虚拟仿真技术在高校电子技术实验教学中的应用

电子技术实验是培养学生实践和创新能力的重要平台,但传统的实验教学模式和教学方法在时间和内容上有很大的局限性,无法适应新的教学和学习需求。科技的发展为实验教学提供了很多新的手段和方法,虚拟仿真技术就是其中一种重要的方法。运用计算机网络技术和LabVIEW、Multisim等常见软件设计电子技术虚拟仿真实验系统,搭建虚拟仿真实验网络平台,在电子实验教学中引入虚拟仿真实验,能有效拓展实验教学的时间、空间和内容,是传统实验教学的很好补充。     

矿山测量虚拟仿真实验教学中心建设的创新与探索

矿山测量虚拟仿真实验教学中心:构建了测绘工程等行业特色专业"统一平台、分项虚拟、分阶段培养、多层次提升、全覆盖培训、虚实结合、全方位共享"的虚拟仿真实验教学体系;开发了基于云服务、信息化平台下的测绘类系列课程虚实互补的实验教学系统;建成了一支教学理念先进、学术水平高、教学科研能力强的高素质实验教学队伍;形成了安全、可靠、直观和经济的实验教学平台,破解了实验教学和技能训练难题;从教学资源的开发、共享等方面,探索了矿山测量虚拟仿真实验教学中心"四位一体"建设模式,形成了建设特色,提供了成功示范。     

采矿工程专业虚拟仿真实验室教学体系建设

在分析采矿工程专业传统实验教学模式存在问题的基础上,论述了建设采矿工程专业虚拟仿真实验室的必要性。从虚拟仿真实验室的运行模式、教学队伍建设、管理体系及教学模式等方面综合考虑,总结了采矿工程专业虚拟仿真实验室教学体系建设经验。以虚拟仿真实验室的建设和发展为契机,在建设过程中加强对综合型人才的培养,进一步提升矿业高校的教学质量。     

虚实结合的地质工程实践教学方法改革探索——钻探虚拟仿真实验教学平台研究

虚拟仿真又称虚拟现实技术或模拟技术,就是用一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术,将其应用于钻探科研、教学、训练等,对于钻探行业来说,是一次创新尝试。研发的钻探虚拟仿真实验教学平台,融入了钻探专业教学积累和计算机虚拟仿真技术等多个学科,解决了以往高校钻掘工程专业学生生产实习的诸多困难。虚拟钻进仿真平台已陆续为多个相关专业提供虚拟仿真教学,受到了各专业学生的欢迎,收到了良好的教学效果。该平台还可应用于各单位钻探技术人员、操作人员等的操作训练,以及科研和技术服务工作。     

煤矿开采虚拟仿真实验教学技术研究

煤矿开采具有高危险、高成本、高能耗行业特性,很难在实验室开展真实的实验项目。综合运用信息化的技术,开发网络共享化和虚实结合式的虚拟仿真实验项目是解决当前实验教学手段落后、教学效果差这一问题的有效途径。介绍了煤矿开采虚拟仿真实验教学系统模块构成和典型的实验项目。     

湖北省地质环境信息化工作现状和发展

地质环境工作主要包含水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害四个方面,是一个典型的信息密集型行业.分析当前湖北省地质环境信息化工作现状,结合国内地质环境领域工作的实际情况,提出了未来几年湖北省地质环境领域信息化建设整个软硬件建设的基础框架,其内容主要包括网络硬件平台、资源层、应用业务层以及服务层四部分,并就地质环境网络平台、数据中心、专题应用系统以及服务网络平台等方面进行了论述.     

基于虚拟现实的通风参数测定实训系统设计与开发

针对通风参数测定实训条件不足、日常真实环境下难以开展的问题,自主设计开发了矿山通风参数测定虚拟仿真实训系统。该虚拟实训系统以矿井通风参数测定工程实践为蓝本,构建矿井三维虚拟生产和通风环境,创建了三维互动式的虚拟仿真实训平台。主要包括测定介绍、测定仪器、准备工作、参数测定、数据处理和网络解算六大模块,通过文字、图片、动画、虚拟现实等方式将通风基础理论与工程实践相结合,以虚拟仿真技术和三维动画演示,将通风参数实测场景完美地转移至虚拟仿真平台中,满足实训人员不受时间和地点限制实时开展实验实训。实践证明,该平台能有效提高通风技术人员实训效果和实践积极性,强化技术人员实践能力培养,达到了提升实训有效性的目的。     

《矿山测量学》课程实践教学的虚拟仿真教学方法

为了解决传统的地下矿山实验教学受环境、仪器设备等多种因素制约带来的《矿山测量学》课程教学效果和人才培养质量较差的瓶颈,中国矿业大学开展了虚拟仿真实验教学与传统课堂教学相结合的探索,构建了《矿山测量学》课程虚拟仿真教学方法,较好地弥补了传统实践教学方法的不足,有效改善了《矿山测量学》课程教学效果、提高了矿山测量人才培养质量。     

基于Virtools的煤矿安全仿真系统的设计

加强作业培训是保障煤矿生产安全的重要措施,为解决煤矿行业中传统的安全培训存在的不足,基于Virtools平台开发了煤矿安全仿真系统(SSCMS)。借助于该系统,受训者在虚拟的煤矿工作环境中完成各种操作规程的学习和各工种的操作训练。介绍了用Virtools开发煤矿安全培训虚拟仿真系统的一般方法,从系统功能、交互设计、训练评价、关键技术实现等几个方面对SSCMS系统的设计与开发做了详细的论述。提出了Virtools环境下优化系统性能的一般方法。通过实际的应用显示:SSCMS在降低培训成本、激发学习兴趣、提高培训质量方面收到了良好的效果。     

基于Eon Studio的机械臂运动仿真

为了实现虚拟现实环境下机械臂的交互运动仿真,通过对机械臂各关节节点运动路径的计算,数学模型与数字模型的建立,完成了基于Eon Studio平台下对三自由度机械臂实时交互仿真的研究,并进行了机械臂运动路径的虚拟仿真实验,为基于Eon环境下多自由度、多通道输入多感知的机械运动虚拟交互仿真的研究提供一定理论基础。     

论虚拟仪器在教学中的优点

实验教学的目标是培养学生的动手能力,设计能力和创新能力,但是从目前使用传统仪器的教学环境看,学生实验主要是根据实验指导书进行验证性的实验,对于设计性和探究性实验难以展开,创新能力难以提升。本文从节约教学成本,提高学生的实验积极性,提高教学与科研质量等方面讨论了虚拟仪器在教学中的优点。     

基于3D Max和Virtools的矿井虚拟仿真系统设计

从煤炭安全生产形势和传统实验教学环节存在不足入手,引入了虚拟现实技术对矿井虚拟仿真系统的设计与开发,提出了一种基于软件实现的设计方法一利用3D Max进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools进行交互设计和整合,提出了开发的流程以及常见问题的解决方案,并以综采工作面仿真系统的开发为研究实例描述了其具体的应用开发...     

软硬结合建立高校多功能单片机实验室探析

在单片机教学中实践教学起着非常重要的作用。传统的单片机实验室不仅需要大量的硬件投入,而且往往投入的设备种类不可能太多,所以适应性差,不能满足不同类型的实验,也不能满足不同类型学生的需要。利用Proteus仿真软件和实验箱软硬件结合的方法建立的多功能实验室可有效地解决这些问题,为高校实验室建设提供一个新的思路。     

网络虚拟实验平台在测量实践教学中的应用

随着网络和虚拟现实技术的发展,实践教学的模式出现多元化。针对目前高校实践教学资源相对不足和传统实践教学的弊端,将虚拟实验系统运用到测量学实践教学中,为学生提供生动逼真的虚拟实验环境,对加强学生实践能力培养、减轻教师负担、提高实验教学环节管理效率和节约实验经费等方面有重要意义。最后通过实例进一步阐明了虚拟实验系统的实现过程及操作流程。     

仿真实验系统的设计与开发

对在化学教学过程中应用的仿真实验系统进行了设计和实现。针对化学教学以实验为基础的特征,指出传统的实验教学模式存在着时间紧、器材少、具有一定危险性等缺点,将计算机辅助教学的思想引入化学实验教学过程中,设计开发了一套仿真化学实验系统,利用Adobe Flash为开发工具,ActionScript为开发语言,研究了系统的开发流程,重点讨论了化学实验实例。利用仿真化学实验系统,可以进一步提高化学课程的教学质量,强化教学效果,增强学生的思维能力,在实际应用中取得了较好的成绩。     

基于MATLAB和FLAC3D的开采沉陷仿真教学实验系统研发

矿山开采岩层移动与地表沉陷机理及规律是《矿山开采沉陷学》的核心基础理论,其相关教学内容复杂且抽象,是课程教学的重点和难点。针对常规教学方法课堂效果差,且现有开采沉陷计算机仿真教学 存在诸多不足,综合矿山开采沉陷原理与方法、现有矿山开采沉陷研究热点问题以及前沿仿真教学设计方法,利用MATLAB和FLAC3D平台研发了矿山开采沉陷仿真教学实验系统。系统主要包括两个模块：①基于MATLAB 和FLAC3D耦合的岩层移动机理仿真模块。该模块针对矿山开采岩层移动相关教学内容,通过对MATLAB数值计算与表达功能和FLAC3D数值模拟功能的互补耦合,实现了对岩层移动机理和岩层移动规律的仿真。②基于 MATLAB GUI的地表沉陷规律仿真模块。该模块针对矿山开采地表沉陷相关教学内容,基于MATLAB GUI开发了开采沉陷预计原理仿真、智能参数反演原理仿真和开采沉陷规律仿真3个地表沉陷规律仿真子模块,实现了对 地表沉陷时空演化规律的仿真。所开发的系统界面友好,操作简捷,通过人机交互界面与系统进行交流,可以让学生充分理解并掌握岩移机理和规律、开采沉陷原理,以及开展相关预计参数求解等创新性实验,从而 有效提高教学质量和效果。教学实践表明：所构建的教学实验系统可以极大地提高学生的理解能力,培养学生的创新精神和学习兴趣,可有效解决《矿山开采沉陷学》教学的瓶颈问题。     

精品课程共享型网络教学平台的研究与构建

在信息技术的支持下,借助一个科学规划、内容丰富、功能完善的共享型网络教学平台,精品课程能够使教学资源最大程度地数字化、多媒体化,从而扩展了传统的教学模式,给高校教师和学生带来了新的教学体验。文中详细阐述了构建精品课程共享型网络教学平台的步骤及其积极效果。     

基于虚拟现实技术的岩石力学数值计算与三维可视化

随着计算机技术的不断发展,虚拟现实技术与岩石力学数值模拟在采矿工程中均得到了广泛应用。一方面,作为一个综合展示平台,虚拟现实系统可以将矿山的生产进度、采矿方法、人员设备等信息综合集成处理并进行实时显示,但其缺乏围岩的应力场、位移场等安全性相关的数据资料;另一方面,岩石力学数值模拟方法虽然可以计算获得围岩的安全性信息,但是其后处理的显示功能偏弱。因此,虚拟现实技术与岩石力学数值模拟方法在功能与效果上各具优势、互补性强。以新城金矿为例,综合运用2种技术手段,并最终达到优势互补的效果。研究内容对有条件应用虚拟现实技术与岩石力学数值模拟技术的矿山有重要的借鉴意义。