基于Unity 3D仿真技术的转杯纺纱虚拟仿真实验建设与教学应用

转杯纺纱机占地面积大、能耗高、单台套价格高,且其纺纱过程封闭不可视,不利于实验教学的开展;同时,现有转杯纺纱教学时长有限,主要以理论为主,不符合新工科背景下以实践为主的教学要求。为解决上述问题,该文将虚拟仿真技术应用到转杯纺纱教学中,利用Unity 3D仿真技术对转杯纺纱机各部件进行仿真,并显示其装配效果;同时将纺纱过程虚拟化,使学生能够对转杯纺纱机和转杯纺纱的成纱加捻机理有更直观的认识。利用虚拟技术不仅有效地缩短了学生的学习时间,提高了学习效率,还为纺织工程其他专业课程的改革提供新的思路和方法。

基于Unity 3D的霍尔效应实验虚拟仿真平台设计与实现

基于Unity 3D设计了霍尔效应实验虚拟仿真平台.该平台利用3ds Max构建三维模型,并将生成的FBX文件导入Unity 3D资源管理器,使用C#语言编写脚本,控制相应模型实现各种状态的动态响应,在Windows平台上运行实现霍尔效应实验.该虚拟仿真实验平台可激发学生的兴趣,提高学生的实验技能,改善教学效果,同时,解决了目前实验教学中普遍存在的硬件资源不足、仪器设备易损坏等诸多困扰.

基于Unity 3D的足球课程虚拟教学系统设计

为提高青少年足球技能的学习质量和效率,结合Unity 3D平台,设计一种新的足球课程虚拟教学系统。该系统设计包括三项内容:基于Unity 3D的以B/S模式为基础的足球课程虚拟教学系统整体框架设计,利用虚拟技术的硬件设计,对硬件逻辑起控制作用的软件设计。测试结果表明:选取两种情况进行系统教学性能测试,测试结果均符合预期。该设计为足球技能训练提供了很好的教学平台,可提高教学质量。

基于Unity 3D的地铁信号设备综合仿真平台研究

根据地铁信号基础设备的结构和原理,建立了基于虚拟现实技术的实验教学综合仿真平台。利用Unity 3D实现地铁信号基础设备机械结构、动作原理以及装配顺序的三维建模,并模拟地铁列车运行驾驶模式。利用该仿真平台,能够使学生快速理解和认知信号基础设备的技术参数、机械结构、动作原理、装配顺序和地铁列车的运行模式,提高轨道交通专业课程教学和实验教学的效率并降低实验成本。

基于Unity 3D的沥青混合料车辙虚拟仿真系统

为解决沥青混合料车辙试验传统教学过程中学生实践操作不足的问题,基于Unity3D虚拟现实平台,引入VR(Virtual Reality)虚拟现实技术,研发了一种沥青混合料车辙虚拟仿真系统。该系统按照真实的实验环境和实验流程进行虚拟仿真和交互设计,包括实验指导书、器材认知、虚拟仿真实验和实验报告4个模块,含有自动演示和人机交互两种运行模式供学生自由选择。实验仿真结果表明,实现了沥青混合料车辙试验的3D立体虚拟仿真体验学习,且运行效果良好。该系统在一定程度上解决了沥青混合料车辙实验中本科教学的难点,有助于提高实验教学的效率,对培养学生动手能力和操作能力具有重要意义。

基于Unity3D的板球系统仿真实验建设与教学

板球系统是控制理论课程中典型的实验教学平台,是帮助学生理解和掌握控制原理中抽象概念和复杂控制算法的重要工具。为了解决实验教学中存在的设备短缺、时间受限导致的学生知识掌握不准确、不完整、不透彻等问题,采用Unity3D软件设计了新型板球系统仿真实验平台,并从仿真平台建设、实验教学目标、教学方法、教学过程等方面开展了课程设计与改革。结果表明,该虚拟仿真实验平台与现实平衡板球实验密切结合,有效地解决了教学内容、时间、资源及成本限制等问题,提高了学生的学习效率与兴趣,使学生对机电系统、控制理论与算法有更直观的认识和理解。

基于Unity3D的机械零件测绘虚拟仿真实验

在“新工科”建设与疫情防控常态化管理的双重背景下,由于实验教学拓展性低,实验设备维护成本高等原因,工科实验中精密测量教学难以达到较好效果,为此提出一种使用虚拟仿真实现操作大型精密设备进行测绘实验的方法。该方法基于Unity 3D、SolidWorks和3Ds Max搭建可视化交互场景,以万能工具显微镜为原型,使用C++、C#脚本语言进行虚拟仿真实验系统的搭建,再进行测试并生成WebGL文件进行B/S架构部署。本虚拟仿真实验操作方便快捷,兼容性强,不仅满足了针对此实验的线上教学需求,而且也对未来虚拟仿真实验设计探索具有重要参考价值。

基于Unity 3D的并条工序实验虚拟仿真系统

随着科技发展,虚拟现实技术作为高新技术之一,以其安全性、经济型、可交互性及构想性的特点开始应用于高校的实验教学。本文针对并条工序实验中存在安全隐患、设备投入费用高等问题,以FA320A型并条机为仿真对象,设计了一款基于Unity 3D的并条工序实验虚拟仿真系统。根据课程内容的需求,系统确立了并条机构认知、并条机传动系统认知和并条工序实验三个模块,三大模块层层递进,引导学生自主完成并条工序实验的学习过程。实验表明该系统消除了安全隐患,激发学生自主学习的积极性,增加了学生的实验机会,平均完成次数为2.46次;有助于深化学生对理论知识的理解,学生成绩可提高1个等级,第二次实验的时间明显缩短,提升了实验教学的效果。

“课、赛、研”三融通教学实践——以Unity编程及开发课程为例

Unity编程及开发是计算机专业的一门基础课程,主要以Unity系列编程为研究对象,课程结合Visual Studio、3d Max、Unity平台对软件进行设计,学生通过布置的课后作业完成相关的课程任务,而这样的培养模式已经不能满足现在计算机开发行业的用人需求。伴随着计算机技术的发展和行业需求的变化,传统Unity项目开发软件工程师课程培养的人才缺少创新及动态适应能力,对应多变的计算机软件开发行业尤其是虚拟现实技术开发等新行业,传统“教和练”的模式已无法满足Unity编程行业的需求。该文提出“课、赛、研”三融通教学模式,以培养学生成为具有“懂理论、会开发、能创新、有情怀、善沟通”的复合型计算机软件开发人才为目的,在实践教学中取得较好效果。

基于Unity 3D的石油机械专业教学实践

Unity 3D 是一个具有三维动态模拟功能的软件,目前广泛应用于实验教学。针对目前国内外石油机械相关课程中传统实验教学方式的不足,基于Unity 3D 建立虚拟实验教学平台系统,可实现教学中向学生展示各石油机械的工作原理及运动状态,让学生更好地掌握理论和实践操作技能,同时解决这门课程中实验教学耗资过度、安全性低等问题。

基于Unity的计算机硬件组装仿真教学系统设计

使用Unity设计一款计算机硬件组装仿真教学系统,将系统划分为计算机组成部件仿真、组装演示、仿真交互考核三个虚拟实训室,有针对性地设计了相应场景,结合开发流程详细阐述模型创建、贴图绘制、交互功能实现、界面设计和脚本优化等具体步骤.系统仿真性高、效果直观、交互性强、操作简单,能让学习者通过与虚拟环境的相互作用来获得知识和技能,将被动的课堂学习转变为主动的自主学习,为实验教学的开展提供了新的思路.

虚拟仿真技术引导汽车构造拆装实验系统开发

针对传统的汽车拆装训练在时间和空间上的学习限制,设计并开发了汽车构造拆装训练及展示系统,该系统包括基于虚拟现实的汽车构造拆装实验和基于增强现实的汽车构造拆装展示,通过丰富多样的学习方式,加强学生对汽车内部结构的认识和了解。汽车构造拆装训练及展示采用3Ds MAX制作了零部件拆装动画,以汽车的发动机、车轮、悬挂系统、制动系统、转向系统五大零部件为学习对象,基于Unity 3D软件、Holo Lens1代设计开发,实现了汽车部件拆装的理论学习、拆装逻辑实操、考核一体化的虚拟拆装训练与展示系统。该系统的全新体验方式激发了学生的学习兴趣、规范学生拆装过程中的操作步骤,进一步强化和巩固理论教学知识学习,并有效降低了教学成本和时间成本。

整体备学与局部备学相统一:提升中职语文专题教学效应的保障

《中等职业学校语文课程标准(2020年版)》明确中等职业学校语文“课程内容”由3个模块共计15个专题组成,在“教材编写要求”中也要求中职语文“教材编写要以专题组织课程内容”。那么,在中职语文学科教学中,如何进行“专题教学”,是当前中职语文教师面临的困惑、迷茫和急需厘清的问题。以整体备学与局部备学相统一的教学方案预设形式,是解决专题教学中“整体”教学与“这一课时”教学两者实施方案设计间矛盾,提升中职语文专题教学成效的保障。

陶行知家庭教育的目标内涵、践行之法及价值意蕴

“真人”是陶行知对理想人格的设定,也是他在家庭教育实践中为陶氏四子设立的培养目标。“做真人”从阶级、时代和个体三种属性将其内涵表征为做主人、做国民和做“整个的人”。陶行知将“教学做合一”方法论延伸到家庭教育实践中,他注重言传身教,擅长随才造就,讲究治事做事,将陶氏四子培养成优秀的人才。当下,我国家庭教育需要解决一些问题,如:农村留守儿童缺失家庭教育,城镇家庭教育异化,家庭教育缺乏有效指导,家庭教育目标重成才轻成人等。开展家庭教育可以从陶行知家庭教育实践中汲取经验,充分发挥所有家庭成员的作用,设立成人与成才并重的家庭教育目标,运用科学有效的家庭教育方法。

“建设性和批判性相统一”在高校思政课教学中的实现研究

在高校思政课教学中坚持“建设性和批判性相统一”就是必须在讲授好马克思主义、宣传好社会主义核心价值观和弘扬好正能量的基础上彻底批判各种错误观点和思潮,具有深厚的唯物辩证法基础即完全符合否定之否定规律。因此,在具体的教学实践中坚持“建设性和批判性相统一”的关键在于切实排除只建设不批判和只批判不建设两种错误倾向。具体而言,就是要坚持马克思主义指导、坚持以问题为导向、坚持充分发挥否定的作用和坚持迈向否定之否定的教学方向。

基于琼斯矩阵分析的偏振光虚拟仿真实验设计

以琼斯矩阵分析为基础,通过光学器件对象化设计,制作了一个具有沉浸式实验体验的、可科学定量分析的、能动态化展示偏振态图形的偏振光虚拟仿真实验。项目既可以用于辅助物理实验教学,也可以直接开展虚拟仿真实验教学,可以促进实验教学改革,提升实验教学效果。项目证明虚拟仿真实验是一种有效的教育信息化手段。

“知行合一”中医内证体察课程教学模式的实践探讨

中医内证体察学是中医学的重要组成部分,在中医学整个产生和发展过程中影响深远,是中医理论的基石,也是中医临床的基础和升华。以中医内证体察的主要教学实践内容——对形态结构的体察、人体之气的体察、经络之气的体察以及对神意的体察为切入点,提出“知行合一”的中医内证体察课程教学模式,说明将中医内证体察融入中医教学,对提高中医教学质量有积极推动作用,不仅有利于中医学生理解晦涩难懂的中医理论,切身体察到形态结构、气的真实性以及经络的循行等,满足中医学生学习中医的实践需求,体悟中医基础理论的精髓,提高中医专业学生的临床实践能力,树立中医学生对中医学理论体系的文化自信,而且对中医药学的传承和发展也有积极促进作用。

元宇宙视域下沉浸式教学的构建原则、路径及实施机制

元宇宙技术在高等教育领域的应用是当前高等教育信息化发展的新趋势、新动向。元宇宙视域下的沉浸式教学,具有感受即真实的沉浸体验、开放共创的平等互动、丰富多样的元素配置、科学精准的迭代优化的特点。元宇宙视域下的沉浸式教学,应坚持“身心不可分离”的理念、突出主体实践性的要求、基于课程知识的传授的构建原则,以“技术支撑+体系构建”为思路、以“主体实践+情感互动”为主线、以“任务教学+协作探究”为途径、以“动态监测+评价反馈”为依据,分别从宏观层面、设计层面、教学层面和实施层面着手,全方位推动沉浸式教学的顺利有序开展。

数智时代背景下高校公共体育的“学、训、赛”三效统一的路径研究

在数智时代的大背景下,传统的网球教学模式面临着诸多挑战,同时也有新的机遇。该文介绍了国内外高校公共体育网球教学发展的现状,并在阐述数智时代下“学、训、赛”的内涵与要求的基础上,以高校公共体育网球教学为例,构建了能够衡量“学、训、赛”三效统一成效的考核指标,同时对高校公共体育教学模式改革创新提出了一些建议,以期提高高校公共体育教学、训练、竞赛发展能力和水平,培养学生健康的生活方式与价值观。

基于赋能教育的程序设计通识课程教学改革及课程建设

通过国内外“程序设计”课程对比,引出当前程序设计通识课的痛点,提出基于赋能教育的程序设计通识课程教学改革及课程建设方案,重点从教学目标:知识传授转向能力培养,重在赋能教育;教学内容:取舍遵循以学生为中心,契合专业及社会需求;重构教学模式:引入“轴反转”,先能力后知识,知识为能力服务;教学设计:以“教”为中心向以“学”为中心转变。通过这几个方面进行阐述及教学实践,旨在为程序设计通识课程教学找到一条“教”与“学”和谐统一的实施方案。