虚拟仿真实验教学 PPT
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虚拟仿真实验教学平台ppt课件
实验教学和管理队伍
建设教学、科研、技术人员结合，核心骨干人员相 对稳定，结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成 一支教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强， 实践经验丰富，勇于创新的虚拟仿真实验教学和管 理队伍
结论： 指导思想和建设内容的实现都必须依靠实验教学管理平台来支撑。
建设背景
背景介绍 现状分析 建设目标
建设背景
背景介绍 现状分析 建设目标
2、缺乏整体可持续可扩展规划，资源整合困难，“信息孤岛”
未建统一认证机制，用户身份不统一， 每个实验系统独立维护自己的用户数据 库，同一用户在每个系统中都存储独立 的身份信息；缺乏统一数据标准，实时 数据交换困难。每个实验系统都有自己 的数据库，缺乏权威数据源，数据库标 准不统一，无法进行综合利用。
建设方案 总体设计框架 统一门户
WEB访问
虚拟仿真实验教学平台 移动APP
PC客户端
统一用户身份认证 统一数据
统一门户，统一接入（虚拟化接入）
实验教学管理系统
虚拟仿真应用管理系统 学术资源管理系统
学校教务系统
实验教学管理系统 实验数据分析系统
第
三
虚拟仿真实验应用系统 实验数据查询分析系统 学术资源管理系统
教学负责人
实验室负责人
可以实时查看实验中心情况， 有完整、统一的数据，以后的 分析决策有依据了
实验中心主任
开放、共享
分校 兄弟学校 合作企业 社会人员
目录
建设背景 建设方案 增值服务 成功案例 关于我们
01 总体设计框架 02 基础平台一：统一门户 03 基础平台二：统一用户身份认证 04 基础平台三：统一数据 05 业务系统一：实验教学管理系统 06 业务系统二：虚拟仿真实验应用系统 07 业务系统三：实验数据查询分析系统 08 业务系统四：学术资源管理系统
2024版禽流感诊断VR虚拟仿真实验教学课件
禽流感诊断VR虚拟仿真实验教学课件•引言•禽流感概述•VR虚拟仿真实验教学课件设计•VR虚拟仿真实验过程演示目录•学生实验操作与互动体验•VR虚拟仿真实验教学效果评估•总结与展望引言提高禽流感诊断技能通过VR技术，提供高度仿真的实验环境和操作过程，帮助学生和医护人员熟悉和掌握禽流感诊断的相关技能。
弥补实验资源不足解决传统实验教学中实验动物、试剂和实验场地等资源不足的问题，降低实验成本，提高实验效率。
推动教学模式创新将VR技术引入实验教学，打破传统实验教学模式的局限性，提高教学的互动性和趣味性。
目的和背景考核与评估VR 系统可记录学生的实验操作过程和结果，为教师提供客观的考核和评估依据，同时也可帮助学生进行自我反思和提高。
构建虚拟实验室利用VR 技术构建高度仿真的虚拟实验室，包括实验设备、试剂、动物模型等，提供真实的实验场景和操作体验。
模拟实验操作过程通过VR 技术模拟禽流感诊断的实验操作过程，包括病毒接种、样本采集、试剂配制、结果观察等步骤，让学生在虚拟环境中进行实验操作练习。
实时交互与反馈VR 系统能够实时响应用户的操作，并提供相应的反馈，如操作提示、错误纠正等，帮助学生及时发现和纠正实验操作中的问题。
VR 技术在禽流感诊断中的应用禽流感概述禽流感病毒的特点属于甲型流感病毒多种亚型易发生变异禽流感的传播途径禽类传播人际传播环境传播禽流感的症状和诊断症状人类感染禽流感病毒后，可能出现发热、咳嗽、喉咙痛、肌肉疼痛、乏力等症状，严重者可出现呼吸困难、肺炎等并发症。
诊断方法禽流感的诊断主要包括病毒分离、血清学检测和分子生物学检测等方法。
其中，病毒分离是诊断的金标准，但操作复杂、耗时较长；血清学检测可用于回顾性诊断和流行病学调查；分子生物学检测具有快速、灵敏、特异的优点，是目前常用的诊断方法。
VR虚拟仿真实验教学课件设计课件目标与内容课件目标课件内容教学方法与手段教学方法教学手段实验环境与设备实验环境搭建符合生物安全标准的虚拟实验室，模拟真实实验室环境，包括实验台、仪器、试剂等。
虚拟仿真教学系统ppt课件
5
三、系统设计思路
（二）模拟折叠纸盒立体成型过程：用时间传感器 节点设置一个时间轴，用变化方位的动态节点控制 体板的旋转，再通过节点将2者结合起来，使体板按 顺序折叠成型。见图二。
6
三、系统设计思路
（三）结构的参数化设计：由于不同物品对包装纸盒的尺寸要 求不一，所以每次改变尺寸都需要重新制作图纸，而采用参数 化设计，可以只用只做一次图纸，通过输入尺寸，控制纸盒大 小。 （四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
3
二、系统功能及特点
（一）便于操作的实时三维修改； （二）可视化材料编辑功能； （三）三维立体文件输出功能；
4
三、系统设计思路
（一）结构设计：可以一改传统的平面设计方式， 而用立体结构来表示纸盒的每一块体板，见图1，将 纸板厚度表现在盒型的平面结构中，更真实地反应 纸盒的设计尺寸、成型过程和展示效果。同时，利 用参数化设计，通过技术实现与用户的实时交互。
9
Thanks all!来自107三、系统设计思路
（四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
8
四、系统应用于教学中的优势
（一）发展课堂教学，在信息展示方式上打破时间与空间 的限制。 （二）弥补教学条件的不足 （三）节省大量教学成本 （四）促进数字化校园的建设
WINFUND TECHNOLOGY
虚拟仿真教学系统
1
目录
一．合作背景与意义
二．系统功能及特点
三．系统设计思路 四．系统应用于教学中的优势
三、系统设计思路
（二）模拟折叠纸盒立体成型过程：用时间传感器 节点设置一个时间轴，用变化方位的动态节点控制 体板的旋转，再通过节点将2者结合起来，使体板按 顺序折叠成型。见图二。
6
三、系统设计思路
（三）结构的参数化设计：由于不同物品对包装纸盒的尺寸要 求不一，所以每次改变尺寸都需要重新制作图纸，而采用参数 化设计，可以只用只做一次图纸，通过输入尺寸，控制纸盒大 小。 （四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
3
二、系统功能及特点
（一）便于操作的实时三维修改； （二）可视化材料编辑功能； （三）三维立体文件输出功能；
4
三、系统设计思路
（一）结构设计：可以一改传统的平面设计方式， 而用立体结构来表示纸盒的每一块体板，见图1，将 纸板厚度表现在盒型的平面结构中，更真实地反应 纸盒的设计尺寸、成型过程和展示效果。同时，利 用参数化设计，通过技术实现与用户的实时交互。
9
Thanks all!来自107三、系统设计思路
（四）模拟折叠纸盒的运行结果：运行纸盒的虚拟设计系统， 输入纸盒尺寸，设计系统即显示用户所需尺寸的折叠纸盒，然 后通过控制纸盒旋转成型。见图三。
8
四、系统应用于教学中的优势
（一）发展课堂教学，在信息展示方式上打破时间与空间 的限制。 （二）弥补教学条件的不足 （三）节省大量教学成本 （四）促进数字化校园的建设
WINFUND TECHNOLOGY
虚拟仿真教学系统
1
目录
一．合作背景与意义
二．系统功能及特点
三．系统设计思路 四．系统应用于教学中的优势
虚拟现实(共52张PPT)(共51张PPT)
第二十二页，共五十一页。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
1、基本(jīběn)造型 Shape
geometry 几何造型节点Box, Sphere, Cone, Cylinder
appearance 定义颜色和表面纹理等外观属性
Material, Texture, TextureTransform
第二十三页，共五十一页。
表面特性 : (tèxìng) Appearance节点
material域: 值为Material节点(jié diǎn), 可有如下域
diffuseColor, 颜色的反射与入光角度有关 shineness, 光洁度, 取值 0.0 -- 1.0 transparency, 透明度, 取值 0.0 -- 1.0
浏览器的控制比较困难。
Vrml与外界的通信能力比较差
Vrml与用户的交互比较弱
第十六页，共五十一页。
6.2.1 VRML与网络(wǎngluò)教学
3 . VRML在网络教学(jiāo xué)中的应用
能营造更为逼真的环境和场景，人机交互更为自然，更能增强想 象力，增强学生的感官刺激，激发学生兴趣
世界，让用户可以从自己的视点出发，利用自 然的技能和某些设备对这一生成的虚拟世界客
体进行浏览和交互考察。它可使用户获得
与真实世界一样的感觉,可达到代替实际系 统的目的.
第三页，共五十一页。
6.1.1 什么(shén me)是虚拟现实？
专业级虚拟现实系统具有高度的实时性,能同时使用多种输入 输出设备，用户可以(kěyǐ)用人体的自然技能，借助数字头盔、立 体显示技术、数据手套和数据衣服等工具，与虚拟的感觉世界进 行交互作用。
6.2.2 VRML语法(yǔfǎ)基础
《Proteus虚拟仿真软件应用课件PPT电子版》
Proteus可以用于设计和仿真各种电子产品，如 手机、电脑和嵌入式系统。
教育培训
Proteus提供了直观的仿真环境，可用于教学和 培训学生电路设计和调试的技能。
自动化控制
它可以模拟和调试各种自动化控制系统，如工 业控制和家庭自动化。
研究开发
从概念验证到原型开发，Proteus是研究和开发 电路的重要工具。
元件库管理的模块，可以导入和管理各种元件库。
Proteus虚拟仿真软件的设计流程
1
需求分析
明确电路设计的需求和目标。
电路设计
2
根据需求设计电路原理图和PCB布局。
3
仿真验证
使用Proteus进行电路仿真和调试。
Proteus虚拟仿真软件的电路模 拟
Proteus可以模拟各种电路行为和性能，如电压、电流、功率等参数的模拟分 析，以及时域和频域的信号仿真。
《Proteus虚拟仿真软件 应用课件:PPT电子版》
Proteus虚拟仿真软件是一款强大的电子设计自动化软件，可广泛应用于电路 设计、仿真和调试等领域。它提供了丰富的功能和直观的图形界面。
Proteus虚拟仿真软件的优点
1 高效性
通过虚拟仿真技术，可以快速验证和调试电路设计，提高工作效率。
2 可靠性
Proteus虚拟仿真软件的安装步骤
1. 下载Proteus软件安装包。 2. 运行安装程序，并按照提示进行安装。 3. 完成安装后，启动Proteus软件。
Proteus虚拟仿真软件的主要功能
1 电子电路仿真
可以模拟和调试各种类型的电子电路，如模 拟电路和数字电路。
2 PCB设计
支持电路板设计和布局，提供了丰富的元件 库和布线工具。
3 仿真调试
教育培训
Proteus提供了直观的仿真环境，可用于教学和 培训学生电路设计和调试的技能。
自动化控制
它可以模拟和调试各种自动化控制系统，如工 业控制和家庭自动化。
研究开发
从概念验证到原型开发，Proteus是研究和开发 电路的重要工具。
元件库管理的模块，可以导入和管理各种元件库。
Proteus虚拟仿真软件的设计流程
1
需求分析
明确电路设计的需求和目标。
电路设计
2
根据需求设计电路原理图和PCB布局。
3
仿真验证
使用Proteus进行电路仿真和调试。
Proteus虚拟仿真软件的电路模 拟
Proteus可以模拟各种电路行为和性能，如电压、电流、功率等参数的模拟分 析，以及时域和频域的信号仿真。
《Proteus虚拟仿真软件 应用课件:PPT电子版》
Proteus虚拟仿真软件是一款强大的电子设计自动化软件，可广泛应用于电路 设计、仿真和调试等领域。它提供了丰富的功能和直观的图形界面。
Proteus虚拟仿真软件的优点
1 高效性
通过虚拟仿真技术，可以快速验证和调试电路设计，提高工作效率。
2 可靠性
Proteus虚拟仿真软件的安装步骤
1. 下载Proteus软件安装包。 2. 运行安装程序，并按照提示进行安装。 3. 完成安装后，启动Proteus软件。
Proteus虚拟仿真软件的主要功能
1 电子电路仿真
可以模拟和调试各种类型的电子电路，如模 拟电路和数字电路。
2 PCB设计
支持电路板设计和布局，提供了丰富的元件 库和布线工具。
3 仿真调试
实验5 虚拟仿真实验--碰撞实验
在光电门1右侧的位置。
2. 重复 = 的步骤。此时由于 > ，滑块1与滑块2碰撞后
会继续前行经过光电门2，因此“毫秒计时器”测量3个时间，分别
对应滑块1经过光电门1的时间 ，滑块2经过光电门2的时间 ，
和滑块1经过光电门2的时间 。点击“毫秒计时器”的“取数”按
钮，依次读取3个时间，计入表2。
()
( ⋅ /)
( ⋅ /)
第1次
10.53
8.80
52.32
0.9953
0.9963
0.37%
28.6135
28.4849
第2次
11.44
9.62
57.22
0.9893
0.9915
0.85%
26.3374
26.0546
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第3次
10.53
8.82
52.47
受合外力为零，故系统在水平方向上动量守恒。
能量守恒和动量守恒是
自然界的普遍规律
+ = ′ + ′
三、实验原理/ 3.2 动量守恒定律
设两滑块的质量分别为 和 ，碰撞前他们的速度分别为 和 ，
碰撞后的速度分别为 和 ，由守恒定律有，
后在放大图里会显示。
滑块2
滑块1
四、实验内容/4.2 验证动量守恒定律（ = ）
6. 双击“毫秒计时器”，点击“仪器反面”的电源开关，默认功
能是S2，可记录滑块经过两个光电门的时间
7. 在放大图里的右侧滑块1上点击鼠标右键，可以看到一个向右
的绿色箭头（如右图所示），表示给滑块一个向右的初速度，
3. 按下“毫秒计时器”的“复位”，重
2. 重复 = 的步骤。此时由于 > ，滑块1与滑块2碰撞后
会继续前行经过光电门2，因此“毫秒计时器”测量3个时间，分别
对应滑块1经过光电门1的时间 ，滑块2经过光电门2的时间 ，
和滑块1经过光电门2的时间 。点击“毫秒计时器”的“取数”按
钮，依次读取3个时间，计入表2。
()
( ⋅ /)
( ⋅ /)
第1次
10.53
8.80
52.32
0.9953
0.9963
0.37%
28.6135
28.4849
第2次
11.44
9.62
57.22
0.9893
0.9915
0.85%
26.3374
26.0546
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第3次
10.53
8.82
52.47
受合外力为零，故系统在水平方向上动量守恒。
能量守恒和动量守恒是
自然界的普遍规律
+ = ′ + ′
三、实验原理/ 3.2 动量守恒定律
设两滑块的质量分别为 和 ，碰撞前他们的速度分别为 和 ，
碰撞后的速度分别为 和 ，由守恒定律有，
后在放大图里会显示。
滑块2
滑块1
四、实验内容/4.2 验证动量守恒定律（ = ）
6. 双击“毫秒计时器”，点击“仪器反面”的电源开关，默认功
能是S2，可记录滑块经过两个光电门的时间
7. 在放大图里的右侧滑块1上点击鼠标右键，可以看到一个向右
的绿色箭头（如右图所示），表示给滑块一个向右的初速度，
3. 按下“毫秒计时器”的“复位”，重
虚拟仿真实训软件的制作技术ppt课件
漫游种类: 2.漫游+设备介绍
特点：
制作简单，效果逼真，操作方便，对设备外型及功能有了 初步认识。 制作要点：
控制模型面数，贴图尺寸2n ，对仪器介绍要言简意赅， 控制200字以内，画面要精良。 注意问题：
请实际工厂专家指导，对仪器摆放位置是否科学，距离尺 寸，安全措施等指导，对仪器使用及功能加以说明。
通科仿真仿真实训教学软件的技术上要实现的功能漫游功能演示功能互动功能考核功能通科仿真漫游功能认识现场环境对现场环境产生较深刻的印象解决专业认识性实习
虚拟仿真实训软件的 制作技术与软件展示
1
仿真实训教学软件的技术上要实现的功能 ● 漫游功能 ● 演示功能 ● 互动功能 ●考核功能
通科仿真
漫游功能
在实训中想解决的问题： 1. 认识现场环境，对现场环境产生较深刻的印象，解决
制作要点： 示应具有强烈的刺激作用，使学生产生深刻的记忆。
注意问题： 请实际工厂专家及学科专家指导，常见容易发生的安全事
故。
通科仿真
常用软件实现工具 1. 三维演示 制作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 2. 二维演示 制作效果较好的Flash。
通科仿真
互动功能
在实训中想解决的问题： 1.利用鼠标、键盘的操作，对屏幕画面仿真实物实施自主操
通科仿真
常用软件实现工具 市面上能见到的虚拟现实软件，基本都能实现此功能，制
作效果较好的Virtools、Quest3D、Vrp等。 工具选择要点：
1. 软件价格。 2. 软件功能及性能（支持实时光影、shader等）。 3. 可扩展性（是否可以和别的软件通信，可制作环幕）。
通科仿真
演示功能
在实训中想解决的问题： 1. 使操作者熟悉操作程序，了解操作过程逻辑关系； 2.使操作者熟悉工具使用及安装拆卸顺序关系； 3. 使操作者高度重视安全操作与安全生产及误操作所带来
虚拟仿真实验教学+ppt课件
系统的设监计、制开发、运用、
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
实验6 虚拟仿真实验--不良导体热导率的测量
发热盘A
橡胶盘B
散热盘C
图1 不良导体热导系数测定装置图
图2 发热盘，待测盘和散热盘
三、实验原理/ 3.2 热导系数的测量
实验中，维持待测盘的上表面A有稳定温度 ，下表面铜盘C有
恒定温度 （侧面近似绝热）。根据(1)式，在稳态时通过样品的传
热速率可以写为，
=
−
(2)
式中 为样品的厚度， = 为样品上表面的面积（ 为样
品盘的半径），( − )为待测样品盘的上、下表面的温度差，
为导热系数。
在稳态条件下( 和 的值恒定不变)，通过待测样品盘B的传热
速率与铜盘C向周围环境散热的速率相等，即(2)式中的/。
三、实验原理/ 3.2 热导系数的测量
这一难题？
一、实验目的
1. 了解热传导现象的物理过程
2. 学习用稳态平板法测量不良导体的热导系数
3. 测量铜盘的散热速率
二、实验仪器
2. 不良导体热导率的测量
3. 实验仪器：导热系数测量仪、杜瓦瓶、自耦调压器、数字电压表、秒表、游
标卡尺、橡胶盘
三 、实验原理/ 3.1 导热系数简介
导热系数（又叫热导率）是反映材料导热能力大小的物理量。热
传导是热交换的三种基本形式（热传导、热对流和热辐射）之一，
是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个领域的重
要研究课题。
材料内部热量的传递载体有两种：原子围绕平衡位置的振动以及
自由电子的迁移。在金属中电子和晶格振动均起重要作用，在绝缘
体和大部分半导体（不良导体）中晶格振动起主导作用。
因此，材料的导热系数不仅与材料的物质种类相关，还与材料的
仿真与虚拟教学ppt课件
模 型 准 备
了解实际背景 搜集有关信息
明确建模目的 掌握对象特征
形成一个 比较清晰 的‘问题’
模
针对问题特点和建模目的
型
作出合理的、简化的假设
假
设 在合理与简化之间作出折中
模 用数学的语言、符号描述问题
型
构
发挥想像力
使用类比法
成
尽量采用简单的数学工具
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
建模举例：走路步长的选择
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
s
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、 传递函数描述
若系统的初始条件为零，即系统在t = 0时已处于一个稳定状态，也就 是说y与u的各阶导数初值为零，那么对（1）式两边取拉氏变换后可得：
s nY(s)+a1sn-1Y(s)++an-1sY(s)+anY(s)=c0sn-1U(s)+c1sn-2U(s)++cn-1U(s)
稍加整理后可得：
要指出的是一个系统的数学模型不是唯一的。要求 的近似程度不同，数学模型也有所不同。
模型的简化性和准确性是建立系统数学模型时经常要考虑 的问题，必须根据实际情况作出正确处理。
了解实际背景 搜集有关信息
明确建模目的 掌握对象特征
形成一个 比较清晰 的‘问题’
模
针对问题特点和建模目的
型
作出合理的、简化的假设
假
设 在合理与简化之间作出折中
模 用数学的语言、符号描述问题
型
构
发挥想像力
使用类比法
成
尽量采用简单的数学工具
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
建模举例：走路步长的选择
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
s
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
二、 传递函数描述
若系统的初始条件为零，即系统在t = 0时已处于一个稳定状态，也就 是说y与u的各阶导数初值为零，那么对（1）式两边取拉氏变换后可得：
s nY(s)+a1sn-1Y(s)++an-1sY(s)+anY(s)=c0sn-1U(s)+c1sn-2U(s)++cn-1U(s)
稍加整理后可得：
要指出的是一个系统的数学模型不是唯一的。要求 的近似程度不同，数学模型也有所不同。
模型的简化性和准确性是建立系统数学模型时经常要考虑 的问题，必须根据实际情况作出正确处理。
材料力学实验虚拟仿真PPT文档共38页
材料力学实验虚拟仿真
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
Байду номын сангаас
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
Байду номын сангаас
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❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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虚拟仿真实验是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术 及与其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应 设备为工具，采用“面向对象”思想创建的能够实时操作的、非实 在的实验空间，在此环境中，实验者可以像在真实的环境中一样完 成各种预定的实验项目。
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化
实验内容 实验时间 实验空间
对象不同
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
模拟仪器 仪表使用
柴油机 工作原理
危险化学品实验
爆炸性实验
高空作业实验
没有完美的个人， 只有完美的团队！
行业专家
教育技 术专家
专 业 IT 企业
教育行政
教 师
行 业 专 家
教 育 技 术 专 家
IT
专 业 企 业
教 育 行 政
3.3.2
整合现有学校资源，建设综合虚拟仿真教学平台
1
整合现有虚拟仿真实验资源， 依托各个工程类专业基础实验室建 设综合虚拟仿真实验教学平台，给 学生提供理论认知与动手实践的实 验环境。综合虚拟仿真实验平台涵 盖我校工程类学科专业，整个实验 体系贯穿基础理论教学、专业技术 仿真实验教学以及综合工程系统仿 真等环节。
降低学生对实物的感 降低学生的实际动手
性认识
操作能力
降低学生对元器件性 降低学生对实验误差
能及参数的了解
的分析能力
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
在很多专 业课程的 理论教学 中，存在 一些普遍 性问题 。
其一
某些理论知识高度概括抽象或者所涉及的领域属于宏观和微观，现 实世界难以找到具体的案例进行演示 。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
虚拟实验
软虚件拟实验是指逻借辑助结于构多模媒型 体、仿真和VR等技术在计算机上营 造可辅助、部分替代甚至全部替代传虚拟统系实统验各操作环网节络的化相 关软硬件操作环境，实硬验件者可以像在真实网的络环境中一虚样拟完系成统 各种实验项目。并利用网虚络拟技实术验实系现统网络化虚拟系统
大家有疑问的，可以询问和交流
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
2
3
充分利用学校网络化基础，建 设开放网络资源共享平台。虚拟仿 真实验中心为工程类专业的学生提 供了多样的实验项目，资源共享， 打破时间、空间以及专业实验的限 制。
课程设置要具有层次化、系列 化、模块化的特点，实验体系要连 贯，目的在于扩展学生的专业视野。
紧密依靠科研基地，实现科研 成果向教学内容转化。依托我校一 大批重点科研基地，积极将科研团 队的研究成果向教学内容转化。
虚拟仿真实验教学
一
虚拟仿真实验概述二Leabharlann 虚拟仿真实验教学三
虚拟仿真实验中心建设
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
“三驾马车”
随着计算机、互联网等 先进技术的迅速发展和大面 积普及推广,虚拟仿真实验应 运而生。虚拟仿真实验改变 实验系统的构建模式,突破实 验操作的时空限制,提升实验 设备的整体性能 ,是继理论研 究和实验研究之后的第三种 科学研究方法。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化
实验内容 实验时间 实验空间
对象不同
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
模拟仪器 仪表使用
柴油机 工作原理
危险化学品实验
爆炸性实验
高空作业实验
没有完美的个人， 只有完美的团队！
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专 业 IT 企业
教育行政
教 师
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教 育 技 术 专 家
IT
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3.3.2
整合现有学校资源，建设综合虚拟仿真教学平台
1
整合现有虚拟仿真实验资源， 依托各个工程类专业基础实验室建 设综合虚拟仿真实验教学平台，给 学生提供理论认知与动手实践的实 验环境。综合虚拟仿真实验平台涵 盖我校工程类学科专业，整个实验 体系贯穿基础理论教学、专业技术 仿真实验教学以及综合工程系统仿 真等环节。
降低学生对实物的感 降低学生的实际动手
性认识
操作能力
降低学生对元器件性 降低学生对实验误差
能及参数的了解
的分析能力
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
在很多专 业课程的 理论教学 中，存在 一些普遍 性问题 。
其一
某些理论知识高度概括抽象或者所涉及的领域属于宏观和微观，现 实世界难以找到具体的案例进行演示 。
1、以学生创新精神和实践能力培养为引 领，建设开放度高、共享性好的优质网络实 验教学资源；
2、构建多层次、模块化、全方位的实验 教学体系，突出工程人才培养特色，强化机 电学科融合，打破时空限制，建立课内课外 一体化的人才培养体系；
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
整合（人+资源）
实验效果 基本组成 实现原理
虚拟仿真实验是指在计算机系统中，采用虚拟现实技术实现的 各种虚拟实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样，完成各种 预定的实验项目，所取得的学习或训练效果等价于甚至优于在真实 环境中所取得的效果。
虚拟仿真实验由实验所依赖的模拟程序、实验单元、工具和参 考资料组成的一个创造和引导模拟实验的交互环境，用户可以通过 增加新的物体、建立新的实验并把他们转化成超文本文件来扩充实 验室。
虚拟实验
软虚件拟实验是指逻借辑助结于构多模媒型 体、仿真和VR等技术在计算机上营 造可辅助、部分替代甚至全部替代传虚拟统系实统验各操作环网节络的化相 关软硬件操作环境，实硬验件者可以像在真实网的络环境中一虚样拟完系成统 各种实验项目。并利用网虚络拟技实术验实系现统网络化虚拟系统
大家有疑问的，可以询问和交流
部分专业课程的实验室教学资源有限，开放时间有限，不能满足学 生随时进行自主学习和动手实践的要求。。
其二
其三
部分理论教学要构建物理演示系统成本高、操作困难，缺乏让学生动 手实践的条件。
为解决传统理论教学与学生工程化培养之间的 矛盾，拓展实验教学的深度和广度、提高实验教学实 效，实现理论与实践教学的密切结合，同时也尽可能 减少实验成本和潜在危害，在课堂基础理论教学上， 利用专业的仿真软件，采用多媒体技术以及网络通讯 平台，构建具有高度真实感、直观性和精确性虚拟仿 真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
2
3
充分利用学校网络化基础，建 设开放网络资源共享平台。虚拟仿 真实验中心为工程类专业的学生提 供了多样的实验项目，资源共享， 打破时间、空间以及专业实验的限 制。
课程设置要具有层次化、系列 化、模块化的特点，实验体系要连 贯，目的在于扩展学生的专业视野。
紧密依靠科研基地，实现科研 成果向教学内容转化。依托我校一 大批重点科研基地，积极将科研团 队的研究成果向教学内容转化。
虚拟仿真实验教学
一
虚拟仿真实验概述二Leabharlann 虚拟仿真实验教学三
虚拟仿真实验中心建设
一
虚拟仿真实验概述
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
“三驾马车”
随着计算机、互联网等 先进技术的迅速发展和大面 积普及推广,虚拟仿真实验应 运而生。虚拟仿真实验改变 实验系统的构建模式,突破实 验操作的时空限制,提升实验 设备的整体性能 ,是继理论研 究和实验研究之后的第三种 科学研究方法。
控制中心
模拟实验
模拟实验是在人为控制研究对特象征的相条似件性下进行观察，模仿实验的某 些条件进原行有的系实统验。是对事物的内部结构，运动变化模过拟程系进统行模拟 的过程。是科学实验的一种基模本拟类实型验。系统
仿真实验
仿 学— 真实实物体验理系没效统有应普模通型建意，义并模上借实助验于仿的专真必家模备经型器验材知，识编是、利统程用计数数计学据算模和系型信统或息数资 料对实验结果进行分析研究的仿真实实验验方系法统。