一流课程建设背景下勘探地震学课程教学改革探索与实践

高等教育是支撑、推动和引领国家现代化发展的重要力量,课程建设是高等教育发展的源泉,在以落实立德树人为根本任务,全面开展一流本科课程建设的背景下,开展教育教学改革是优化课程的重要驱动力。勘探地震学课程,从分析传统教学的局限性出发,提出“一引领,三结合,主体性,一体化”的教学改革理念,建设优质丰富的课程资源,实施“四维、六化、全程性评价”的创新改革举措,进行系统的教学模式改革,打造优质课程,培养复合型、高素质、创新性专门人才。该文为相关专业课程进行教学改革提供参考,对进行高质量课程建设具有一定的指导意义。

从MOOC到IMOOC再到OMC:数字时代的课堂革命

随着数字技术的飞速发展及其与高等教育的深度融合,“互联网+教育”“人工智能+教育”“元宇宙+教育”等高等教育数字化新形态应运而生。数字技术革命带动着高等教育的改革与创新发展,也改变着大学课程与课堂教学。我国慕课发展的十年历程中,慕课作为“互联网+教育”的产物,在促进教育公平和推动高等教育数字化转型,尤其是新冠疫情防控期间的在线教学中发挥重要作用。在教育数字化转型阶段及中国慕课发展十年之际,研判慕课未来的发展趋势:在人工智能、元宇宙、数字孪生、全息成像等技术支持下,慕课将逐步发展到智能化交互式虚拟慕课(IMOOC),再到开放式元宇宙课(OMC)的新形态与新阶段。据此,描述智能化交互式虚拟慕课的概念及其智能化、交互式、虚拟化、体验性等特点,展示其场景教学示例;提出开放式元宇宙课的概念与沉浸感、虚拟化、交互式、跨时空等特点,阐述元宇宙教育服务空间,并展现相关的元宇宙教室与教学场景。在此基础上,对智能化交互式虚拟慕课与开放式元宇宙课程面临的挑战进行思考和展望。可以预见,“人工智能+元宇宙+服务+教育”将在改变高等教育教与学的方式上提供无限的可能,未来“元宇宙+智慧教育+服务”必将在教育数字化转型中发挥重要作用。

开放社区模式运营数据库虚拟教研室的实践经验

教研室是学校最基层的教学科研组织单位,虚拟教研室是信息化时代新型基层教学组织建设数字化转型的重要的探索。但这种新型组织跨学校、跨空间,如何激励参与者并维持和指导他们的参与行为,是虚拟教研室运行的关键难题。数据库课程虚拟教研室提出基于开放社区模式运营虚拟教研室的思路,提出了“开放、奉献、竞争、有序”的核心理念,建立了分层组织架构和工作组运行机制。经过2年的实践探索,形成了课程知识图谱、丰富的教学实验案例,开展了“共备一门”的系列特色教研方式,打造了“国产数据库进课堂”品牌活动,孵化出一批国家级、省部级一流课程和国家级、省部级教学成果奖,取得了丰硕的成果。

化学反应工程课程教学发展之浅见

面对化工行业的未来发展和化工类专业人才培养的新要求,化工专业核心课程的教与学问题值得进一步探讨。文章以化学反应工程课程为例,简要介绍了化学反应工程学科、课程教材及教学内容的发展,分析了“互联网+”环境下课程教学模式的调整,讨论了在线教育平台参与教学的情况,阐述了教学模式改革的必要性,并针对线上线下混合式教学模式下的课程考核提出了合理化建议,最后介绍了新工科背景下高校联合建设化学反应工程虚拟教研室的情况。

基于Open-L系统及递归表示的虚拟植物模型

构建符合植物学规律的虚拟植物模型是动态模拟植物生长发育的基础。为增强Open-L系统功能及克服其应用时的繁琐与不足,建立了植物与其生长环境的信息交互模型,并采用Open-L系统的递归表示来构建虚拟植物模型。通过实例验证表明,该模型能有效地模拟植物受外部环境作用下的生长过程。

基于Open Inventor的虚拟肝脏手术切割方法研究

肝脏是人体最大的实质性脏器,虚拟肝脏切割技术对临床手术有重要的指导意义.提出了一种基于Open Inventor,利用肝脏的CT(Computed tomography)扫描数据集进行三维重建并实现虚拟肝脏切割的方法.在肝脏三维可视化的基础上,实现了任意角度对虚拟肝脏进行切割和切割面结构的显示.实验结果表明,该方法能够很好的提高肝脏手术切割平面的可视化,有利于术前的手术设计、提高手术效果.

基于Open Inventor的虚拟数控培训系统开发

针对传统数控培训中存在的场地受限、经费不足等问题,结合虚拟现实与人机交互等技术,提出了一种基于Open Inventor的数控培训系统实现方案。阐述了虚拟数控培训系统的软硬件开发平台,给出了软件系统的结构框架及开发流程。重点研究了虚拟加工场景的绘制及其模型优化、数控代码编译处理,给出事件处理的编程模型,并以直线进给为例阐述了机床的运动行为仿真。运用Open Inventor工具包在Visual C++6.0环境下实现初步原型系统,该系统运行效果良好。

数据融合视域下虚拟知识社区知识推荐模型构建

文章采用扎根理论方法分析虚拟知识社区用户需求,构建虚拟知识社区用户知识需求框架,在此基础上提出虚拟知识社区数据融合方法,进而构建基于数据融合的虚拟知识社区知识推荐模型,并从用户画像、情感感知、社交网络3个角度提出虚拟知识社区知识推荐优化路径。

基于Open Inventor的虚拟驾驶仿真系统

基于虚拟现实技术,以3dsMAX为建模软件,Open Inventor为开发平台,通过面向对象的编程方法设计了虚拟驾驶仿真系统,介绍了三维模型的导入、层次细节技术、碰撞检测、运动相机的控制与渲染等关键技术。通过实验表明,本系统真实地模拟了汽车在驾驶过程中起步、换挡、加减速、转向、制动等行驶工况,并实时地通过碰撞检测算法来判断虚拟车辆模型与虚拟场景之间的碰撞。

基于GNS3与VirtualBox构建虚拟网络工程实验室研究

提出使用开源模拟器GNS3和虚拟机软件VirtualBox,在单机环境下构建虚拟网络工程实验室需要的网络和设备环境,利用虚拟网络技术可以实现与物理网络的互通互联,使网络实验教学不受空间和时间限制,没有人员和设备成本。该软件可提供多种类型的联网环境,通过软件更新可支持新技术的学习。

农林牧渔类虚拟仿真实训资源体系的建设和实践--以江苏农林职业技术学院为例

农林牧渔类实践项目因受地域、气候环境、生长周期等多种因素影响,实践教学难以达到预期效果。将虚拟仿真教学方式引入农林牧渔类实践教学,不但能突破时空条件的限制,避免各类疾病感染风险,还能节约教学成本和资源消耗,符合现代职业教育体系建设需求。目前江苏农林职业技术学院正在积极进行虚拟仿真资源体系建设,打造农林牧渔类虚拟仿真共享实验平台,在虚拟仿真实训教学和资源共享等方面进行了有益的实践和探索。

基于Open Inventor的虚拟机床操作系统研究

针对传统数控培训设备成本过高的问题,提出一种逼真虚拟环境下的数控机床操作仿真方法。详细阐述了仿真系统的开发平台、虚拟机床环境构建及优化,建立了基于消息驱动机制的数控机床的运动行为模型,推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面的求解过程,并建立工件的三角网格模型。最后,在Visual C++6.0环境下结合Open Inventor实现了数控机床操作仿真系统。该系统具有逼真的三维可视化加工环境,允许使用者对机床进行实时操作仿真。

基于Open L—System的植物生长模拟研究

简述了OpenL-系统的基本原理,并基于OpenL-系统对草本植物的形态进行了模拟。在模拟过程中,对植物的分枝结构,叶片的分别,生长方向进行控制,并根据植物生长过程中其形态特征与环境信息之间的动态交互过程,构建了环境模型,实现了植物与环境并发过程的模拟研究并模拟了部分环境因素对植物生长过程形态结构的影响。

Open Inventor开发的关键技术与应用

本文以TGS公司最新推出的面向对象的三维图形软件包OpenInventor5.0为例,介绍了其基本构成和扩展组件的功能,阐述了在虚拟环境开发中的一系列关键技术,最后给出了虚拟山地场景的开发实例.

基于“慕课+虚拟仿真”的生理学实验评价体系改革

传统的生理学实验课考核在内容和形式上比较单一,无法对学生各方面的能力和素养进行全面评估。湖北工程学院将慕课和虚拟仿真实验深度融合,形成一体化实验在线学习平台。利用平台对学习过程中产生的学习数据进行采集、统计和分析,并将此作为过程性评价的依据,构建了一个全新的生理学实验多元学习评价体系,并通过调查问卷和统计学方法评估其实施效果。研究结果表明,新的评价体系能够对学生进行全面、客观和准确的评价,同时很好地发挥了以评促学的作用,具有较强的应用和推广价值。

基于OpenGL的飞行器超低空追击/拦截三维可视化仿真系统

研究了一种基于OpenGL实现飞行器超低空追击/拦截三维可视化仿真系统的方法。首先利用3DSMAX软件构建大翼展无人机、武装直升机及机场的三维模型,并将其转换成OpenGL程序,从而降低了直接利用OpenGL构建复杂模型的难度,减小了建模的工作量。在实现三维动画驱动的同时还可进行人机交互控制,然后利用OpenGL建立飞行场景的三维模型,最终以三维动画仿真的方式从各个不同的角度来实现飞行器起飞、超低空追击/拦截、向敌机发射导弹和返航着陆的三维视景。结果表明,该三维仿真系统符合仿真系统三维化的发展趋势和虚拟现实的要求,具有较高的应用价值。

试论虚拟图书馆建设的开放机制——ODP与WWW Virtual Library对我国虚拟图书馆建设的启示

本文结合开放式目录体系ODP与WWWVirtualLibrary的成功经验,为我国的虚拟图书馆建设从三个层次建立开放机制从而实现共建共享提出了设想,并着重论述了建立虚拟图书馆员的志愿者机制的可行性、实现方式和其他相关问题。

基于OpenGL的虚拟座舱显控系统快速设计与实现

以当前飞机座舱显控系统为背景,介绍座舱显控系统的组成和功能。以国内外通用的座舱显控系统为参考对象,使用VC++开发平台,应用OpenGL专业图形开发库,结合快速原型开发思想,设计并实现了一套完整的虚拟座舱显控系统。该虚拟座舱显控系统实现了数据显示、按键控制等功能。该系统能用来座舱显控系统的论证、开发和功能测试,还为飞行员的演示和培训提供了一种简单、快速、经济的选择。

基于Qt和Open Inventor跨平台虚拟油泥造型系统构建方法的研究与实现

采用传统开发流程的应用软件系统一般无法跨平台运行于Unix/Linux,Mac OS或MS Windows操作系统。在研究软件的跨平台技术基础上,结合Qt应用程序框架和Open Inventor图形软件包的特点,提出一种新的构建跨平台图形应用软件系统的通用技术方案,并给出了RedHat Enterprise Linux4和MSWindows系统下的实现方法。通过描述虚拟油泥造型系统的构建机理,表明该方法可以满足一般跨平台软件的开发需求。最后着重给出基于KDe-velop集成开发环境的VCMS开发流程,验证了方法的有效性和意义。

OpenGL在虚拟现实技术中的应用研究

虚拟现实技术是当前计算机仿真技术的一个重要分支,是近年来计算机图形学领域热门研究方向。它在工业设计与制造、虚拟建筑、虚拟作战环境、影视广告制作以及娱乐等方面都发挥着重要作用。OpenGL作为开放式图形库具有强大的三维渲染能力,很多开发平台如Microsoft Visual C++,都将OpenGL作为一个重要的模块扩展进来。介绍了OpenGL的定义、特点、原理,并采用两个例子来论证OpenGL在虚拟现实技术中的应用,给出了程序实现的流程。