《虚拟仿真实验教学+.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《虚拟仿真实验教学+.ppt（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、DCS虚拟仿真实验教学及实验中心建设DCSDCS虚拟实验中心虚拟实验中心DCS大纲一一二二三三虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验中心建设DCS一ONE一一二二三三虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验中心建设DCS虚拟仿真实验概述一随着计算机、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。理论研究理论研究理论研究理论研究实验研究实验研究实验研究实验研究虚拟实验虚拟实验虚拟实验虚拟实验“三驾马车三驾马车三驾马车三驾马车”科学研究科
2、学研究科学研究科学研究DCS一1.1虚拟仿真实验的含义虚拟仿真实验概述实验效果实验效果基本组成基本组成实现原理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
3、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。DCS一1.1虚拟仿真实验的含义虚拟仿真实验概述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。控制中心终端DCS一1.2虚拟仿真实验的发展模式虚拟仿真实验概述模拟实验模拟实验仿真实验仿真实验虚拟实验虚拟实验模拟实验是模拟实验是在人为控制研究对象的条件下进行观察
4、，模仿实验的某在人为控制研究对象的条件下进行观察，模仿实验的某些条件进行的实验些条件进行的实验。是对。是对事物的内部结构，运动变化过程进行事物的内部结构，运动变化过程进行模拟模拟的过程的过程。是科学实验的一种基本类型。是科学实验的一种基本类型。仿真实验没有仿真实验没有普通意义上实验的必备器材，是利用普通意义上实验的必备器材，是利用数学模型或数数学模型或数学学物理效应模型物理效应模型，并借助于专家经验知识、统计数据和信息资，并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究的实验方法。料对实验结果进行分析研究的实验方法。虚拟虚拟实验是指借助于多媒体、仿真实验是指借助于多媒体、仿真和和
5、VRVR等等技术在计算机上营技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境，关软硬件操作环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目各种实验项目。并利用网络技术实现网络化虚拟系统。并利用网络技术实现网络化虚拟系统原有系统原有系统模拟系统模拟系统特征相似性模拟实验系统仿真模型仿真模型实体系统实体系统计算系统计算系统建模仿真实验系统编程虚拟系统虚拟系统网络网络硬件硬件网络化网络化虚拟系统虚拟系统逻辑结构模型逻辑结构模型软件软件虚拟实验系统DCS一1.3虚拟仿真实验的特
6、点虚拟仿真实验概述资源开放资源开放形式开放形式开放对象开放对象开放系统软件系统软件程序模块程序模块实验项目实验项目设计模板设计模板数据分析与数据分析与处理工具包处理工具包信息信息资料资料实验资源实验资源项目开发项目开发对象不同对象不同实验操作实验操作网络化网络化平台化平台化实验内容实验内容实验时间实验时间实验空间实验空间学生学生系统管理员系统管理员实验技术人员实验技术人员学习者学习者爱好者爱好者参与者参与者探索者探索者DCS一ONE一一二二三三虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验中心建设DCS虚拟仿真实验教学二优越性一：经济省钱降低实验实践教学成本模拟仪器仪表使用DCS虚拟仿真实验教学
7、二优越性二：生动直观打造多样化的教学环境柴油机工作原理DCS虚拟仿真实验教学二优越性三：安全可靠营造安全实验教学氛围危险化学品实验爆炸性实验高空作业实验高压电类实验野外类实验DCS虚拟仿真实验教学二优越性四：情景再现解决小概率事件再现问题故障再现DCS虚拟仿真实验教学二优越性五：客观真实增强实验教学的互动性航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件船舶驾驶DCS虚拟仿真实验教学二优越性六：智能客观解决智能化考试、考核问题。动力设备拆装DCS虚拟仿真实验教学二优越性七：职场体验解决工作职场展示问题轮机模拟器DCS虚拟仿真实验教学二作用一：提供良好实验平台，提高实验教学水平传统教学中，理论教学与实验教
8、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。DCS虚拟仿真实验教学二作用二：整合实验教学资源，实现实验室的真正开放 虚拟虚拟仿真实验室易于构建、易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，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费用，显著降低实验室建设和管理成本。成本。 虚拟仿真实验可以提供开放式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实验环境。学生可以打破时间
9、和地域的限制完成相关的教学实验。制完成相关的教学实验。教师教师服务器服务器交换机交换机学生学生学生学生DCS虚拟仿真实验教学二作用三：改变实验教学模式，培养科技创新人才虚拟仿真实验，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！DCS虚拟仿真实验教学二局限性l降低学生对实物的感性认识l降低学生对元器件性能及参数的了解l降低学生的实际动手操作能力l降低学生对实验误差的分析能力DCS一ONE一一二二三三虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验教学虚拟仿
10、真实验中心建设DCS虚拟仿真实验中心建设三3.1为什么要建虚拟仿真实验中心在很多专业课程的理论教学中，存在一些普遍性问题。其一其二其三l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。l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。l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。DCS虚拟仿真实验中心建设三3.1为什么要建虚拟仿真实验中心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
11、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。DCS虚拟仿真实验中心建设三3.2虚拟仿真实验中心的目标是什么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；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；DCS虚拟仿真实验中心建设三3.3怎样建设虚拟仿真实验中心教育技术专家教师行业专家没有完美的个人，只有完美的团队！专业IT企业教育行政由学校
12、统一规划部署，建立长期开发组织路线。3.3.1整合（人+资源）DCS在优化虚拟仿真教学资源的同时，注重师资队伍建设和管理体系建设。应建立由包含国家级教学名师、国家级教学团队引领的专职教学团队，并引入企业教师队伍，确保专业教学和实验指导顺利开展，校内师资与企业人员相互配合，内引外联，专兼结合，注重将专业科研以及虚拟仿真技术的成果应用于实践教学。在管理运行方面，建立时间、空间、内容“三维”开放的机制，以满足不同个性、不同水平、不同专业学生的需求。教师1教师编剧、导演DCS行业专家2行业专家最新的行业动态，最权威的实践经验。监制DCS教育技术专家3能够在新技术教育领域从事教学资源、教学媒体和教学系统
13、的设计、开发、运用、管理和评价。教育技术专家监制DCS专业IT企业4专业IT企业开发为专业课程服务的多元化实验教学资源。剧务、演员DCS教育行政5组织、领导和管理。教育行政制片人、出品人DCS虚拟仿真实验中心建设三3.3怎样建设虚拟仿真实验中心整合现有学校资源，建设综合虚拟仿真教学平台3.3.212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。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
14、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。3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。建设大型虚拟仿真实习平台（虚拟数字船、虚拟数字工厂）。DCS虚拟仿真实验中心建设三3.3怎样建设虚拟仿真实验中心仿真教学平台应具有的功能3.3.3五大功能在线演示操作在线演示操作实验预习系统实验预习系统虚拟仿真实习平台虚拟仿真实习平台互动答疑互动答疑分布式交互仿真分布式交互仿真l包括具有3D演示效果的课程课件。l在线掌握学生的实验预习情况，实现实验室的无人化、智能化管理。l大型实习船舶，实习工厂，多角色参与。l在线留言，有问题及时沟通。l虚拟仿真实验实操，不受时间和空间限制。DCS课件制作http:/仿真教学。中国http:/POWERBY:HuiFengEDU&TELISS谢谢！
