基于虚拟仿真平台实施通信类实训课程改革的探索与实践
虚实结合仿真实训平台的建设与实践
2023年1月第2期Jan. 2023No.2教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM虚实结合仿真实训平台的建设与实践张乃龙(北京工业大学 材料与制造学部,北京 100124)[摘 要] 为适应新工科建设的要求,加强学生综合工程能力培养,解决实践资源不足的问题,结合智能制造专业建设要求,搭建了虚实结合仿真实训平台应用于专业课程群的实践教学。
基于机械工程系统基本设计流程,构建课程群综合设计能力实训平台,把机械原理、机械设计、机械控制和创新方法实践等课程实践相贯通进行方案设计、结构设计和控制系统设计,建立虚拟设备模型、实物样机和控制系统相结合进行控制仿真验证的虚实仿真训练模式。
实践表明,虚实结合使实训内容多样化,机械系统设计的一线式实训更接近于实际,提高了学生的参与积极性,有助于提升学生的创新能力和解决复杂工程问题的能力。
[关键词] 虚拟仿真;实践训练;虚实结合;能力培养[基金项目] 2019年度北京工业大学教育教学研究课题(K2019ID003)[作者简介] 张乃龙(1976—),男,山东临沂人,博士,北京工业大学材料与制造学部高级实验师,主要从事数字化设计研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2023)02-0109-04 [收稿日期] 2022-03-18近年来,随着工程教育中新工科建设的快速开展和工程教育专业认证工作的不断推进,国内各高校在机械工程专业的教学中越来越强调对学生创新能力和解决复杂工程问题能力的培养[1]。
创新能力和工程能力的培养离不开科学的实践教学体系和完善的校内外实验基地建设[2]。
面对场地限制和设备安全问题,各类仿真软件的使用为解决课程实践问题提供了可选的手段。
当前虚拟仿真平台在各类课程中已得到广泛应用,虚拟样机及计算分析软件在机械原理类课程[3]、三维建模软件在机械设计类课程中都已普遍开展应用训练[4-5],电工电子和PLC课程也通过仿真软件实现了实训多样化[6-7]。
虚拟仿真教学项目实践(3篇)
第1篇摘要:随着信息技术的飞速发展,虚拟仿真技术在教育领域的应用越来越广泛。
本文以某高校虚拟仿真教学项目为例,探讨虚拟仿真教学项目的实践过程,分析其优势与不足,并提出改进措施,以期为我国虚拟仿真教学的发展提供参考。
一、引言虚拟仿真教学作为一种新型的教学模式,通过计算机技术模拟真实场景,为学生提供一种身临其境的学习体验。
与传统教学模式相比,虚拟仿真教学具有诸多优势,如提高学生的学习兴趣、增强学生的实践能力、降低教学成本等。
本文以某高校虚拟仿真教学项目为例,分析其实践过程,探讨其应用效果。
二、虚拟仿真教学项目实践过程1. 项目背景某高校为提高学生的实践能力,引进了一套虚拟仿真教学系统。
该系统涵盖多个专业领域,包括机械、电子、建筑等。
通过虚拟仿真技术,学生可以在计算机上完成各种实验、设计和分析任务。
2. 项目实施(1)需求分析项目组对学校各专业的教学需求进行调研,了解教师在教学过程中遇到的难题和学生的实际需求。
根据调研结果,确定虚拟仿真教学系统的功能模块和关键技术。
(2)系统设计项目组根据需求分析,设计虚拟仿真教学系统的架构和功能模块。
系统主要包括以下模块:①实验仿真模块:模拟真实实验环境,实现实验数据的采集、处理和分析。
②设计仿真模块:提供各种设计工具,支持学生进行产品设计、分析和优化。
③分析仿真模块:通过模拟真实场景,分析各种参数对系统性能的影响。
(3)系统开发项目组采用C++、Java等编程语言,结合OpenGL、Unity3D等图形渲染技术,开发虚拟仿真教学系统。
同时,与相关企业合作,引入先进的仿真算法和模型。
(4)系统测试与优化项目组对虚拟仿真教学系统进行多次测试,确保系统稳定、可靠。
在测试过程中,根据教师和学生的反馈,对系统进行优化和改进。
3. 项目推广与应用(1)教师培训项目组对教师进行虚拟仿真教学培训,使其掌握系统操作方法和教学技巧。
(2)课程改革将虚拟仿真教学系统应用于相关课程的教学过程中,实现理论与实践相结合。
虚拟仿真技术在数字电路课程改革实践中的应用研究
二 计算机虚拟仿真 技术
虚拟现实 ( r aRely Viu l ai )技术 ,简称 VR,涉及 计算机 t t
图形 学 、 人 机 交 互 技 术 、 传 感 技 术 、 人 工 智 能 等 多 个 领 域 。 它 由计 算 机 硬 件 、软 件 以 及 各 种 传 感 器 构 成 的 三 维 信 息 的 人 : 境 — — 虚 拟 环 境 ,可 以逼 真 地 模 拟 现 实 世 界 ( 至 是 不 r环 甚 存 在 的 ) 的 事 物 和 环 境 , 人 投 入 到 这 种 环 境 中 , 立 即有 “ 亲 临其 境 ” 的感 觉 , 并可 亲 自操 作 , 与 虚 拟 环 境 进 行 交 互 【。 1 J 计算 机 虚拟 仿真 技术 ,是在 多媒 体技 术 、虚拟 现 实技 术 与 网络通 信技 术等 信 息科 技迅 猛发 展 的基础 上 ,利 用计 算 机 技 术 将 仿 真 技 术 与 虚 拟 现 实 技 术 相 结 合 , 是 … 种 更 高 级 的 仿 真 技 术 。 虚 拟 仿 真 技 术 以构 建 全 系 统 统 一 的 完 整 的 虚拟 环境 为 典型 特征 , 并通 过虚拟 环 境集 成与 控制 为 数众 多 的 实 体 。 实 体 可 以 是 模 拟 器 , 也 可 以 是 其 他 的虚 拟 仿 真 系 统 , 更 多 的 是 计 算 机 。 实 体 在 虚 拟 仿 真 软 件 所 提 供 构 建 的环 境 中 相 互 作 用 , 以 表 现 客 观 世 界 的 真 实 特 征 。 虚 拟 仿
仿真技术应用到课堂教学和实验环节 中,实现 实验教学的高层 次 目标 ,有效地提高教学质量 。 【 关键词 】虚拟仿真 ;数字 电路;课程 改革 ;教学方法 【 中图分类 号】G 2 40 【 文献标识码 】B 【 论文编 号】1 0- 8 9 (0 0 7 l7 4 0 9 0 7 2 1 )0 —0 4 —0
基于SPOC平台的虚拟仿真课程教学改革探索
基于SPOC平台的虚拟仿真课程教学改革探索作者:韦银幕蓝欢玉蒋玉芳来源:《广西广播电视大学学报》2023年第05期[摘要]针对虚拟仿真课程在教学实践中存在的资源重复、评价方式单一等不足,文章引入SPOC平台,开展虚拟仿真课程教学模式创新的研究。
在教学调研工作中,提出了规范虚拟仿真课程线上教学环节的方式,以完善平台硬件设施及平台功能为侧重点,提高学生在学习中的参与度,改善学生学习积极性不高的问题。
同时,按照原有的教材框架,拓展教学内容获取渠道,优化课程教学资源,并以真实的项目及案例作为引导,在教学过程中拓展学生学习的知识面。
在完成上述相关工作的基础上,高效整合教学评价现状,对原有教学评价机制进行创新,实现多维度评价。
[关键词]SPOC平台;虚拟仿真课程;仿真教学情境;教学模式;创新策略[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1008-7656(2023)05-0021-04虚拟仿真课程是高校计算机专业的创新类课程,也是一门技术性课程。
虚拟仿真技术结合了大数据和人工智能等新技术,为教育领域带来了许多创新和发展。
在虚拟仿真中收集到的大量学习数据可以通过大数据分析进行处理和分析[1]。
借助大数据分析技术,可以深入挖掘学生的学习行为和趋势,提供个性化的学习支持和反馈。
同时,还可以通过对学习数据的分析,识别学习过程中的模式和规律,优化课程设计和教学策略。
一、虚拟仿真课程教学现状分析当前,基于大数据的个性化学习已经成为教育发展的趋势。
虚拟仿真技术通过收集学生的行为和反馈数据,结合大数据分析和机器学习算法,为学生提供个性化的学习体验。
系统根据学生的学习进度、兴趣和能力,定制符合其需求的学习内容,使人工智能技术应用于虚拟仿真中的教学辅助与评估。
通过自然语言处理和机器学习等技术,智能系统能模拟教师的工作,并根据学生的情况提供实时的辅导和反馈[2]。
此外,系统还通过对学生在虚拟环境中的表现和决策进行评估,提供准确的学习评估和反馈。
《通信系统仿真》实验改革的探索与体会
《通信系统仿真》实验改革的探索与体会通信系统仿真实验为计算机科学与技术专业的学生提供了一个可以全面掌握通信系统仿真原理和技能的机会。
近年来,随着社会科学研究的不断发展,我们通信系统仿真实验也经历了一次重大的改革。
本文通过对改革实施和实施效果的分析,探讨了通信系统仿真实验改革的探索和体会。
首先,对通信系统仿真实验进行改革的目的是提高学生的实践能力和实践素养。
为了达到这一目标,我们在实验内容和实验形式上做了一些改革。
首先,我们将实验的内容由传统的理论知识转向实践性的实验内容,通过实验的做法来实现理论知识的运用,从而更好地培养学生的实践素养和实践能力。
其次,我们在实验形式上也作出了一些改变。
将传统的小组讨论方式改为学生更加自主的实验形式,让学生亲自动手实践,进一步增强实践素养和实践能力。
改革后的通信系统仿真实验给学生带来了显著的实践能力和实践素养的提高,但也存在一些问题,如学生的态度不够认真或缺乏实践的技能。
为了解决这些问题,我们针对学生的不同问题,在教学过程中更加细致入微,采用更加灵活多变的方式,指导学生进行实践。
例如,在实践前,教师要讲解实验原理及实验流程,让学生明白实验的目的及对实验结果的重要性;在实验过程中,教师还要详细的讲解相关技术,以及步骤的演示,帮助学生完成实验,得出正确的结论;在实验结束后,还要结合实验结果,进行实验结论的总结,以此让学生更好的掌握实验所涉及的知识,增强自己实践能力和实践素养。
通过实施上述改革,我们在提高学生实践能力和实践素养方面取得了明显的效果。
学生在实验中更加灵活地运用自己所学的知识和技能,明白实验的目的及实验结果的重要性,并根据实验结果作出正确的结论,这说明实践能力和实践素养已经初步提高。
总之,通过对通信系统仿真实验的改革,我们发现了一些新的发现,提出了一些新的观点,并在提高学生实践能力和实践素养方面取得了显著的成效。
今后,根据实际情况进行相应的调整和完善,努力实现学生实践能力和实践素养的最佳提升。
虚拟仿真技术在实训课程资源开发过程中的研究及应用
图1 2.2 开发过程
在三维建模的基本流程一般分为:①项目建模准备。
在项目建模准备阶段,需要充分参照现实设备或图纸进确定建模场景、建模精度、建模单位、
模型分组编号。
将分解模型图纸导入建模软件进行分组并冻结,作为后期建模的参考。
②项目建模过程。
在项目建模过程阶段,需要根据分解模型进行建模标准(高、中、低模)建立,根据材质进行模型分组建模,尽量保证同一材质由同一人建模,避免后期材质贴图出现差异。
选择合适的建模工具,按照前期标准进行三维建模,在建模中一定要保证设备结合处比例合适、布线规范、精
端进行观看和学习,是一种可以普遍应用的教学方法。
只需要将教学资源
图2。
虚拟仿真实践教学改革(3篇)
第1篇摘要:随着我国教育事业的不断发展,实践教学在高等教育中的地位日益凸显。
虚拟仿真实践教学作为一种新兴的实践教学方式,具有广阔的应用前景。
本文分析了虚拟仿真实践教学改革的必要性和可行性,提出了虚拟仿真实践教学改革的策略和措施,以期为我国高等教育实践教学改革提供参考。
一、引言实践教学是高等教育的重要组成部分,是培养学生创新能力和实践能力的重要途径。
近年来,随着科技的飞速发展,虚拟仿真技术逐渐应用于实践教学领域,为实践教学改革提供了新的思路和手段。
虚拟仿真实践教学具有以下优势:①降低实验成本;②提高实验安全性;③拓展实验范围;④提高实验效率。
因此,开展虚拟仿真实践教学改革具有重要的现实意义。
二、虚拟仿真实践教学改革的必要性1. 提高实践教学效果传统的实践教学方式存在诸多弊端,如实验设备昂贵、实验条件有限、实验安全性低等。
虚拟仿真实践教学可以克服这些弊端,提高实践教学效果。
2. 满足人才培养需求随着我国经济社会的发展,企业对人才的需求越来越高,对人才的实践能力和创新能力提出了更高的要求。
虚拟仿真实践教学可以培养学生的实践能力和创新能力,满足人才培养需求。
3. 促进实践教学改革虚拟仿真实践教学可以推动实践教学改革,优化实践教学体系,提高实践教学质量。
三、虚拟仿真实践教学改革的可行性1. 技术支持虚拟仿真技术已经取得了长足的发展,可以为虚拟仿真实践教学提供技术支持。
2. 政策支持我国政府高度重视虚拟仿真实践教学改革,出台了一系列政策支持虚拟仿真实践教学的发展。
3. 社会需求企业对虚拟仿真实践教学的需求不断增长,为虚拟仿真实践教学改革提供了广阔的市场空间。
四、虚拟仿真实践教学改革的策略和措施1. 构建虚拟仿真实践教学体系(1)优化课程设置:根据专业特点和人才培养目标,设置虚拟仿真实践教学课程,确保实践教学与理论教学相结合。
(2)制定实践教学大纲:明确虚拟仿真实践教学的目标、内容、方法和评价标准。
(3)开发虚拟仿真教学资源:利用虚拟仿真技术,开发丰富的教学资源,如虚拟实验、虚拟实训、虚拟仿真实验等。
虚拟仿真实践教学活动(3篇)
第1篇一、活动背景随着科技的不断发展,虚拟仿真技术在我国教育领域的应用越来越广泛。
虚拟仿真实践教学活动作为一种新型的教学模式,通过模拟真实环境,让学生在虚拟场景中进行实践操作,有助于提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
本报告旨在对某高校某专业开展的虚拟仿真实践教学活动进行总结和分析,以期为其他高校提供参考。
二、活动目的1. 提高学生的实践操作能力:通过虚拟仿真实践教学活动,让学生在虚拟环境中进行实践操作,培养实际动手能力。
2. 增强学生的创新意识:在虚拟仿真实践教学活动中,鼓励学生发挥创新思维,提出新的解决方案。
3. 培养学生的团队协作能力:虚拟仿真实践教学活动要求学生分组合作,共同完成任务,提高团队协作能力。
4. 促进教师教学方法的改进:通过虚拟仿真实践教学活动,教师可以更好地了解学生的需求,改进教学方法。
三、活动内容1. 虚拟仿真平台搭建本次活动选用了某高校自主研发的虚拟仿真平台,该平台具有以下特点:(1)功能丰富:平台涵盖了专业课程所需的各类虚拟实验、仿真实验和综合实践项目。
(2)操作简单:平台采用图形化界面,操作直观易懂。
(3)交互性强:平台支持教师与学生、学生与学生之间的实时互动。
2. 虚拟仿真实践教学项目本次活动共选取了以下三个虚拟仿真实践教学项目:(1)机械设计虚拟仿真实验:通过虚拟仿真平台,让学生在虚拟环境中进行机械设计,提高学生的设计能力。
(2)电气工程虚拟仿真实验:通过虚拟仿真平台,让学生在虚拟环境中进行电气工程实验,提高学生的实验操作能力。
(3)软件开发虚拟仿真实验:通过虚拟仿真平台,让学生在虚拟环境中进行软件开发,提高学生的编程能力和项目实践能力。
3. 虚拟仿真实践教学过程(1)课前准备:教师根据课程内容,提前在虚拟仿真平台上布置实验任务,学生预习相关理论知识。
(2)课堂实践:教师引导学生进入虚拟仿真平台,进行实践操作。
在操作过程中,教师进行指导,解答学生疑问。
(3)课后总结:学生总结实践经验,撰写实验报告,教师批改实验报告,反馈教学效果。
教师教育虚拟仿真实验中心探索与实践——以华东师范大学为例
10.3969/j.issn.1671-489X.2019.20.013教师教育虚拟仿真实验中心探索与实践 ——以华东师范大学为例◆齐贵超 张华瑞 吴平颐摘 要 随着在线教育和虚拟现实技术的发展,开发基于网络的虚拟仿真实验室成为当前研究的热点。
在教育现代化背景下,华东师范大学教师教育实验教学中心积极开展教育资源信息化、虚拟化和仿真化的建设与应用,通过架构教师教育虚拟仿真实验中心,切实促进教学资源的有效运用,建立师范生多元化、多途径和多维度的学习机制。
关键词 教师教育;虚拟仿真;实验教学;实验室中图分类号:TP391.9 文献标识码:B //QI Gui- ectively promote the application of educatio- ed, multi-channel and multi-dimen-teacher education; virtual reality; experimental teaching; 1 前言虚拟仿真实验室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实验环境中完成预定的实验项目[1]。
虚拟仿真实验室最初的发展主要侧重于科学研究与工程应用领域,从20世纪80年代开始,虚拟实验室在教学方面的应用逐步推广开来[2]。
基于教师教育鲜明的实践性特征,华东师范大学依托国家级教师教育实验教学示范中心,有效应用虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,持续推进教师教育实验教学资源的信息化建设,积极开展虚拟仿真作者:齐贵超、张华瑞、吴平颐,华东师范大学,工程师,研究方向为信息化教学、教师教育(200241)。
实验中心的探索与实践,培养师范生的专业技能、科学素养和综合能力。
2 教师教育虚拟仿真实验中心建设的必要性教师是一种专业性很强的职业,和医生、律师、技工等一样,需要掌握娴熟的专业技能。
教师的教学技能、教学研究、综合科学素养共同决定了一个教师的综合素质。
仿真虚拟实践教学(3篇)
第1篇随着科技的飞速发展,仿真虚拟技术逐渐成为教育领域的重要工具。
仿真虚拟实践教学作为一种新兴的教育模式,凭借其独特的优势,正在改变着传统教育的格局。
本文将从仿真虚拟实践教学的概念、优势、应用及发展前景等方面进行探讨。
一、仿真虚拟实践教学的概念仿真虚拟实践教学是指利用计算机技术、网络技术和虚拟现实技术等手段,构建一个虚拟的教学环境,让学生在虚拟场景中进行实践操作,从而实现教学目标的一种教学模式。
这种教学模式强调学生的主体地位,注重培养学生的实践能力和创新精神。
二、仿真虚拟实践教学的优点1.提高教学效果仿真虚拟实践教学可以为学生提供真实的实践环境,使学生能够更加直观地了解理论知识在实际中的应用。
同时,通过虚拟实践,学生可以反复操作,加深对知识的理解和掌握。
2.降低教学成本与传统实践教学相比,仿真虚拟实践教学可以减少实验设备、场地等方面的投入,降低教学成本。
此外,虚拟实践不受时间和空间限制,可以实现资源共享,提高教学效率。
3.提高安全性仿真虚拟实践教学可以模拟各种危险、复杂的环境,让学生在虚拟环境中进行操作,避免在实际操作中发生意外。
这对于培养学生的安全意识、提高安全技能具有重要意义。
4.增强互动性虚拟实践教学平台可以为学生提供丰富的交互功能,如实时问答、讨论区、在线测试等,使学生与教师、同学之间的互动更加便捷。
这有助于提高学生的学习兴趣,促进师生之间的交流。
5.促进个性化学习仿真虚拟实践教学可以根据学生的个体差异,提供个性化的学习方案。
教师可以根据学生的学习进度、兴趣和能力,调整教学内容和方法,实现因材施教。
三、仿真虚拟实践教学的广泛应用1.理工科专业在理工科专业中,仿真虚拟实践教学已得到广泛应用。
例如,机械制造、电子工程、化学工程等专业,通过虚拟实验、虚拟仿真等方式,提高学生的实践能力和创新能力。
2.医学专业医学专业利用仿真虚拟实践教学,可以让学生在虚拟环境中进行手术操作、病例分析等,提高学生的临床技能和医疗水平。
虚拟实践教学改革案例(3篇)
第1篇一、背景随着科技的飞速发展,虚拟仿真技术逐渐成为教育领域的新宠。
虚拟实践教学作为一种新兴的教育模式,通过模拟真实环境,让学生在虚拟世界中完成实践教学,有助于提高学生的实践能力、创新能力和团队协作能力。
化工专业作为一门实践性很强的学科,对学生的实践能力要求较高。
本文以某高校化工专业为例,探讨虚拟实践教学改革的案例。
二、改革目标1. 提高学生的实践能力:通过虚拟仿真技术,让学生在虚拟环境中完成实践教学,提高学生的动手操作能力和解决实际问题的能力。
2. 培养学生的创新能力:通过虚拟实践教学,激发学生的创新思维,培养学生的创新能力和创业精神。
3. 提升教学质量:利用虚拟仿真技术,实现教学资源的优化配置,提高教学效果。
4. 降低教学成本:虚拟实践教学可以减少实验室建设和设备投入,降低教学成本。
三、改革措施1. 构建虚拟仿真实验平台(1)选择合适的虚拟仿真软件:根据化工专业的特点,选择具有良好仿真效果、易于操作的虚拟仿真软件,如LabVIEW、ChemCAD等。
(2)搭建虚拟实验环境:根据实际实验需求,构建虚拟实验环境,包括实验设备、实验材料、实验流程等。
(3)开发虚拟实验案例:针对化工专业不同课程,开发具有代表性的虚拟实验案例,如化学反应、蒸馏、萃取等。
2. 优化教学流程(1)调整教学大纲:将虚拟仿真实验纳入教学大纲,明确虚拟实验在实践教学中的地位和作用。
(2)设计教学方案:根据虚拟实验案例,设计教学方案,包括实验目的、实验步骤、实验分析等。
(3)开展虚拟实验教学:在课堂上,教师引导学生进行虚拟实验,讲解实验原理、实验步骤和实验现象。
3. 加强师资队伍建设(1)开展虚拟仿真技术培训:组织教师参加虚拟仿真技术培训,提高教师运用虚拟仿真技术进行教学的能力。
(2)鼓励教师开展虚拟仿真实验研究:支持教师开展虚拟仿真实验研究,探索虚拟实践教学的新方法、新途径。
4. 完善考核评价体系(1)建立虚拟实验考核标准:制定虚拟实验考核标准,对学生在虚拟实验中的表现进行评价。
高校虚拟仿真实验教学平台的探索与实践——以“特殊儿童教育与康复”实验教学平台为例
现代特殊教育(高等教育研究)Journal of Modern Special Education ( Research in Higher Education)2020年第22期22nd Issue 2020高校虚拟仿真实验教学平台的探索与实践——以“特殊儿童教育与康复”实验教学平台为例何侃****江苏省高等教育教改重点课题“特殊儿童康复虚拟仿真实验教学资源共建共享与协同创新研究"(2017JSJG458)研究成 果、江苏省“教育学”重点建设学科阶段性成果、江苏高校品牌建设T.程项目(教育康复学专业)建设成果。
**何侃,硕士,教授;研究方向:特殊儿童心理.教育与康复,残疾人事业发展.E-mail :952729825@ ;(南京特殊教育师范学院康复科学学院南京210038)[摘要]虚拟仿真实验教学是现代信息技术与高等教育深度契合,以高质量实验教学助推高等教育教学变轨超车的内生变量,不仅是未来实验教学改革的趋势,也是创新人才培养模式与提升高等教育质量的重要手段。
建设虚 拟仿真实验教学平台,是高校应用型人才培养的需要,是与现代信息技术深度融合的产物,新时期应用型特殊教育教师专业实践能力培养面临诸多困境与挑战,通过舟虚拟仿真技术与特殊教育专业知识有机结合,精心设计实验教学的 方案、内容、过程,构建“特殊儿童教育与康复”虚拟仿真实验教学平台,在新时代推进人才培养创新和高等教育课程教学改革等方面将发挥更大作用[关键词]虚拟仿真;实验教学平台;特殊教育;教育康复学[中图分类号]G760—、前言顺应信息技术发展和高等教育实验教学发展的新要求,为弥补真实实验在实验条件、实验成本、 交互性与安全性等方面的不足,虚拟仿真实验教学 在高等教育教学中的应用日渐增多1。
从师范类特殊教育领域的人才培养来看,特殊儿童教育与康 复综合实训一直是传统教学中的薄弱环节。
在传统教学方式中,教师常采用文字呈现或角色模拟方式进行综合实训。
基于超星学习通、QQ群、虚拟仿真平台开展实验教学的实践与思考
[收稿时间]2020-09-02[基金项目]2019年教育部第一批产学合作协同育人项目“基于虚实结合的模电、数电实验课程建设”(201901103013)、“基础医学虚拟仿真特色教学项目的研发及应用研究”(201901206028)。
[作者简介]李结松(1971—),男,安徽人,硕士,高级实验师,广州医科大学生物医学工程实验中心副主任,研究方向:开放实验室管理、本科实验教学。
通信作者:章喜明(1965—),男,广东人,硕士,副教授,广州医科大学基础医学院副院长,研究方向:高等教育,实验室建设与管理。
[摘要]新冠肺炎疫情肆虐,在线教学成为保证“停课不停教、停课不停学”的主要教学手段。
作者通过超星学习通平台实施网上理论视频教学,借助虚拟仿真平台进行实验教学,通过QQ 群进行远程辅导、沟通以及讨论互动,较好地完成了课程教学任务,取得了良好的教学效果。
[关键词]超星学习通;QQ 群;虚拟仿真平台;在线教学[中图分类号]G642[文献标识码]A [文章编号]2095-3437(2022)03-0005-03University Education因防控新冠肺炎疫情需要,学校延期开学,教育部适时颁发了“停课不停学”的通知,在线教学成为保证“停课不停学”的主要教学方式。
在日益发展的信息技术推动下,学校的教育理念、教学对象、教学目标、教学模式、教学过程、媒介手段等诸多方面都发生着巨大变革[1]。
笔者通过超星学习通平台实施网上理论视频教学,借助虚拟仿真平台进行实验教学,通过QQ 群进行远程辅导、沟通以及讨论互动,较好地完成了课程教学任务,取得了良好的教学效果。
一、课程基本情况医学相关专业的学生了解一些工科知识,对于拓宽知识视野、了解医用设备原理、强化医工结合、提高动手能力是十分有益的。
本课程“Arduino 软件编程与硬件实现”就是为医学相关专业学生设置的单片机自动控制的入门课程。
该课程具有以下几个主要特点。
(一)注重理论联系实际考虑到学生没有工科知识基础,笔者在开展实验教学之前,先通过超星学习通平台实施网上理论视频教学,通俗易懂地讲解实验中涉及的理论背景知识,让理论学习既不枯燥又对实验具有指导作用。
国内虚拟仿真实训_现状、研究及启示
国内虚拟仿真实训_现状、研究及启示国内虚拟仿真实训:现状、研究及启示引言随着信息技术的迅猛发展和普及,虚拟仿真实训逐渐成为教育领域的重要组成部分。
国内在虚拟仿真实训方面的研究取得了一定的进展,但与国际上的领先水平相比,还有一定的差距。
本文将对国内虚拟仿真实训的现状进行分析,并展望未来的发展方向。
同时,还将探讨虚拟仿真实训在教育中的启示。
一、国内虚拟仿真实训的现状1. 虚拟仿真实训技术的应用范围国内虚拟仿真实训技术的应用范围相对较广泛,涵盖了教育、医学、工程、军事等领域。
在教育领域,虚拟仿真实训被广泛应用于高等教育、职业教育和技能培训中,为学生提供了更加实践性和灵活性的学习方式。
2. 虚拟仿真实训平台的发展国内虚拟仿真实训平台在技术上逐渐成熟,一些高校和企业已经研发出了一系列的虚拟仿真实训平台,如VR技术、AR 技术、虚拟工厂设计与仿真系统等。
这些平台不仅可以提供高质量的虚拟仿真环境,还能够实现多人协同学习和评估。
3. 虚拟仿真实训的应用案例虚拟仿真实训在国内已经得到了广泛的应用。
以医学教育为例,一些大型医院和高校已经引入了虚拟仿真实训技术,使学生能够在虚拟环境中进行手术模拟和病例诊断,提高了学生的实际操作能力和临床思维能力。
二、国内虚拟仿真实训的研究进展1. 虚拟仿真实训技术的提升国内学者在虚拟仿真实训技术方面进行了一系列的研究和改进。
他们通过引入虚拟现实技术和人工智能技术,提高了虚拟仿真实训的真实感和交互性。
此外,还有学者研发了基于云计算和大数据技术的虚拟仿真实训平台,以满足多样化的教育需求。
2. 虚拟仿真实训在教育中的应用研究国内学者还对虚拟仿真实训在教育中的应用进行了深入的研究。
研究表明,虚拟仿真实训可以有效地提高学生的学习效果和动机水平。
同时,虚拟仿真实训还可以培养学生的团队合作精神、创新能力和问题解决能力。
三、虚拟仿真实训的启示1. 个性化学习的重要性虚拟仿真实训提供了一种个性化学习的方式。
基于虚拟仿真平台的《物联网项目规划与实施》课程项目化教学改革探索
基于虚拟仿真平台的《物联网项目规划与实施》课程项目化教
学改革探索
戚恋;马雪亮;胡俊
【期刊名称】《电脑知识与技术》
【年(卷),期】2024(20)6
【摘要】在“新工科”建设背景下,物联网工程专业在人才培养和课程建设方面仍需要不断革新。
通过剖析以往《物联网项目规划与实施》课程中出现的教学效果不理想等问题,探索基于虚拟仿真平台的项目化教学模式改革,重新构建了项目化的课程学习内容以及全过程评价考核机制。
结合学生在课程学习中的反馈和对比可知,这些教学改革探索在培养学生的学习能力、学习效果等方面取得了不错的成效,提高了课程教学质量。
【总页数】3页(P102-104)
【作者】戚恋;马雪亮;胡俊
【作者单位】安徽国际商务职业学院
【正文语种】中文
【中图分类】G642
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闻传播类虚拟仿真实验教学课程分析与思考——基于国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台数据分析5.基于物联网虚拟仿真软件项目驱动式教学模式在“物联网安卓客户端的设计与开发”课程中的应用
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虚拟仿真实验中心教学改革研究与实践
第6期2020年12月No.6 December,2020在高等教育的虚拟仿真技术应用场景中,国家级虚拟仿真实验中心如何将传统教学方式方法虚拟仿真化是教学改革的一个痛点。
《教育信息化2.0行动计划》中指出,要推进数字校园建设与应用,有序开展智慧教育创新发展行动[1]。
江西财经大学经济管理与创业模拟实验中心整合全校资源,构建全新实验教学体系,优化实验课程设计,形成了高度仿真的协同实训教学模式,改革实践证明实验教学效果良好,共享效果突出,可供同类型高校参考。
1 虚拟仿真实验中心改革规划按照《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》的精神,学校以教学为本,并且突出实践教学在教学体系中的作用,高度重视实验教学中心建设工作,采取“整体规划,重点投入,学科协调,集中管理,全面共享”的策略,不断推进经管类学科实训环境的虚拟仿真化,将实训环境链条闭环虚拟化,为学生提供多学科融合、高度仿真的实验教学环境。
按照虚拟经济社区构建中心的虚拟经济环境、札克曼体系规划中心的实验室体系以及业务流程建立中心的课程关联[2],形成了由单项模拟、复杂模拟、综合模拟到创意模拟的课程体系,由业务仿真、任务仿真到社区仿真的层级教学内容,满足了知识领悟、技能运用及创新创业的教学需求[3]。
2 虚拟仿真综合实验教学体系的构建2.1 构建系统化虚拟仿真实验教学体系2.1.1 递进的课程体系建立以完全学分制、弹性学制、第一课堂与第二课堂相结合的主要内容培养机制,逐步形成了“推进教育创新,培养创业型人才”的办学特色,建设以创新、创业能力培养为导向的经济管理专业的实践教学体系,具体如图1所示。
在时间安排上,“四年不断线、月月有训练”;在空间布局上,实行“三课堂联动”,教学场地实现了实验室、校园、社会三者结合。
其中,仿真模拟实验由浅入深、由点到面、层层递进,具体如图2所示。
图2 递进式的仿真实验课程体系作者简介:欧阳普勇(1978— ),男,江西宜春人,工程师,硕士;研究方向:计算机科学技术,数字教育。
基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式探索
基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式探索随着信息技术的不断发展,虚拟仿真技术在教育领域得到了广泛的应用。
特别是在实验类课程中,虚拟仿真技术为学生提供了更加直观、生动的学习体验,同时也为教师提供了更多的教学资源和支持。
本文将探讨基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式的探索,为实验类课程的教学提供一些借鉴和参考。
一、虚拟仿真技术在实验类课程中的应用现状虚拟仿真技术是指利用计算机技术对真实对象或场景进行模拟,通过虚拟环境、虚拟仪器等手段实现对实际情况的再现和模拟。
在实验类课程中,虚拟仿真技术已经得到了广泛的应用,涉及到物理、化学、生物、地理等多个学科领域。
通过虚拟仿真技术,学生可以在计算机上进行实验操作,观察实验现象,获取实验数据,并进行数据分析和处理,从而达到实验教学的目的。
1. 虚拟实验软件的引入虚拟实验软件是基于虚拟仿真技术开发的一种具有实验功能的软件工具,可以模拟出真实的实验环境、实验现象和实验操作,为学生提供了更加直观、生动的学习体验。
在实验类课程资源建设中,引入虚拟实验软件是非常重要的一步。
教师可以根据教学内容和教学目标,选择适合的虚拟实验软件,并在课堂上引导学生进行相关的虚拟实验操作,从而使学生能够更加深入地理解和掌握实验的相关知识和技能。
2. 虚拟实验环境的构建3. 虚拟实验数据的获取和处理1. 传统实验与虚拟实验相结合通过虚拟仿真技术,学生可以在计算机上进行虚拟实验操作,自主选择实验内容、实验方法和实验步骤,展开个性化学习。
在教师的指导下,学生可以根据自己的兴趣和特长,选择不同的虚拟实验内容,进行相关的学习和实验操作,从而提高学生的学习积极性和主动性。
3. 虚拟实验的探究式学习虚拟实验能够提供更加丰富、多样的实验场景和情景,为学生提供了更多的实验机会和实验体验,使学生在实验中获得对知识的探究和对问题的解决能力。
在这种教学模式下,教师可以辅助学生进行实验操作,引导学生进行相关实验现象的观察和数据的获取与处理,从而加深学生对实验内容的理解和掌握。
基于虚拟仿真技术的高频课程教学改革实践
基于虚拟仿真技术的高频课程教学改革实践【摘要】研究了高频电子技术课程特点,为有效提高学生学习兴趣,掌握高频课程内容,提出了高频课程教学改革思路,并在教学过程中引入虚拟仿真技术,通过虚拟仿真实验加深学生对高频理论知识的理解。
此外教学过程中使用multisim仿真与实物装配调试相结合,实现高频理论知识与实践的有效结合,提高学生学习兴趣与对内容的掌握和理解能力。
【关键词】高频虚拟仿真教学改革【基金项目】该篇论文是基于徐州工业职业技术学院院级课题《高频电子技术课程项目化教学改革研究与探索》课题编号:xgy201015。
【中图分类号】g71 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2013)01-0043-021.引言高频电子技术课程是电子信息类与通信类专业的一门重要的专业基础核心课程,在整个学科体系中具有承上启下的重要作用,在专业基础知识体系中有着不可替代的重要地位。
该课程的特点是专业性、综合性强,涵盖了高等数学、信号与系统、电路分析、数字电子与模拟电子等知识的应用,对学生基础知识结构要求高。
通过本课程的学习,学生不仅可掌握高频电子线路的基本理论、基本概念和基本分析方法,而且可运用课程知识去分析、解决实际的工程技术问题。
但在课程实际教学过程中,学生普遍反应该课程抽象、难懂,难以掌握,存在排斥情绪。
此外该课程实验复杂,且由于高频电路的特点,在实验过程中,输出波形与数据易受干扰致使波形失真,实验数据与理论数据出入较大,实验教学效果也不理想。
基于上述情况,为提高教学效果,在高频电子技术课程的教学过程中可积极引入虚拟仿真技术。
通过仿真,可以让抽象的理论通过仿真得到验证,学生易于接受。
同时利用仿真软件还可以进行一些实际操作受外界干扰大的且不容易调试的实验,如混频,调幅与解调等等,既解决了实际高频实验中存在的实验复杂,实验效果不理想等问题,同时也节省了实验耗材的经费投入。
2.软件介绍目前电路仿真软件有很多,每种仿真软件都带有了出版公司自己的特点。
基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法研究
基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法研究【摘要】本研究旨在探讨基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法。
通过对e-Labsim平台的介绍,分析通信原理课程教学方法,并结合教学实践案例,评估教学效果并提出改进与优化建议。
研究发现,基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法具有诸多优势,包括互动性强、实践性强等。
未来研究可以进一步深化基于e-Labsim平台的教学方法,并完善评估体系。
本研究有助于提高通信原理课程的教学质量,推动教育技术的发展。
【关键词】通信原理、e-Labsim平台、教学方法、教学实践、教学效果评估、改进与优化、教学优势、未来研究、总结1. 引言1.1 研究背景通信技术在现代社会中发挥着越来越重要的作用,通信原理课程作为电子信息类专业的核心课程之一,对学生的专业素养和技能培养具有重要意义。
传统的通信原理课程教学存在着一些问题,如理论与实践相脱离、缺乏互动性和实践性等。
随着信息技术的不断发展,基于网络平台的教学模式也逐渐受到青睐。
在这样的背景下,本研究旨在探讨基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法,通过对教学模式进行改进和优化,提高教学效果和教学质量。
通过开展本研究,可以为传统通信原理课程的教学模式改革提供一定的参考和借鉴,为提升学生的实践能力和综合素质提供支持。
1.2 研究目的本研究的目的旨在探讨基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法,通过分析该教学方法的优势和局限性,从而提出改进和优化的策略。
具体来说,我们旨在探讨如何利用e-Labsim平台有效地进行通信原理课程教学,提高学生的学习兴趣和学习效果。
我们希望深入研究基于虚拟仿真技术的教学方法在通信原理课程中的应用,为传统课堂教学带来新的启示和方法。
通过本研究,我们旨在为教育教学领域提供有益的经验和参考,推动基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法的改进和发展。
通过具体的实践案例分析和教学效果评估,我们期待揭示基于e-Labsim平台的通信原理课程教学方法的潜在优势和挑战,为未来的研究和教学实践提供有益的借鉴和指导。
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基于虚拟仿真平台实施通信类实训课程改革的探索与实践
--以“光通信系统实训---4G承载网建设”为例1
谭传武刘志成
(湖南铁道职业技术学院,湖南株洲 412001)
摘要:本文基于虚拟仿真平台实施通信类实训课程“光通信系统实训”教学改革。
通过深圳市艾优威科技有限公司开发的“IUV-4G全网仿真教学软件”(简称IUV平台)完成密集城区承载网设计与实现。
从网络规划、设备配置、数据配置、业务调试等方面完成承载网的建设及优化。
通过调试和测试检测城区连通性,最终实现全市各小区能够快速、稳定上网。
利用虚拟仿真平台实施实训课教学,能确保实训任务同步完成达到实践训练的效果,特别适合通信类专业设备昂贵、网络系统庞大的专业实训课程体系。
关键词:虚拟仿真;课程改革;实训教学;承载网
【中图分类号】:G712 【文献识别码】:A 【文章编号】:
0 引言
随着“互联网+”时代的到来,虚拟仪器技术及网络功能的不断更新与完善,真实工程环境与虚拟教学环境的结合越来越紧密,基于此类技术的虚拟实训教学平台以丰富的资源共享性、互动操作性等特点,在信息化教学和实践教学上具有非常明显的优势[1]。
通信系统的认知和实训是通信专业中最为重要的实训课程[2]。
通信系统设备产品多样、更新迅速、价格昂贵,以现有学校的实训经费投入,学生很难看到全网的真实设备,更难做到亲手操作体验,对所学课本知识很难消化,不利于以后的实际工作和应用[3][4]。
利用虚拟仿真技术,学生可以与虚拟环境的各个仿真模拟设备接触,能够增强职业性的体验,加深学生对课堂教学和实践内容的理解[5][6]。
同时学生可以针对工作任务提出自己的解决办法,增强学生解决现场实际问题的能力,对于改善学生的规范意识、安全意识具有重要的实际应用价值,推动了通信专业教育教学改革[7]。
本文基于深圳市艾优威科技有限公司开发的“IUV-4G全网仿真教学软件”(简称IUV平台)平台,实施“光通信系统实训”课程教学,以“4G承载网建设”的内容为例,对实训课教学进行尝试,从网络拓扑规划、容量规划及IP规划、设备配置、数据配置等方面完成密集城区(万绿市)的4G承载网络建设, 从而使学生达到全程全网的意识。
1、网络规划
承载网的站点之间采用光传输网OTN,站点采用PTN与路由器混合组网形式,在核心层部署路由器加强IP转发能力,结合了PTN和路由器两种组网方案的特点。
本文使用网段192.168.35-38.0/24模拟网络建设。
详细地址规划如表1所示。
收稿日期:
作者简介:谭传武(1984—),男,湖南茶陵人,讲师,研究方向为通信技术。
1基金项目:湖南省教育科学规划院2016年度职业院校教育教学改革研究项目(项目编号:ZJGB2016014)
表1 IP地址规划表
PTN在配置IP地址时需要用到VLAN来区分业务网段,在环上按逆时针方向分配VLAN;汇聚环与核心层对接从VLAN100开始递增;汇聚环从VLAN200开始递增;接入环从VLAN300开始递增,网络拓扑规划如图1所示。
图1 密集城区(万绿市)拓扑规划图
OTN业务的传输类型有多种,如E1、STM、FE、GE等。
依据无线侧容量计算结果,可知在骨干网与核心层对接中使用100GE的接口、核心层与汇聚层使用40GE的接口、汇聚层之间对接使用40GE的接口。
城区站点机房与站点机房的设备配置连线端口如表2所示。
表2万绿市机房设备选型表
2、网络设备配置
网络规划后须对OTN、路由器及PTN等设备进行配置,OTN频率及单板配置如表3所示。
表3万绿市OTN数据配置表
路由器和PTN的数据配置都是由物理接口配置、逻辑接口配置、静态路由配置、OSPF路由配置几个部分组成,具体配置方法如表4所示。
表4路由器、PTN物理接口数据配置表
机房的路由器和PTN的物理接口配置已经完成,接下来进行逻辑接口配置,路由器的逻辑接口配置由loopback接口配置和子接口配置组成,随后进行路由配置,静态路由信息在缺省情况下是私有的,不会传递给其他的路由器,OSPF是一个内部网关协议,本文采用OSPF路由协议完成路由信息的配置,核心机房RT1的OSPF接口配置如图2所示,其他机房的路由器、PTN设备的OSPF设备配置方法类似。
3、网络测试及验证
承载网规划和配置完成后,依据告警信息通过调试工具Ping、Trace、光路检测完成承载网的网络调试及业务验证,网络调试把握三个方面。
3.1 ping 测试
业务调试采用Ping测试,Ping测试的界面如图2所示。
由图2可知,站点机房到中心机房的路由器是通的。
图2 采用Ping命令测试连通性
3.2 Trace 测试
当两端Ping不通时,采用Trace工具查找故障位置,Trace的好处是能明确定位出数据包转发路径中在哪一点出现中断,Trace是基于IP转发路径,能定位到的必定是某一个路由器或PTN,但具体是路由配置问题、IP配置问题、VLAN配置问题、物理连线问题,还是连接的OTN出现故障就需要进一步排查。
中
心机房RT1至A站点机房PTN的Trace测试详细界面如图3所示。
由图3可知,从A站点机房到中心机房经过了四段网络。
图3 采用Trace跟踪路由
3.3 光路检测
光路检测用于检测两个OTN客户侧接口的光路是否畅通,在两个客户侧接口间发光和收光,如果期间的连接或配置有错误,会提示错误信息,如果光路没有问题,提示检测通过。
光路检测后,将鼠标移动到左侧设备图中万绿市中心机房和万绿市汇聚2区机房的OTN上,会出现菜单,选择进行两个机房OTN进行对接的端口进行测试,显示成功,如图4所示。
其中设为源/设为目的表示将该OTN设为光路检测的源或目的端;槽位(单板)表示选择要进行检测的单板;CXT/CXR表示选择要进行检测的客户侧接口。
图4 光路检测图
4 结论
本文从网络规划、设备配置、数据配置及业务调试等方面完成了密集城区的承载网设计,克服了通信系统设备产品多样、价格昂贵限制学习的困难,采用虚拟仿真技术设计和实训传输网络,学生可以针对设计任务提出自己的解决办法,增强学生解决现场实际问题的能力,推动了通信专业实训教育教学改革。
参考文献
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[3]柏松.虚拟仿真实验在环境工程专业实验教学中的应用思考[J/OL].轻工科技,2018(08):144-145
[4]程勇,孙科学,郭宇锋,黄刚.信息电子技术虚拟仿真实验教学中心建设的探索与实践[J].实验室研究与探索,2018,37(05):153-157.
[5]龚成斌,唐倩,曹娅仪,王强.基于虚拟仿真实验的“材料分析技术”课程改革研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2017,42(11):72-76.
[6]陈为,王春晓,赵丽微,王月鹏,辛程远,王艳春,金连海.“互联网+”背景下的医学虚拟仿真实验项目和在线开放课程的同异与建设思考[J].中国新通信,2017,19(23):155-156.
[7]贺龙周,孙捷,赵心越,张衡.结合IUV-4G的IP承载网虚拟通信实验设计[J].科学技术创新,2018(01):73-75.。