统

在对Win9x平台工作特点分析的基础上,研究了在Win9x平台下进行实时控制编程的关键技术—外部定时时钟编程、虚拟设备驱动程序VxD中断编程及VxD与应用程序的通信机制;基于此,利用VxD技术和VC++联合编程实现Win9x环境下的实时随动控制系统。长时间连续运行结果表明,系统工作稳定可靠。实践证明:把虚拟设备驱动程序技术应用于转台实时控制是可行的,且具有开发方便、事务处理能力强等优点。此研制方法对同类设备具有一定的借鉴意义。