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。

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。

合成孔径雷达高分辨率成像虚拟仿真实验平台设计

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统组成复杂,搭载于飞机、卫星等运动平台上才可实现数据获取,难以开展基于SAR雷达实物的实验教学。为解决此问题,设计并搭建了SAR高分辨率成像虚拟仿真实验平台。该虚拟仿真实验平台将系统设计技术、实验设计技术、数据采集过程、信号处理技术、图像评估技术等SAR实验的完整流程进行了高展示度、高保真度、高交互性的计算机模拟。一方面,该虚拟仿真实验可以帮助学生理解SAR设计、工作和应用的流程,巩固相关课程基础知识,激发学习雷达信号处理知识的兴趣;另一方面,可以考查学生对相关知识的综合应用能力,增强学生解决实际问题的技能。该仿真平台已成功应用于虚拟仿真教学课程实践,教学效果良好,对培养新工科技术型人才具有重要意义。

“云平台+服务”的实践教学体系研究与应用

针对计算机专业实践教学过程中存在软硬件资源共享困难、实践教学服务能力不足和学生实践创新能力有待提高等现状,提出“云平台+服务”的实践教学体系。设计基于构思-设计-实施-运行理念的工程化实践教学内容,构建将实验(践)教学、学科竞赛和创新创业(“三位”)统一于实践教学云平台(“一体”)的教学体系,提升学生实践与创新能力,推动实践教学体系改革与创新;为新形势下高校开放实验教学模式和实践教学体系优化、改革与创新提供新的思路和应用支撑。

集成电路虚拟仿真实验教学平台的设计

阐述针对集成电路实践课程教学中的问题及原因,从选题内容、层次设计、平台建设和学生考核方面,提出集成电路虚拟仿真实验教学平台建设的实施细则。并注重集成电路设计环节,引入翻转课堂模式,与工程实训进行虚实互补,借助马赛克成绩分布图考察学习过程和实验细节,深化集成电路相关实践课程的教学改革。

无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学设计与实现

开设无线网络通信实验存在设备昂贵、协议复杂以及基于行业应用背景的实验教学难以现场开展等问题。为此,设计并实现无线网络通信及其应用课程的虚拟仿真实验教学,包括基础实验、专项实验和综合设计3层次实验。采用Catfly无线网络节点实验平台构建虚拟仿真实验环境,全方位实现无线网络通信技术及其应用所涉及的重要知识点的实验探究。该课程通过应用案例触发模式带动学生体验“需求—设计—实现”的完整项目开发过程,有效提升无线网络通信及其应用相关教学内容的学习效果,对无线网络通信领域技术人员的培养具有重要意义。

飞行器虚拟实验平台开发及其在教学中的应用

为让学生掌握飞行器约束影响、轨迹规划及跟踪制导方法及仿真实验过程,开发飞行器虚拟仿真实验网络平台。该设计基于PostgreSQL数据库的网络平台开发方案,论述飞行器约束影响、轨迹规划和跟踪制导原理,阐述实验仿真过程、结果及在教学中的应用。通过该虚拟实验平台可显著提升学生的学习效率,提高学生的实践和动手能力。

新农科新文科背景下农林经济管理专业虚拟仿真实验设计与应用效果研究

随着新农科新文科交叉融合建设的推进,农林经济管理专业面临着教学方法和实践能力培养的双重挑战。虚拟仿真实验通过结合传统教学模式和现代技术,丰富了教学手段和内容,为培养复合型人才提供重要支持。剖析农林经济管理专业和虚拟仿真实验教学的关系,以服务国家乡村振兴战略为宗旨,以培养具有农业院校特色的经管类人才为目标,借助虚拟仿真技术设计农机合作社经营决策虚拟仿真实验。从合作社漫游、成立与发起、农机社会化服务方案制定、收益核算与利润分配、实验考核体系五个环节阐释虚拟仿真实验的设计原理。在此基础上,使用385位处理组和518位对照组学生的调查数据,利用倾向匹配得分法验证学生参与虚拟仿真实验教学对其学习效果的影响效应。结果显示,虚拟仿真实验显著提高学生的学习效果。与对照组相比,参与虚拟仿真实验对学生期末卷面成绩的提高效果达到11.33%,学生的学习兴趣和团队合作能力也得到4.58%和4.67%的提升。以上研究发现有助于农林经济管理专业虚拟仿真实验的建设以及虚实结合教学模式的高效开展。

护理专业虚拟仿真实验教学资源共享平台建设探讨

分析高校护理专业虚拟仿真实验平台建设现状,探讨虚拟仿真实验平台、资源及共享机制建设等,提出优化虚拟仿真实验平台及共享机制的策略,确保高校护理专业虚拟仿真实验平台长效、可持续发展。

电机及拖动课程实验混合式教学模式研究与实践

依托线上实验学习平台和虚拟仿真实验平台,构建电机及拖动课程实验教学 “线上线下、虚实结合、学—导互促”混合式教学模式,引入线上实验学习环节,强化对实验教学过程的管理与评价,同时增加线上虚拟仿真实验内容。该模式遵循“以学生为中心”的理念,充分利用互联网优势,发挥教师的主导作用,激发了学生的学习兴趣,提高了实验教学效果,培养了学生的工程素养和解决复杂工程问题的能力。

基于C语言的高校虚拟实验室平台研究

伴随着信息技术的迅猛进步,我国高校实验教学领域面临资源紧张、教学模式单一等挑战。为了提高实验教学品质,推动教学革新,文章设计并实现了一套基于C语言的高校虚拟实验室平台。该平台通过模拟实际实验环境,为高校学生提供了便捷且高效的实验学习体验。文章阐述了平台的设计理念、基础架构、功能模块以及实现流程,对平台性能进行了测试和优化。

基于云端的信息化测绘网络教学平台设计与开发

针对测绘学科存在的实践教学条件难以突破、教学组织管理不完善等问题,探讨了“互联网+测绘”的教育改革思路,设计并开发基于云端的信息化测绘网络教学平台。平台按照5层架构进行整体框架设计,应用了数据环境建构、虚拟化实验项目设计、自主性底层框架结构设计、分布式虚拟现实等关键技术,整合了教学资源管理、线上虚拟仿真实验、线下移动式实验平台、数据智能评分、教务综合管理等功能需求,建设形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型空间。平台有效突破了时空限制,改善了测绘学科实践教学条件,优化了实践教学组织与管理,取得了良好的实践教学应用成效。

虚拟仿真在海洋调查实验教学中的研究与应用

海洋调查实验教学是海洋科学人才培养的重要环节,受限于实验条件,仅靠海上实践不能完全满足教学要求,需要引入新的教学手段。该文首先介绍了在虚拟仿真技术迅速发展的背景下,中国海洋大学海洋调查虚拟仿真实验教学的建设思路及不同阶段的表现形式;然后结合目前应用于本科教学的“近海物理海洋综合调查虚拟仿真实验”,系统阐述了实验模块、实验步骤及实现的主要功能;最后对海洋调查虚拟仿真教学的教学效果及未来发展进行了总结展望。

医学微生物学虚拟仿真实验平台的设计与构建

构建包括实验室安全教育、基础实验教学资源、综合设计性实验模拟以及学习和考核4个模块的医学微生物学虚拟仿真实验平台,以弥补实验教学条件的不足,拓展和优化实验教学内容,突破时空局限,解决实验教学中的生物安全防护问题,切实提高学生处置安全事故能力,强化实验技术的规范化操作,促进专业技能、创新能力和科研素养等的全面提升。

基于虚实结合实验平台的控制类综合实验课程建设

以控制类综合实验课程为基础,构建多层次的实验教学内容,并提出了基于虚拟仿真实验环境与便携式综合实验集成实验箱进行实验验证的虚实结合的实验教学模式。控制类综合实验内容以加热铜块和直流伺服电动机为被控对象,利用KeilμVision4集成环境与Visual Studio2012加载Measurement Studio工具箱完成代码编写,根据Matlab/Simulink对被控对象进行模型辨识与仿真分析完成控制器参数的设计。同时建立一套完整的课程考核体系,学生以小组形式充分利用线上与线下的时间、集中与分散的场地灵活地进行数据采集、代码调试、算法设计和实际操控以完成整个实验课程内容。

电气信息类虚拟仿真实验教学平台建设

为探索高等院校电气信息类专业建设与人才培养新模式,设计了三平台、三层次、一体化虚拟仿真实验教学体系。依托虚拟仿真技术,将由于高危、高压、高污染、高成本等原因难以开展实验教学的课程环节虚拟化,构建了具备特色且满足教学需求的虚拟仿真实验资源,以“以虚补实,能实不虚,虚实结合”的方式丰富教学手段,为新工科背景下电气信息类专业教育教学改革奠定基础。

医学遗传学虚拟仿真实验的建设探索

随着计算机网络技术的高速发展,知识获取的途径呈现出多样化、便捷化的特点。虚拟仿真实验整合网络教学、多媒体技术和实验教学平台,以动画、人机对话等方式完成实验操作。因此,虚拟仿真实验不受时间、空间等因素的限制,是当今医学教育的必要手段。结合医学遗传学实验教学的实际情况,在教学过程中引入虚拟仿真实验,既充分发挥了信息网络技术的优势,又弥补了实体实验的不足,还激发了学生的学习兴趣。医学遗传学虚拟仿真实验平台实现了线上实验教学的针对性、专业化,学生通过自主学习掌握医学遗传学基础知识和实验技能,有效地提高了实验课的教学质量。本文以医学遗传学虚拟仿真实验的建设为视角,探讨本门课程开设虚拟仿真实验的意义、实施策略与应用前景。

化学化工专业虚拟仿真实验平台的创建与探索

随着高校招生规模的扩大,教学实验室日益拥挤,设备仪器难以满足日常实验教学任务。文章主要从虚拟仿真项目的设计流程、虚拟仿真实验平台的搭建和特色以及使用虚拟仿真实验平台的教学效果等方面介绍了湖南理工学院化学化工专业虚拟仿真实验平台的创建和探索工作。该平台主要采用Photoshop、Flash、3D Max、Unity 3D以及JavaScript、MySQL等开发工具完成,实现了物理教学空间和虚拟仿真空间的深度融合,为化学化工专业虚拟仿真实验的开发提供了有益借鉴。

脉冲核磁共振基础仿真实验平台设计与实现

为了解决医学影像技术或智能医学影像工程等专业核磁共振实验教学面临的难题,基于数值仿真技术搭建了脉冲核磁共振基础仿真实验平台。该平台可实现核磁共振信号的检测、磁场强度的间接测量、磁场均匀性的测量与调节、射频脉冲角度的确定等功能,平台支持参数任意设置与调节、信号动态采集与显示、频谱快速生成与读取、采样停止与信息提示,该虚拟仿真实验平台操作简单,灵活可控,支持多终端在线操作,为学生学习物理原理和观察物理现象提供了处处能学和时时可学的资源,有助于学生理解抽象的物理原理,增强实验教学的效果。

基于云计算和虚拟化的网络安全实验教学平台建设研究

现代信息技术的迅速发展,对传统网络安全实践教学方式产生了很大的影响。各高校为了培养出实践能力强、综合素质高的应用型人才,对网络安全实践教学方式进行了改革,并取得了一定的成效。通过对传统网络安全实验教学平台存在的问题进行剖析,对基于云计算和虚拟化的网络安全实验教学平台设计和构建进行阐述,分析了网络安全实验平台的主要功能和具体操作步骤。使用基于云计算和虚拟化网络安全实验教学平台提升了学生的动手操作能力,降低了教学成本,解决了课程资源更新不及时等问题,为高校网络安全实践教学提供了一种新的思路和方式。