虚拟实验教学

摘要： 在初中物理教学中,实验教学存在着不确定性,因而,虚拟实验教学成为初中物理实验教学的改革方向。虚拟实践运用信息技术迎合了现代化发展需求,也提升了物理实验教学的整体水平。在实际教学中,如何将虚拟实验教学的价值发挥出来,需要教师不断吸取教学经验、深挖实验教学的优势,提升实验教学的价值。

摘要： 创新整合点①使用中央电化教育馆虚拟实验教学服务系统(以下简称“虚拟实验系统”)为学生动态展示不同乐器发声时的波形变化,从视觉、听觉上实现振幅、频率、音调、响度、音色等物理概念的技巧性突破。②使用平板交互实现师生信息实时共享、高效互动。③使用武汉教育云平台的互动课堂,无缝切换教学PPT、视频、手机直播等多种媒体资源。

摘要： 为研究虚拟实验教学对小学生科学学习力(学习驱动力、学习能力和科学思维)和学习态度的影响,本研究借助中央电化教育馆虚拟实验教学服务系统进行对照实验教学。分别选取三年级4个班级作为研究对象,实施传统实验教学方式和虚拟实验教学方式,结合问卷调查和SPSS数据分析,得出前后测的小学生科学学科学习水平及学习态度各项差值序列的平均分为学习驱动力(2.135)、学习能力(2.245)、科学思维(4.649)、学习态度(2.561)。结果表明,通过虚拟实验教学,学生的学习驱动力、学习能力、科学思维和学习态度均有所提升。

摘要： 虚拟实验教学是高等教育信息化建设的一个重要内容,计算机组装与维护虚拟实验教学也成为高校实验教学建设内容之一。如何减少计算机组装虚拟实验中配件碰撞次数是虚拟实验碰撞检测技术研究的重要内容。针对这一问题,提出并行空间双调排序碰撞检测算法,通过提高检测搜索过程速度,有效减少发生在物体之间的碰撞次数。通过对串行和并行空间双调排序划分方法测试、实验数据比较得出,采用并行空间双调排序碰撞检测算法可以快速、高效地判断物体是否碰撞并且减小碰撞检测的运算成本。

摘要： 针对传统服装材料实验课的教学情况,将成本低、安全性高、效率高的虚拟仿真技术融入实验教学,提出服装材料虚拟实验教学系统设计方案,并制订符合教学的成绩评价标准。借助Unity3D,设计开发“KES织物风格实验”虚拟实验项目,实现线上教学功能,考核学生学习成果。

摘要： 电路板制作是电子类专业的基础实验课程,也是电子信息工程专业培养优秀电子工艺制作人才重要实践教学环节,由于教学涉及时、空、物等客观因素影响,存在安全隐患大、耗材成本高、实操互动差、考核与管理难等问题.为了解决上述实验教学痛点问题,本文提出一种信息化、共享化、虚拟化的电路板制作实验教学新模式,搭建电路板制作仿真实训教学平台,形成虚拟操作辅助实践操作的混合实验教学格局.本教学模式实施后可以一定程度上消除潜在安全风险,节约设备消耗,缓解教学资源匮乏的压力,达到提高实验教学效率目的.

摘要： 民航特色人才培养的目标是培养德智体美劳全面发展和可持续发展的满足社会和行业需求的创新型、复合型、应用型人才.为了适应航空业对高素质、高技能专业性人才不断增长的需求,推动航空复合材料科学与工程专业实验教学改革,对中国民航大学航空复合材料科学与工程虚拟仿真实验建设思路和教学功能进行分析,从学科专业特点、教学改革及本科生培养角度出发,总结航空复合材料科学与工程虚拟仿真实验项目和教学建设特色.

摘要： 为了提高实验教学的实效性,强化学生在实验过程中的情境体验以及亲身感悟,培养学生的动手实操能力、团队协作能力、创新创造精神和基本科学素养,文章选取初中物理《欧姆定律》课程中的实验教学内容,基于3Ds Max设计并开发相关实验教学内容对应的三维模型,基于Unity3D技术设计并实现模型之间的动画交互,实现虚拟仿真实验,并将最终作品应用到教学实践中,以验证该研究对教学效果的有效性。结果表明该研究有助于调动学生的学习主动性、提高学生的动手实践能力、强化学生的理论知识、高效实现学生的学习目标。

摘要： 以人体解剖学为例,探索区域院校共享医学科学馆虚拟实验教学.分别在一定区域内的某大学(DS)、某职业学院(NS)和某独立学院(TS)之间进行人体解剖学及相关知识教育的在线虚拟仿真实验教学,并通过在线答题和问卷调查的方法分别对教学效果和学生的自主学习能力进行测评.在线答题测试成绩显示,对DS、NS、TS的各项得分、总得分及其正确率进行两两组间比较,均具有统计学意义(P<0.05).通过在线自评分,发现DS、NS、TS三个院校的学生均在虚拟仿真实验教学过程中具有较好的自主学习能力.在其三个维度的比较结果中,DS的自我管理能力、信息能力和学习合作能力均较NS、TS强.通过共享医学科学馆虚拟实验教学资源进行跨院校教学,有利于提高人体解剖学实验教学质量和各院校学生自主学习的能力.

摘要： NOBOOK虚拟实验室是为中小学实验教学设计的虚拟实验软件,将其运用到高中化学实验教学中,有助于创新实验教学手段,提升化学教育信息化水平。基于NOBOOK的高中化学虚拟实验教学适用范围对于高中化学实验教学而言,适用于NOBOOK虚拟实验的教学内容包括以下四大类别:(1)危险性高的实验。实验中会使用或产生危险气体,以及实验中反应过于强烈,存在安全隐患,如氯气的制备实验、铝热实验等。

摘要： 虚拟仿真实验教学由于其直观的视觉体验、丰富的教学手段、低廉的实验成本等特有优势,已经吸引了越来越多的关注.有限元分析(FEA)软件能够对纺织材料在不同形式载荷条件下的物理破坏进行模拟,可以应用于纺织相关专业(如纺织工程、纺织材料、非织造材料与工程以及其他相关专业)本科生的虚拟实验教学中.除了常规的物理力学损伤,FEA还能够模拟纺织材料在极端环境条件(爆炸、枪击、刺穿等)下的力学响应特征,这些极端破坏在常规实验室中较难实现.本论文中将详细讲述虚拟实验教学过程中的教学目标、教学计划、教学内容和教学设计,这将为工程类实验教学的发展和提高提供一定的可行性方案.

摘要： 虚拟实验是高职院校实验教学的一项重大改革.实践表明,虚拟实验教学具有方便学生学习、利于培养学生的操作能力、有效提高实验课教学质量等优点.但在普及程度、管理方式以及与真实实验的贴近度方面还存在不足.因此,要立足长远发展,结合高职教育的特点,力求合理开发与资源共享;在应用中要做到虚实结合,相辅相成;还要规范管理,从而有效推动高职院校开展虚拟实验教学的进程.

摘要： 虚拟实验是虚拟现实的一种应用方式，是传统实验的辅助手段，可以弥补传统实验的不足，所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。虚拟实验的实现将有效缓解很多高校在经费、场地、器材等方面普遍面临的困难和压力，而且开展网上虚拟实验教学能够突破传统实验对“时、空”的限制，它必将对教育教学产生重大影响。采用文献研究法和实验研究发，探讨一种基于EON的虚拟实验方法。介绍了虚拟现实以及虚拟实验的相关知识，推荐一种三维虚拟实验开发工具-EON Studio，提出虚拟实验的开发要遵循界面友好、良好的导航功能、最佳反馈效果以及以实为本、虚实结合的原则，介绍基于EON的虚拟实验开发流程，并基于EON和3DS Max开发出摄像机的虚拟实验。

摘要： 本发明属于计算机教学软件技术领域，公开了一种琥珀包埋标本实验教学虚拟教学系统及方法，包括：解剖采集模块、图像预处理模块、图片导出模块、三维建模模块、模型导出模块、贴图模型导入模块、互动制作模块、虚拟现实模块、信息发布模块。本发明对昆虫从生活环境、形态特点、行为以及昆虫生理结构等各方面用相机及摄像机等进行图像采集以及视频制作并整理成库，通过三维形式对昆虫进行识别与鉴定，在实验课堂教学中展示给学生，既可以提高教学效果，帮助学生更好的掌握昆虫知识，又可为野外实习打下坚实的基础。

摘要： 本发明公开了一种区块链攻防虚拟仿真实验教学系统及方法，系统包括平台功能模块，实验操作模块以及考核评价模块。平台功能模块给学生提供实验平台的基本功能；实验操作模块帮助学生学习理解区块链的基本概念，了解区块链中可能存在的安全问题以及解决方案；考核评价模块允许实验平台根据学生的实验过程和实验结果给出相应的评估结果，生成实验报告，并作出分析指导。本发明通过构建区块链攻防虚拟仿真实验教学平台，帮助学生学习区块链基本概念，了解区块链中可能存在的安全问题以及解决办法，以此增强学生在现实环境中的安全意识，理解信息安全过程中保密性、完整性和可用性准则。

摘要： 本发明公开了一种文科虚拟仿真实验教学用全息投影教学设备，包括机箱、反射装置、投影装置和控制器，所述机箱表面设有托架，所述托架通过螺栓与机箱固定连接，所述托架上部设有控制器，所述机箱上部是设有固定台，所述固定台四周设有支撑杆，该一种文科虚拟仿真实验教学用全息投影教学设备，使用时将资料通过控制器输入，控制器驱动内部的投影装置通过投影镜头发出投影，通过反射装置进行反射使投影呈立体图形成型，方便进行教学，通过灯光调节装置可以调节反射装置内部的灯光效果，使其更加拟真，投影装置底部设置的散热器，可以将投影装置工作时产生的热量通过散热管导出，避免投影装置长时间使用造成过热，影响装置的使用寿命。

摘要： 本发明属于计算机教学软件技术领域，公开了一种琥珀包埋标本实验教学虚拟教学系统及方法，包括：解剖采集模块、图像预处理模块、图片导出模块、三维建模模块、模型导出模块、贴图模型导入模块、互动制作模块、虚拟现实模块、信息发布模块。本发明对昆虫从生活环境、形态特点、行为以及昆虫生理结构等各方面用相机及摄像机等进行图像采集以及视频制作并整理成库，通过三维形式对昆虫进行识别与鉴定，在实验课堂教学中展示给学生，既可以提高教学效果，帮助学生更好的掌握昆虫知识，又可为野外实习打下坚实的基础。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟现实的实验教学仿真方法及系统，参照机顶盒的实物进行建模，得到机顶盒的VR模型；根据实际教学环境搭建仿真教室模型，将机顶盒VR模型放置在搭建的仿真教室模型中；利用IdeaVR对仿真教室模型和机顶盒VR模型进行动画设计；设计机顶盒VR模型的移动缩放动画、晃动动画和复位动画；利用IdeaVR的交互编辑器，使用逻辑连线对设计的动画进行交互设置；根据交互设置得到应用于教学的VR设计，用于展示VR场景及VR模型，并与VR模型进行互动，在不同的互动下播放预先设定好的动画，实现基于虚拟现实的实验教学仿真。本发明有效降低了教学成本，环境友好性优，具有借助互联网高效传输的特性，突破了实验的地域限制。

摘要： 本发明公开了一种危险性实验教学用虚拟现实模拟设备，包括设备支架和头戴设备，所述互感设备包括传动机构，所述传动机构的内侧装配有可以左右移动的位移机构，所述位移机构的内侧装配有可以前后移动的固定块，所述固定块的中心处装配有可以旋转小于360°的转台，所述转台的内部装配有蜗杆电机，且蜗杆电机的外表面啮合有模拟器，本发明设置了一种带有设备支架、传动机构、位移机构和模拟器，在使用时，套管被当作虚拟世界中的实验设备，套管以外的设备移动，可以提前设置转速达到一定的阻尼效果从而可以精准的模拟出力回馈和阻力效果，有效的解决了现有的虚拟现实设备在力回馈方面不够准确，在危险性实验教学过程中不够实用的问题。

摘要： 本发明属于虚拟现实技术的教学应用领域，提供一种虚拟实验教学资源的注记复杂度度量和优化配置方法，包括：(1)注记配置；(2)注记复杂度度量；(3)注记配置优化。本发明方法围绕虚拟实验教学资源中注记的视觉语义和交互效率的需求，建立了一套虚拟场景中注记的配置、复杂度度量和优化的方法，在虚拟场景中依据时空、属性维度静态、动态配置注记；采用基于特征组合和信息熵技术，获取注记复杂度的综合值；从不同角度求解注记的优化配置模型。本发明有助于虚拟实验教学资源开发人员、教师、管理者等相关用户评价、优化注记的配置和复杂度，满足高质量虚拟实验教育资源的应用需求。

摘要： 单轴拉伸磁记忆无损检测实验的虚拟实验教学系统及其操作模式，包括计算机平台、VR眼镜和手套；所述VR眼镜通过导线与计算机平台连接，VR眼镜的侧边连接耳机一端，手套一端通过导线与计算机平台连接。本发明基于力磁耦合、静磁学分析理论模型分析基础上，开发拉伸试验虚拟机和磁记忆无损检测虚拟操作显示系统，通过计算机平台和VR眼镜生成拉伸试验虚拟机和磁记忆无损检测虚拟操作显示系统的实景操作环境，让学生直接从虚拟实验教学中学到实验操作，总结实验规律，达到虚拟实景中培养学生实验能力的目的。

摘要： 本发明提供了一种基于VR的多人虚拟实验教学系统，包括：数据获取端，用于获取教师端和学生端感应到的传感数据；课堂构建端，用于基于所述传感数据构建出动态虚拟课堂，并将所述动态虚拟课堂传输至所有在线教师端和在线学生端的VR设备中进行展示；数据交换端，用于实时接收所述教师端和所述学生端输入的互动信息，并将所述互动信息同步于所有在线教师端和在线学生端的VR设备中进行展示；用以基于VR技术构建出动态虚拟课堂，从而还原出传统实际教学课堂，实现多人异地参与教学过程，并且使得教学过程的体验更加真实和更具参与感，提高了教学效率。

摘要： 一种用于电路虚拟实验教学中的电感特性实验装置属于虚拟仪器领域。该装置以虚拟实验仪器模块和PC机及其运行软件构成的虚拟实验仪器工作站为平台，与虚拟实验仪器模块连接有一个组合式电感特性实验电路装置，其特征在于：所述虚拟实验仪器模块与所述PC机通过USB接口连接；所述组合式电感特性实验电路装置由产生脉冲信号的信号调节整形模块和接收脉冲信号的改进后电感特性电路组成，改进后电感特性电路输出接实验仪器模块。本实用新型设备少，界面友好，操作简单，学生易于理解和学习，可以让学生充分感受和理解电感充放电特性，适合高等院校电类相关专业电路基础课程的课堂教学演示和实验教学，有很大的推广价值。