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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
简正豪 陈卓贤 刘云鸿 刘继忠
基于智能制造过程中数字孪生技术的应用及新工科人才培养数字孪生实践锻炼需求，探索了沉浸式液压回路虚拟实验数字孪生技术在工程教育中的应用。开发了基于数字学生的液压回路数字孪生系统，通过创建物理实体的精确虚拟孪生模型，并实时同步数据，为学习者提供了一个安全、可控且高度互动的学习环境。系统架构整合了物理实体、数据连接映射与孪生模型，实现了节流调速回路的实时数据采集、存储与三维可视化。通过该实验系统进行实验教学，不仅提升了教学效率，还增强了学生对新工科数字孪生技术的理解，并为学习者提供了全新的学习视角和工具。在提高对液压回路原理理解的同时，锻炼了学生解决实际工程问题的能力，为工程教育的创新与进步提供了新的思路和方法。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈敏捷 羊荣金 沈孟锋
为提高"液压传动"课程实验教学质量,借助UG与3ds Max建模软件构建液压零部件模型,并以Unity开发引擎搭建了基于Android平台的液压虚拟实验系统。该系统具有实验室漫游、实验指导、知识点学习、液压元件拆装练习以及液压回路与系统搭建、成果展示等功能。系统效果逼真、人机交互性强,且比桌面式应用更方便灵活,不受时空限制,能充分激发学生的学习兴趣,提高学习质量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李梦如 陈哲 朱美华 陆佳玮 奚鹰
为了弥补传统型液压实验的不足,采用Inventor构建了虚拟实验仪器、实验场景等。以JetBrainsRider作为代码集成开发环境、以Unity 3D作为虚拟仿真实验开发平台,建设液压虚拟仿真实验教学平台,主要包括公有架构建设和液压虚拟实验项目建设。提出关于液压虚拟仿真实验教学平台建设的技术建议。以叶片泵虚拟拆装实验和容积节流调速回路实验为例,展示了该教学平台的液压虚拟实验项目建设情况。
关键词：
液压实验 虚拟仿真 实验平台建设
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李福 吴益飞 孔维一 王海梅 郭毓
针对自动化类机器人实验教学中理论计算抽象、实体实验复杂、环境构建困难、系统设备昂贵等问题,建设了复杂环境下智能机器人高危作业虚拟仿真实验教学平台。平台借助虚拟仿真技术,把高危复杂场景和机器人高端装备搬进虚拟实验室,在三维虚拟空间中再现智能机器人控制的核心要素,构建电力运维的复杂环境,动态呈现机器人的作业过程。实验还原度高,底层数据和模型源于科研实际,通过两个教学周期中的应用,有效锻炼了学生的创新思维与解决复杂工程问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈敏捷 羊荣金 沈孟锋
针对“液压传动”课程的教学特点和实验资源不足等问题,提出基于虚拟现实技术的实验教学改革思路。以Unity开发引擎和UG与3ds Max建模软件为依托,搭建了一个逼真、操作方便且具有交互功能的液压虚拟仿真实验系统,能够进行多项液压虚拟仿真实验,有助于提高教学效果并降低实验室运行成本。
关键词：
液压传动 虚拟现实 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
全晓莉 古良玲
运用LabVIEW开发环境设计出一套用于电子类专业的虚拟实验系统,介绍了其中七段译码器虚拟实验和虚拟仪器信号发生器。该实验系统具有开放、可扩展、交互、数字化、网络化、模块化、低成本等优点,呈现全新的实验教学方式,促进了教学观念与教学模式的变革,有利于从整体上改善学校的办学条件和提高实验教学的水平。
[期刊] 物流技术
[作者]
张宝 崔晓宁
实操训练是电气工程师技能培训的重要环节,它有助于维修人员学习电气工程师技能和设备传动原理,便于理解和巩固相关的理论知识。针对电气工程师的技能培训要求,以现代化物流实训装置为载体,采用Maya软件建立工具及设备的三维模型,结合Unity3D软件技术,OPC通讯技术,PLC及现场总线技术,开发了基于虚拟实验技术的实训系统,通过该实训系统,使得受训人员可以完全沉浸于虚拟的实训环境中,高效的完成实训任务。
[期刊] 开放教育研究
[作者]
黄荣怀 刘德建 阿罕默德·提利利 张国良 陈莺 王欢欢
生成式人工智能推动智能社会加速演进，智能技术赋能教育正引发教育组织和服务模式的深刻变革。教学实践转向教师智能和机器智能的互补与融合，人机协同教学将成为未来主流教学方式，以适应智能时代个性化、高效率、包容性和多元化教学需求。为释放人机协同教学潜能，推动其安全有序发展，本研究基于“计算机作为社会行动者”理论和人机协同教学的探索实践，分析物理空间、虚拟空间和混合空间中人机协同教学的典型形态，界定人机协同教学的内涵和关键场景，构建人类教师与教育机器人、虚拟化身/代理和数字孪生有机联动的人机协同教学框架——iSTAR。该框架将人机协同教学的实践层次分为人使用机器、基本人机协作、双重人机协作和复杂人机协作四个级别，强调以人为本妥善规划人机协同教学路径，包括从数据采集到人机交互的全流程合理设计，机器使能规范、伦理与数字素养保障，以及社会实验驱动的技术准入、场景规范和影响评估等，以期为智能时代人机协同教学发展提供理论借鉴和行动指南。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曹雪峰 尚宇辉 傅冬颖
利用模拟软件GNS3中的IPS模拟器、VirtualBox虚拟机以及Nmap软件的扫描功能,设计了虚拟网络入侵防御系统的实验内容和实验方案,实现了对利用Nmap发起的多种端口扫描方式入侵的防御仿真实验。验证了在虚拟网络环境下网络安全实验的可行性,提高了学生综合运用网络安全技术的能力,同时也加深了学生对相关理论知识的理解,为网络安全实践教学提供了切实可行的解决方案。
关键词：
入侵防御系统 网络安全 虚拟网路
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王新 张圆圆 张将将 徐保岩 王书茂
根据虚拟仪器及自动控制理论综合教学要求,设计制作了一种基于LabWindows CVI的双容水箱模块化虚拟仪器实验教学系统。该系统不但能够较好地模拟工业生产过程,使学生对实际工业应用实例有直观的了解,还可以让学生利用LabWindows CVI虚拟仪器软件对双容水箱中的传感器及执行元件进行检测与控制。该系统采用模块化设计,控制方案变化灵活,编程操作简单易学,受到学生和实验教师的好评。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张厚升 王洪刚 于兰兰 李震梅
基于Matlab/GUI和Simulink设计了一个直流调速系统虚拟实验平台,该平台包括10个子实验系统。以单闭环有静差转速负反馈调速系统为例,介绍了搭建直流调速系统仿真模型的过程。通过编写M文件,实现仿真模型查看、参数设置、仿真结果显示、重要信息提示等功能。该虚拟实验平台可以帮助使用者更好地理解直流调速系统的工作原理与动态特性,有利于提高学生的分析能力与综合应用能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
徐晓玲 余佼 张明辉 李文凯 刘且根
通过整合NI ELVIS和CSY系列传感器实验平台,使用LabVIEW图形化编程语言构建了基于LabVIEW的传感器虚拟综合实验系统。该实验系统可对压力、转速、位移、温度等参数的传感器电路获得的数据进行分析和处理。用户可以在前面板选择不同的实验,了解实验目的和实验原理,完成实验后直接生成实验报告。用户也可根据自己的需求进行实验功能拓展。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
梁营玉 李武林
"新能源发电并网技术"具有内容广泛且抽象、前沿性和专业性极强、学习难度大等特点。为了激发学生的学习热情,进一步提升教学效果,基于PSCAD/EMTDC设计了光伏发电并网系统的虚拟仿真实验教学平台,以便开展相关实验教学工作。基于该实验教学平台,初步设计开发了3个实验:(1)依托光伏阵列的数学模型搭建电磁暂态仿真模型,分析不同工况下的输出特性;(2)根据增量电导法的基本原理,设计并实现光伏发电系统的最大功率跟踪策略;(3)在PSCAD/EMTDC中搭建光伏并网系统的实验模型,验证主回路设计的合理性和控制系统的正确性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
彭志斌 何利明 况立群 马忠亮
火药燃烧实验是特种能源专业本科教学中非常重要的实验，该实验发生在一个密闭容器中，同时伴随着高温、高压和高速的化学反应，一旦泄露将导致高温、高速气体射流，因此在实际操作中具有高度的危险性。火药燃烧虚拟仿真实验系统基于WebGL虚拟仿真技术开发，学生在具体实际操作前先采用虚拟仿真实验系统进行预习和预操作，充分了解和学习实验的原理和过程，再进行真实的实际操作，能够有效避免危险的发生，取得了较好的实验效果。该实验系统提高了学生的操作技能，确保了实验安全，同时兼具实验报告自动查重功能，对提高实践教学质量具有积极作用。
关键词：
WebGL 实验教学 虚拟仿真 火药燃烧
[期刊] 开放教育研究
[作者]
刘英杰 杨雪 阚宝朋
目前三维虚拟实验虽已广泛应用于教育教学,但对于虚拟实验监控评价系统的研究还不够充分,监控评价效能也比较低,存在着评价主体单一和实现方式简单的问题。本研究首先基于第四代教育评价及后现代主义等相关理论,提出基于"心理建构"的三维虚拟实验监控评价的设计理念;然后,构建了基于"心理建构"的虚拟实验监控评价功能模型,并结合大学物理避雷针实验开发了具体的监控评价系统;最后,研究还对系统的运行进行了测试和效果评价,以期对相关学科的三维虚拟实验监控评价系统的设计与开发有所启发。
关键词：
心理建构 网络三维虚拟实验 监控评价
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