基于LabVIEW的网络虚拟实验教学平台设计

针对目前高等学校实验室仪器短缺、设备陈旧、采购新设备投入资金量大等问题,提出了基于LabVIEW虚拟仪器与互联网技术相结合的网络虚拟实验教学平台。该平台采用基于B/S结构访问网络虚拟实验平台,利用LabVIEW的远程面板技术实现虚拟实验仿真界面,通过LabSQL将仿真结果保存到数据库,并通过实验教学综合平台,实现实验教学管理功能。试验应用表明,该网络虚拟实验教学平台具有开发设计简便、更新维护快捷、资金投入量少等优点,为今后高校实验室建设提供了一种思路。     

虚拟PLC仿真实验平台的设计

为解决目前PLC仿真实验平台在无PLC硬件条件下无法进行PLC实验及远程资源共享的问题,提出了一种完全虚拟条件下的PLC仿真实验平台。该实验平台由PLC仿真软件GX Simulator、工业组态软件组态王和虚拟串口软件VSPD组成。PLC仿真软件虚拟实际的PLC,工业组态软件模拟实际的控制对象,虚拟串口实现虚拟PLC和组态王的通信,并可以通过Web发布将实验平台与各个用户终端相连,实现实验资源的远程共享。该实验平台充分利用现有计算机和网络资源,满足了学生自主学习和自我学习的要求,是一种先进的PLC实验教学系统。     

基于虚拟远程实验室的数字电子技术实验设计

针对传统的电工电子类实验室存在的投入高,维护费用高,易受时间、地点限制等问题,设计了虚拟远程实验室(包括浏览器端、管理端和计算端),各部分通过可拓展标记语言XML通信,浏览器端的虚拟场景操作平台采用Adobe Flex技术搭建,管理端的实验调度模块采用成熟的网络框架Python Twisted开发。用户通过虚拟场景操作平台搭建好电路并仿真时,向计算端发送虚拟场景数据,计算端接收数据后,建立Modelica模型并利用仿真环境OpenModelica进行求解,最后将求解的仿真结果反馈给用户。以数字电子技术课程中的半加器实验展示了虚拟远程实验的具体步骤和仿真结果。实验结果表明,虚拟远程实验室以学习者为中心,具有良好的交互性和拓展性,操作简便,性能可靠,有效地弥补了传统电工电子类实验室的不足。     

基于Modelica的数字电子技术网络实验平台

为解决传统实验室设备资源紧张、更新投入大的问题,将在线仿真计算引入到实验教学中,设计、建立了基于Modelica的虚拟网络实验平台.详细介绍了设计数字电子技术网络实验平台的原理和过程,及相关的结构拓扑组成,并介绍了一种新型的、面向对象的多领域统一建模语言Modelica,利用其对数字电路器件进行了建模及仿真,详述了数字电路译码器元件的建模思路、过程以及实验场景的设计实现中的关键技术,并将模型与前台可视化插件相关联;最后将实验平台与EDA商用软件Multisim进行了比较.研究结果表明了该虚拟实验平台的优越性.     

材料力学课程虚拟仿真实验系统的开发及应用

提出开发一个桌面型的简易材料力学课程虚拟仿真实验系统,以拓展实验教学内容的广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平、降低实验材料的消耗,从而保证每个学生都能充分熟悉和掌握实验过程和操作。该系统采用Unity 3D作为虚拟仿真系统的开发平台,利用SolidWorks对实验设备进行了三维建模,使用C#脚本语言编程和UGUI界面设计完成了整个虚拟系统的设计和搭建,并进行了系统测试。最后在实际的教学中进行了应用,取得了较好的效果。     

《液压与气压传动》课程虚拟实验的开发与实现

针对工程实践经验对机械类专业学习的重要性,提出了将仿真软件应用于《液压与气压传动》课程的理论教学和实验教学中,以仿真软件为平台,开发《液压与气压传动》虚拟综合实验的教学方法,并用具体应用实例说明了虚拟综合实验开发和实现的流程。     

多软件仿真技术在“电机及拖动基础”实验实训课程教学中的应用

随着现代教育技术的发展,虚拟仿真技术在“电机及拖动基础”实验课程教学扮演着日益重要的角色。为了更好完成教学目的,利用硬件电机实验平台和多软件仿真平台技术进行电机实验课程的实物运行和虚拟仿真,将实验室的电机及电气技术硬件实验平台与电工技能与实训仿真软件、维修电工综合技能仿真软件、电工仿真软件及MATLAB仿真软件进行结合,共同开展“电机及拖动基础”实验实训课程教学,通过实物实验培养学生实际电路的接线和操作能力,锻炼学生处理实际电路故障问题的能力,通过多软件仿真平台实验培养学生的电路分析和设计搭建能力,运行结果分析和数据处理能力,激发了学生的学习兴趣,实验课程不完全受上课地点和时间的限制,能够实现学生课外灵活就地安排进行电机仿真实验,提高了学生的实践动手能力和灵活思考能力,降低了实验室的设备损耗,提高了实验效率和准确性,提高了实验的安全性及灵活性。     

基于虚拟仿真技术的PLC实验教学研究与实践

可编程控制器(PLC)实验是高校工科学生工程训练实验教学的必修内容之一,受实验设备的缺乏、实验成本高、存在安全风险、调试不方便等因素的限制。针对传统教学效果不理想的现状,提出了在PLC实验中采用虚拟仿真技术教学的方法,阐述了针对"零基础"的各专业学生如何从"零"开始"深入浅出"地实施虚拟仿真教学,采用案例技巧教学法和分层案例教学法,通过虚实结合方式指导实训。教学实践表明,该教学模式激发了学生的学习兴趣,培养了学生工程实践能力和创新能力,提高了实验教学效果。     

信号处理虚拟仿真实验系统的设计与实现

针对当前高校扩招后,所面临的实验教学资源严重短缺的现状。论文以信号处理虚拟仿真实验教学工作的开展为研究对象,依托信息技术的发展,运用了虚拟仿真技术、云计算技术来设计并开发了远程信号处理虚拟仿真实验系统。这一虚拟实验系统将在高校的教学与科研工作中发挥出极大的作用。     

交互式模具虚拟实验系统的开发

针对模具应用技术本科在实验教学中存在的问题,引入交互式模具虚拟实验系统开发设想。基于UG6.0软件,构建交互式模具虚拟实验系统,学生通过模具结构的功能演示、虚拟拆装实训、虚拟运动仿真、虚拟实验评价模块,可以快速提升学生对模具知识的理解和应用能力,实现了互动式实验教学,可推广应用于模具教学培训。     

基于Multisim10的二阶电路的零输入响应研究

文章通过Mu ltisim10软件仿真平台,实现了对二阶电路零输入响应的三种情况的仿真：欠阻尼、临界阻尼和过阻尼。真实展示了三种情况下,电容两端的电压变化。软件仿真实验,摆脱了实验教学对实验室仪器仪表、设备、器件等客观条件的依赖,提升了实验教学的效率,使得实验的内容更直观、生动、更易掌握。     

可编程控制器虚拟实验平台

针对PLC控制程序调试的需要,利用C Builder开发了一套基于FPI可编程控制器的虚拟实验平台。基于该仿真平台,用户可以输入自己的助记符语言程序,进行PLC控制的虚拟实验,并在软件的主界面给出相应的运行结果。     

LabVIEW在光谱分析仪实验教学中的应用

针对传统光谱分析仪(OSA)实验教学中存在的不足,提出将LabVIEW用于OSA实验教学。介绍了采用硬件实验和虚拟实验相结合的光谱自动测试系统,并给出了虚拟实验的虚拟仪器前面板的构成。该系统不仅测试自动化程度高,测量范围宽,而且能根据测试对象不同的需求改变测量方案。基于LabVIEW编程平台,使该测试系统具有很强的数据处理功能。通过实例说明采用LabVIEW软件对OSA进行仿真与性能分析,可以改善实验条件和效果。该系统为OSA的实验教学提供了一个新的途径。     

探讨液压虚拟仿真实验教学模式

液压实验教学是机械类工科专业必修的一门专业课程,工程实践性强,受实验经费、设备损坏和老化的制约,传统液压实验存在人多设备少的缺点,不利于学生动手操作。虚拟液压实验利用丰富的计算机资源对液压元件结构进行分析和拆装以及液压回路进行设计和仿真运行,让每个学生都能参与,调动了学生的实验积极性。液压虚拟仿真实验教学模式是今后高校发展实验教学必不可少的一种方法和手段。     

液压专业课的虚拟仿真实验教学

实验教学是液压专业课程的重要环节。针对传统液压实验教学资源不足等问题,采用AMESim和Automation Studio软件开发虚拟仿真实验,并应用于实验教学中。实践表明,仿真实验拓展了现有实验内容的深度和广度,丰富了实验教学资源和教学形式,与实物实验优势互补,相互验证。仿真实验的实施,有利于学生理解抽象的专业知识,培养学生进行实验设计和实验调试等综合能力,调动学生参与实验的积极性和主动性,提高实验教学质量和教学效果。     

基于LabVIEW的虚拟电子实验室的构建

通过对虚拟实验室的研究,分析了虚拟实验室的特点和构建模式。结合虚拟现实技术,提出虚拟电子实验室的概念。并通过分析LabVIEW软件特点,研究基于LabVIEW虚拟软件平台的虚拟电子实验室构建方法。结合电子技术课程教学的实际,实现了电子技术课程仿真电子试验的开发。实践证明：虚拟电子实验室既能保证电子课程实验教学效果,又能节约投资,简化实验系统,提高实验教学效果和科研水平。     

基于VR的针刺机虚拟仿真实验教学系统

研发设计了一套能满足教学、实验用的虚拟仿真实验系统。用户可以在该虚拟仿真系统交互式完成针刺机机械结构拆装及针刺工艺实验,可以作为《机械设计》《互换性与测量技术基础》《机械制造技术》等课程直观展示的教学案例,也可做为教师、研究生及本科生的科研平台,在人机交互下有效开展针刺机工艺参数设定、非织造材料产品实现工艺研究等。     

“过程装备成套技术”混合式课程建设与实践探索

“过程装备成套技术”是过程装备与控制工程专业学生开设的一门与工程实际紧密结合的综合性专业课程,课程以工艺生产过程为主线,以增强学生“系统”观念和工程意识为目标,将过程工艺、过程装备与过程控制等三大知识体系相结合,具有很强的实践性与综合性。针对新时期下该课程实验成套装置较大、理论教学与生产实践教学结合不够紧密和学生创新能力不足等突出问题,课程团队以高纯氢还原三氯氢硅制多晶硅生产过程为主线,结合传统教学和虚拟仿真实践教学的优点,详细介绍了基于虚拟仿真系统的“过程装备成套技术”混合式课程的建设思路,阐述了虚拟仿真平台的构建与设计,并重点介绍了理论教学与虚拟仿真实验教学相结合的混合式课程创新实践活动,旨在为新时期下过程装备成套技术课程教育教学新体系的改革提供参考和借鉴,实现培养应用研究型人才的目的。实践证明：混合式课程重构了课堂教学,扩展和延伸了传统教学的时间和空间,对持续提高学生解决复杂工程问题的能力具有重要的指导意义。     

基于Unity3D的切削力和切削温度虚拟仿真实验平台

当前,虚拟仿真实验已经成为高校实验教学研究的重点内容。利用三维建模软件SolidWorks对切削装备进行三维建模;借助有限元分析软件Deform-3D对切削实验过程的切削力和切削温度进行计算仿真分析,获得切削实验的虚拟仿真实验数据;在Untiy3D软件中进行切削实验操作的动作仿真以及人机交互界面的设计,开发了一个基于Untiy3D的切削力和切削温度虚拟仿真实验平台,以供高校实验教学使用。     

基于Virtools的减速器虚拟拆装实验教学平台的开发

以减速器拆装实验教学平台为例,展示了Virtools软件在教学领域的应用及其开发步骤,制作出的虚拟实验仿真文件具有极强的交互性及灵活性,为机械设计课程教学及学生自学提供了帮助。