虚拟仿真教学营销部心得体会

2020-07-10 来源:教学心得体会收藏下载本文

推荐第1篇:气象虚拟仿真

真实模拟各种突发状况,提高应急处理水平与能力。预防气象灾害模拟演练,提升防灾避灾安全意识。

一、需求分析

如何强化我国重大事故应急演习机制,以开放式演习方式代替照本宣科式的表演性演习方式,积累应急演习的经验,找出应急体系中的弱点,是目前应急体系建设中急需解决的一个问题。应急仿真演练系统通过对各类灾害数值模拟和人员行为数值模拟的仿真,在虚拟空间中仿真灾害发生、发展的过程,以及人们在灾害环境中可能做出的各种反应;并在演练平台上,在最大限度仿真实际灾害的条件下,开展应急演练。在此基础上,制定各类企事业单位的数字化应急预案。应急仿真演练系统可以用来训练各级决策与指挥人员、事故处置人员,发现应急处置过程中存在的问题,检验和评估应急预案的可操作性和实用性,提高应急能力。系统可以使企事业单位能够运用现代化手段,加强协调能力和应急能力,使应急演练科学化、智能化、虚拟化。

三维应急仿真演练系统可以广泛应用于自然灾害(气象、地质等),石油,电力,钢铁,冶金,煤矿,化工,航空,机场,运动场馆,地下管道,地铁,公路,反恐等需要三维可视化用于决策和分析的领域。是为了满足应急演练和各种预案落实和考核的需要,建立在虚拟现实和灾害仿真技术的基础之上。系统通过对灾害现场和灾害过程的模拟仿真,为参训者在计算机系统上提供执行各项应急救援任务的虚拟环境。参训者在此环境中按照职能和任务的不同,模拟不同的角色,各角色相互合作,协同训练,完成所设定的任务。

二、气象灾害应急仿真演练系统包括以下几个方面:气象灾害应急救援仿真培训系统、气象灾害应急推演仿真系统、气象灾害仿真系统。

1.虚拟演练系统主要包括两种训练模式:预案训练模式和突发事件训练模式。

预案训练模式是指受训者按照预案规定的内容,各司其职,完整地按照预案执行救援的全过程。预案训练将预案变得可以执行,并形成了一个考核手段。

突发事件训练模式就是在训练的过程中,由系统操作人员进行干预操作,比如:突然设置一次“爆炸”,突然改变“风向”等等。突发事件的训练是对突发事件的反应和指挥能力。

2.虚拟演练系统主要包括以下模块:场景任务设置模块、角色训练模块、数据查询模块、训练控制模块、记录/编辑模块、考核模块。

a.场景任务设置模块

根据不同的训练目标和任务,为训练提供一个虚拟的训练场景,并在场景内设置相应的灾害或突发事故现象,形成一个逼真的虚拟演练环境。

b.角色训练模块

演练系统提供针对不同角色进行训练的功能。根据登陆的不同角色,系统提供不同的能力和权限。 根据在应对灾害时职责和所需能力的不同,角色主要包括以下几类:群众、社会救援力量、现场专业救援力量,指挥中心等

c.数据查询模块

在训练过程中产生大量数据,查询模块目的是方便决策者查询、观看和使用这些数据。系统提供各种工具和功能,可方便对训练的全过程进行全方位观看和数据查询。

d.训练控制模块

演练环境是由“场景及任务设置模块”初始化设置确定的。但为了提高对突发事件处理能力的训练效果,需要在训练的途中,添加各种突发事件。为此系统提供在训练过程中,提供人为添加和改变演练环境的功能。具体功能包括:天气(外部环境)状况调整、灾情状况调整、救援力量调整、新任务下达、其他突发事件等

e.记录/编辑模块

记录并能回放整个训练过程,包括所有的事件细节、处理过程、通讯语音录音等。该模块为训练总结、处置预案生成等提供手段。

f.考核模块

考核分为预案演练考核和突发事件演练考核。 预案演练考核是根据预案演练的结果,对比已有预案,并产生考核结果。考评结果与演练记录均可进行保存、分发和查询。

突发事件演练考核是在训练过程中或结束后,可由参加演练评审专家进行实时或事后点评,提供点评和记录工具。考评结果与演练记录均可进行保存、分发和查询。

三、系统特色:

系统的数据库关联

系统功能强大,可与SQL Server数据库系统兼容,利用数据库技术和专家系统,建立三维模型数据库,装备预设故障库,参训人员数据库,训练与评估题库等。

分布式交互仿真技术

通过广域网和局域网把分散在不同地点的软硬件设备及有关人员联系起来,并在虚拟环境中实现同时训练,模拟操作。同时,通过外设硬件设备以及VRP的游戏外设模块可以与虚拟场景中的设备进行交互。

系统的可扩展性

在仿真训练的平台上集成其他系统,如应急预案、灾害防治方法、抢险救护方案等。

推荐第2篇:示范性虚拟仿真教学项目

2017年度示范性虚拟仿真实验教学项目

挖掘装载机CAD整机虚拟装配实验

机械电子工程学院 2017年10月26日

【实验名称】

实验名称是挖掘装载机CAD整机虚拟装配实验。属于矿山机械现代设计课程教学内容。实验采用上机操作。学生可以在仿真中心机房或校园网节点利用客户端计算机连接服务器,按照指导手册逐步完成实验学习。计划学时3学时。

【实验目的】

学生通过实验完成虚拟样机整机CAD装配,可以了解挖掘装载机这一典型矿山机械装备的整体系统结构、部件组成和装配关系,进一步熟练掌握CAD虚拟装配操作技巧,并为后续动力学仿真和结构强度分析打好基础。

【实验内容】

实验内容是在已经建好的挖掘装载机各组件模型基础上,按照整机结构逐一装配连接,最终构成产品整机。实验过程中应注意随时保存模型文件,掌握并灵活使用鼠标按键实现图形动态操作。

【实验步骤】 具体实验步骤是:

(1)通过登录管理平台获取账号,启动VNC软件登录服务器;

(2)启动FreeCAD软件并依次导入行走机构、驾驶室、动力系统总成、运输机构总成和工作机构总成,同时使用装配约束关系依次完成各部件装配;

(3)检查装配体组件自由度和干涉情况,适当调整并避免零件结构干涉; (4)保存整机装配即虚拟样机CAD文件;

(5)断开服务器连接并关闭客户端,填写实验学习记录。 【项目特色】

1 / 2 本实验项目及课程是我校应用型专业教学改革试点课程。教学团队根据专业教学发展需要,结合地方特色——矿山机械装备产业发展,紧抓特色方向,开发并建立了特色鲜明的矿山机械现代设计数字化教学资源库和虚拟仿真教学平台。

【技术特点】

该教学平台依托中心高性能服务器支撑,可以实现分布式远程学习和实践操作教学,特别是完全采用开源软件技术实施应用软件整合和配置,实现了支撑软件的完全共享和免费,支持灵活地订制开发。

【教学效果】

仿真实验教学平台有效促进了产学研教融合,取得显著成果。特别是教学团队联合企业编修订矿山机械行业标准5项,获2017年矿山机械行业标准化工作先进集体称号。学生创新实践能力显著提高,已申请专利十余项并多次获得全国大学生数字化设计大赛和先进成图竞赛等国家级竞赛奖。

【发展设想】

展望未来,随着智能制造特别是现代设计与信息技术发展,教学平台计划将逐渐引入AR/VR和工业云技术。现有的开源模式特别有利于实现并支撑后续工业云协同设计与教育教学平台拓展。

【小结致谢】

本项目获得了江西省高等学校教学改革研究课题资助(JXJG16-22-

1、JXJG15-22-6)。本项目所使用软件均采用GPL协议。在此向VNC、FreeCAD和Ubuntu等开源软件及开源软件基金会致谢。

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推荐第3篇:虚拟汽修仿真教学系统

虚拟汽修仿真教学系统

中国已成为全球汽车的第一大市场,快速发展的汽车工具为我国经济注入了一支强心剂,拉动了各个产业的发展,随着我国汽车保有量的不断攀升,另一个问题已经浮出水面——汽车维修维护。

不仅是现有的4S店,社会上的各类大大小小的汽车维修店如雨后春笋般涌现,而汽车维修维护人才却极为缺乏,近年来汽车工业和汽车技术不断发展,新能源汽车也不断普及,对汽车的维修维护提出了更高的要求。作为汽修人才培养的主力:职业院校,如何解决社会汽修人才的问题,成为了最大的教学要求。

汽车作为一个高度机电一体化的产品,内部结构非常复杂,需要全面了解汽车的结构和运行原理,才可能对维修维护有深刻的认识和技能,利用先进的IT技术,使用虚拟汽车教学培训系统,对培养汽修人才有着巨大的促进作用。

凤凰创壹虚拟汽车教学培训系统以3D互动方式直观展现汽车的基本结构和工作原理,以及虚拟拆卸与安装(每一步互动操作都有相应的语音解说或提示)。并提供3D互动 故障诊断及考核功能。本系统包含汽车机械常识、汽车文化、汽车的美容与装饰、汽车电子电工技术应用、汽车结构与拆装、汽车使用日常维护、汽车的修理、汽车 性能检测、汽车故障诊断九大模块:(1)汽车机械常识包含量缸表的使用、曲轴的测量、汽缸的测量;(2)汽车文化包含汽车驾驶的演示和汽车驾驶的实训; (3)汽车的美容与装饰章节包含的主要课程(汽车清洗、汽车护理、汽车漆膜修补、汽车车身装饰、汽车室内装饰、车身电器的装饰等);(4)汽车电子电工技 术应用主要包含电源系统绘制与连接、启动系统绘制与连接、点火系统绘制与连接、照明系统绘制与连接;(5)汽车结构与拆装包含整车拆装,发动机拆装,发电 机拆装,发电机拆装(含工具),自动变速器原理,变速器内部展示与拆装,汽车整车展示与拆装,汽车底盘展示与拆装等(所有拆装均包括:自动拆卸,自动安 装,手动拆卸,手动安装。其中自动拆卸,自动安装是为了让学员学习整个拆装过程,手动拆卸,手动安装是为了学员练习对所学拆装步骤的熟悉度);(6)汽车使用日常维护包含调整点火正时、交流发电机各部件的检修、启动机故障诊断与排除、前照明灯的检查与排除、电动门窗故障诊断与调整等。(7)汽车的修理包 含汽油泵拆装、分电器拆装、曲柄连杆机构拆装、活塞环更换、喷油器拆装、汽油机竣工验收、柴油机竣工验收、气缸压力的测量、变速器的拆装、前桥拆装、转向 器拆装桑塔纳主减速器拆装、东风制动阀拆装、交流发电机拆装、分电器拆装、四缸发动机拆装、以及制冷剂进行泻放、添加及抽真空等常见汽车修理内容;(8) 汽车性能检测功能模块可让学员在三维互动的场景中学习动手进行制动性能检测、灯光性能检测、汽车尾气性能检测、侧滑性能检测、蓄电池性能检测、交流发电机 性能检测、启动机性能检测、点火性能检测、点火能量检测等性能检测;(9)汽车故障诊断包含机械故障,电控故障,电器故障。机械故障主要检查器件磨损间 隙,裂纹,变形,老化等故障(包括冷却系统,润滑系统,启动系统,点火系统等故障);电控故障检查发动机控制和各个系统控制反馈信号的检测,查看各个功能 传感器的故障(防盗系统,燃油系统,排气系统,点火系统,空气供给系统等故障);电器故障检查各个系统的电器原件故障(如雨刮喷水系统,灯光照明系统,仪 表系统,启动系统,充电系统,玻璃升降系统,电动后视镜系统等故障)。本系统还提供排除故障过程中需要用到相关仪器仪表,例如:汽车故障检测仪,示波表, 千分尺,内径千分尺等三维互动模型。

在职业院校汽修专业中推广和普及虚拟汽车维修维护培训系统,是汽修教学改革的一大进步,不仅在教学方法是进行了改革,在教学内容和教学模式上都是巨大的进步和变革,对我国大力发展汽修人才有巨大的推动作用。

推荐第4篇:国家级虚拟仿真实验教学

东华大学教务处通知

教函2013年35号 签发:吴良

关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心申报工作的通知

各学院:

根据教育部《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013〕94号)(附件1),现就我校国家级虚拟仿真实验教学示范中心申报推荐工作有关事项通知如下:

一、建设内容和任务

虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。

(一)建设任务

虚拟仿真实验教学中心建设任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。

(二)建设内容

1.虚拟仿真实验教学资源。发挥学校学科专业优势,积极利用企业的开发实力和支持服务能力,充分整合学校信息化实验教学资源,以培养学生综合设计和创新能力为出发点,创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等教学资源,提高教学能力,拓展实践领域,丰富教学内容,降低成本和风险,开展绿色实验教学。

2..虚拟仿真实验教学的管理和共享平台。建设具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台,高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。探索校企共建共管的新模式和新途径,建立可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系。

3.虚拟仿真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。

4.虚拟仿真实验教学中心的管理体系。以虚拟仿真实验教学资源的开放共享和充分使用为目标,系统制定并有效实施保障虚拟仿真实验教学的教师工作绩效考核、经费使用管理、实验教学中心维护与可持续发展等政策措施,建立有利于激励学生学习和提高学生创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制。

二、申报对象

本次国家级虚拟仿真实验教学示范中心申报对象主要为我校国家级实验教学示范中心和上海市级实验教学示范中心。非实验教学示范中心如已有相关的建设基础也可申报。请符合申报条件的学院根据自身的特色和优势自愿申报。

三、申报日程安排

1.9月16日前,各学院提交书面材料。包括:《国家级虚拟仿真实验教学中心申请书》(附件2),相关支撑材料(关于实验教学示范中心成立的批件以及相关政策、保障措施、规章制度等文件)。 2.9月18日-30日,学校组织专家评审,遴选确定上报项目,并公示。 3.入选项目按教育部通知(教高司函〔2013〕94号)要求准备视频、网站等其他相关材料,10月25日报送书面材料和光盘材料至教务处,电子材料一并发送至电子邮箱:mzmedu@dhu.edu.cn。联系人:毛志敏,联系电话:67792064。

附件:

1.教育部《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》(教高司函〔2013〕94号)

2.国家级虚拟仿真实验教学中心申请书 3.国家级虚拟仿真实验教学中心遴选要求

教 务 处 2013年9月3日

推荐第5篇:数控机床虚拟仿真系统

产品需求及技术规范

一、建设目标: 项目建成后,为数控技术专业提供现代化数控技术类专业的学习的平台、学生学习数控机床操作的实训仿真平台和考核平台,建成后将达到以下应用目标:

1、建立数控技术专业教学仿真实训软件平台,该平台能完成数控机床仿真实训操作;

2、建设一个资源丰富的专业教学学习的平台;

3、建设一个能完成学生课程考核系统平台;

4、建设一个能管理学生教学过程的管理平台。

二、项目组成 项目主要包括三个部分:数控技术专业教学仿真实训软件平台建设、数控机床仿真终端设备开发集成系统、仿真平台教学资源开发。

(一)数控技术专业仿真实训软件平台建设 系统平台建设主要包括:实训系统开发和考核系统开发等。

(二)数控机床仿真终端设备开发集成 数控机床仿真终端设备主要包括:基于安卓系统的平板触摸式仿真数控机床终端操作面板的开发。

(三)仿真平台教学资源开发 开发基于工作过程的课程教材,适用于虚拟仿真平台的教学使用;开发基于网页的教学学习资源。

三、系统功能需求说明

(一)数控技术专业仿真实训软件平台包括5部分:工厂及车间虚拟场景系统、数控机床虚拟仿真系统、教学考核系统、积分管理系统、管理功能。各子系统的主要功能如下:

(1)工厂及车间虚拟场景系统

能提供工厂厂区平面图; 能在制作的工厂环境中漫游;

工厂由若干个车间组成,每个车间大小可以定制;

能在制作的车间环境中漫游,能在车间虚拟环境中完成着装、领取工具、刀具、量具等职业行为动作。

漫游中提供多个人物角色,分男和女,各种人物角色有不同形象。 车间环境是小组团队实训学习的虚拟实训环境,在该环境中,有完整清晰的标示线,指明各个区域的作用,并在各个区域中完成相关职业活动学习任务、实训任务和实际的工作任务; 车间虚拟环境中能在规定区域中由教师或者学生自由摆放数控机床、钻床等设备和工具车、材料车等辅助设备; 车间虚拟环境提供的设备种类包括:数控车床、数控铣床(3轴);提供是辅助设备包括:工具车、材料车、钳工台。 提供进入其他模块的入口功能。 (2)数控机床虚拟仿真系统 能完成以下系统的仿真操作功能: a、加工中心:华中22m、法那科oi MD b、数控车床:华中世纪星、广数系统;

能完成刀具选择,毛坯选择和装夹功能; 能完成程序仿真; 能完成零件的仿真加工; 能完成加工产品的测量;

能完成加工产品测量数据的填写,并能发回服务器提供给老师,并能通过系统进行自动评分;

能独立完成数控车床、数控铣床学习任务;

能采用团队合作的方式完成数控车铣复合学习任务; 提供任务导向的教学工作任务;

(3)教学考核系统

能提供理论考核和实训考核; 能提供理论试题录入功能;

能提供实训任务录入功能,并提供工艺表书写功能; 能自动组卷,并通过网络的方式传递到每个学生界面; 能自动阅卷和手工阅卷模式; 能自动将成绩录入; 提供成绩数据统计信息; 能提供打印功能;

(4)积分管理系统

能根据完成任务情况,让学生获取不同积分; 能保存积分;

能根据学生积分,提供不同装备(包括先进刀具、量具、能提供不同数量的加工材料、不同夹具等); 能将积分和考核系统关联起来,通过积分获得规定学分。

(5)管理功能。 管理功能分为:成员管理子系统、学生学习过程管理子系统、学生成绩管理子系统、权限管理子系统,统计分析子系统。 成员管理子系统:提供管理员、教师、学生角色管理,依据个人二代身份证的信息建立管理系统,分配给各个成员不同的权限。 学生学习过程管理子系统:能对学生学习过程中的信息进行管理;能完成团队学习分组功能;

学生成绩管理子系统:录入、管理学生的学习过程中的成绩; 权限管理子系统:管理权限;

统计分析子系统:对使用平台情况进行统计分析。

(二)数控机床仿真终端设备开发集成

仿真终端基于安卓系统开发的触摸式数控机床终端操作面板开发; 能通过usb接口与计算机中数控机床仿真软件关联起来,并通过终端系统操作虚拟仿真数控机床;

(三)仿真平台教学资源开发

能将资源录入到学习系统;

能将资源进行组织,形成任务序列表,提供给学生学习; 能对资源进行编辑审核。

四、系统网络结构

(一)、数控仿真平台中心管理服务器 配备了专用的数据库服务器,其作用:负责提供教学资源、教学任务单和专业教学资源标准;负责保存消息系统消息、考核系统信息、管理系统的成员信息; 配备应用接入服务器,其作用:整个仿真系统平台的应用的内部服务接口,提供仿真系统等表现层的应用系统。

(二)、各个院校的中心管理服务器 各个院校通过网络接入中心管理服务器,配备专有数据库服务器、应用服务器和网络服务器。如没有专有数据服务器和应用服务器,可以通过申请可以租用中心管理服务器通过云端技术保存信息和使用应用服务。 网络服务器提供各个院校联入中心管理服务器。

五、性能指标

1、软件平台在网络中能运行,网络中心服务器能承受100人次的并发数量;

2、软件平台满足1万人规模的数据保存;每人数据量为256MB;

3、软件分前端和后端系统,后端系统服务器指标包括:

服务器端响应时间:

CPU占用率:

推荐第6篇:生物学虚拟仿真实验教学中心

华中农业大学是教育部直属、国家“211工程”建设的全国重点大学,在近120年的办学历史中,积淀了“勤读力耕、立己达人”的办学传统;形成了以农科为优势,以生命科学为特色,多学科协调发展的学科体系和用现代生物技术提升传统农科、培养高素质创新人才的办学特色。

华中农业大学生物学实验教学中心成立于2001年,2005年获批为湖北省高校首批实验教学示范中心,2007年获批为国家级示范中心。中心总面积4500平方米,设有植物学、微生物学、细胞与遗传学、生化与分子生物学、生物信息学、学生创新等8个功能分室;仪器设备台件数1929台,总价值达1530万元。每年承担全校15个生物类专业的相关实验,完成实验教学任务30万人学时。中心有教师96人,包括国家名师、长江学者、国家杰青等一批高层次人才,为开展高质量的实验教学提供了坚实的保障。

中心坚持“理论教学与实践教学并重、实验技能训练和科学思维训练并举”,根据生物学学科特点,由浅入深,构建了从群体到分子水平的“3+3+1”的实验教学体系。2009年以来,中心教师先后主持省级教改项目9项,建成国家精品及视频公开课7门,发表教改论文10余篇,获省级以上教学成果奖6项。

随着实验教学改革的不断深入,教学资源分散,综合设计性实验周期长、成本高,高精尖设备本科生无缘接触等实体实验教学的局限性日益凸显。如何应用信息技术集成优势、破解发展瓶颈,成为中心思考和实践的重要课题。

2014年,在教育部虚拟仿真实验教学中心建设思想的指导下,学校按照 “统一规划、分期实施;集成优势,共享资源”的建设思路,依托作物遗传改良国家重点实验室、农业微生物学国家重点实验室、微生物农药国家工程研究中心等国家和省部级研发平台,以生物学实验教学中心为主干,集中作物学、水产养殖、动物医学等3个国家级和6个省级实验教学中心的力量,建成校内8个与生命科学相关学院共享的生物学虚拟仿真实验教学中心。

虚拟仿真中心以“学科特色、产业实践、技术前沿、创新能力”为导向,建立了包含四大模块的虚拟仿真实验资源:

I 综合设计性虚拟实验项目模块

本模块以生物学所属12个二级学科为边界,针对生命科学技术呈现向多学科、多领域综合发展的特点,充分挖掘本校特色学科资源开发综合设计性虚拟项目,培养学生综合创新能力。目前已开发了果蝇综合实验、水稻遗传转化等经典或前沿综合设计性虚拟实验项目。其中,水稻遗传转化虚拟仿真实验项目依托“国家转基因重大专项”和我校全球领先的转基因水稻研发技术成果,让学生全面理解和掌握愈伤组织的诱导及继代、农杆菌侵染、共培养、抗性愈伤组织筛选、外源基因转化瞬时表达检测、转基因植株的分化及移栽、外源基因稳定表达检测等水稻遗传转化的全程技术,使学生尽早接触学科前沿。

II校内外实习实训虚拟仿真模块

本模块立足于为学生创造一个开展宏观生物学学习、实践和了解、掌握生物技术产业化应用的环境。校园及神农架国家生物学野外实习基地数字植物地图仿真项目,目前已涵盖校园内200余种植物的形态特性、生物学特性及分布地点。学生可通过植物在校园或实习点的位置查询掌握植物的分类及生物学特性。

藻类是目前生物工程中进行规模化培养以获得特定产物的一个典型代表类群,经济价值前景广阔。藻类规模化培养虚拟仿真实验项目,可让学生了解从藻类细胞制种、扩大培养、规模化培养、诱导、收获和提取加工等整个藻类细胞培养和利用的流程,使学生从宏观上了解生物技术从理论走向实践的全过程。

III 尖端仪器设备虚拟仿真模块

随着生命科学研究的不断深入,生物学研究手段也不断更新。本模块围绕本校用于生物学研究的尖端仪器设备,开发虚拟仿真实验项目,让学生掌握操作原理,熟练操作过程,接触前沿实验技术,为进入实验室预约使用设备、开展科研训练和后续深造打下基础。目前该模块已将学校蛋白质平台的流式细胞分选仪、分析超速离心机、蛋白质纯化仪开发成虚拟仿真项目,很好的满足了本科生对这类尖端设备的使用需求。

IV 生物学资源拓展模块

本模块主要是整合全校相关的生物学资源,为师生搭建共享学习的平台。动植物数字切片平台,提供了动物、植物、微生物等形态切片300余份,可满足各专业学生对其形态、功能的学习需求。建设中的校园数字博物馆平台,将提供数万份珍贵动物、植物、土壤与地质矿藏数字标本资源。

虚拟仿真中心已建立了功能齐全的综合管理平台,不仅可以对实体实验中心资源进行系统管理,还可以对学生参与虚拟仿真实验项目进行测试考核,在线管理师生互动交流,从而建立起“虚-实-虚”有机结合的实验教学体系和考核体系。

中心的建设与改革为学校培养生物学创新人才提供了有力支撑,发挥了重要示范辐射作用。国家生物学理科基地曾两次被评为全国优秀,100余所高校来校交流。2009年以来,“三生”专业本科生在《核酸研究》等国际杂志发表论文50余篇,先后摘取IGEM、美国数学建模等多项赛事桂冠,每年出国和深造率超60%。

虚拟仿真中心将秉承我校生命科学的优势和特色,瞄准学科和产业发展前沿,不断推进资源整合、校企联合、开放融合,构建“经典与现代、虚拟与现实”相融通的实验教学体系,打造教研产协同的创新人才培养环境,努力实现人才培养的现代化与国际化。

推荐第7篇:虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案

数虎图像提供虚拟仿真实验室硬件设备搭建和内容制作整体解决

方案

虚拟现实实验室是虚拟现实技术应用研究就的重要载体。 随着虚拟实验技术的成熟,人们开始认识到虚拟实验室在教育领域的应用价值,它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有如利用率高,易维护等诸多优点.近年来,国内的许多高校都根据自身科研和教学的需求建立了一些虚拟实验室。数虎图像拥有多名虚拟现实软硬件工程师,在虚拟现实实验室建设方面有着无与伦比的优越性!

下面请跟随数虎图像一起,让我们从头开始认识虚拟现实实验室。 【虚拟现实实验室系统组成】:

建立一个完整的虚拟现实系统是成功进行虚拟现实应用的关键,而要建立一个完整的虚拟现实系统,首先要做的工作是选择确实可行的虚拟现实系统解决方案。

数虎图像根据虚拟现实技术的内在含义和技术特征,并结合多年的虚拟现实实验室建设经验,最新推出的虚拟现实实验室系统提供以下组成:

虚拟现实开发平台:

一个完整的虚拟现实系统都需要有一套功能完备的虚拟现实应用开发平台,一般包括两个部分,一是硬件开发平台,即高性能图像生成及处理系统,通常为高性能的图形计算机或虚拟现实工作站;另一部分为软件开发平台,即面向应用对象的虚拟现实应用软件开发平台。开发平台部分是整个虚拟现实系统的核心部分,负责整个VR场景的开发、运算、生成,是整个虚拟现实系统最基本的物理平台,同时连接和协调整个系统的其它各个子系统的工作和运转,与他们共同组成一个完整的虚拟现实系统。因此,虚拟现实系统开发平台部分在任何一个虚拟现实系统中都不可缺少,而且至关重要。 虚拟现实显示系统: 〃高性能图像生成及处理系统 〃具有沉浸感的虚拟三维显示系统

在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,比如:大屏幕监视器、头盔显示器、立体显示器和虚拟三维投影显示系统,而虚拟三维投影显示系统则是目前应用最为广泛的系统,因为虚拟现实技术要求应用系统具备沉浸性,而在这些所有的显示系统或设备中,虚拟三维投影显示系统是最能满足这项功能要求的系统,因此,该种系统也最受广大专业仿真用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是目前国际上普遍采用的虚拟现实和视景仿真实现手段和方式,也是一种最典型、最实用、最高级别的投入型虚拟现实显示系统。这些高度逼真三维显示系统的高度临场感和高度参与性最终使参与者真正实现与虚拟空间的信息交流与现实构想。

虚拟现实交互系统

多自由度实时交互是虚拟现实技术最本质的特征和要求之一,也是虚拟现实技术的精髓,离开实时交互,虚拟现实应用将失去其存在的价值和意义,这也是虚拟现实技术与三维动画和多媒体应用的最根本的区别。在虚拟现实交互应用中通常会借助于一些面向特定应用的特殊虚拟外设,它们主要是6自由度虚拟交互系统,比如:力或触觉反馈系统、数据手套、位置跟踪器或6自由度空间鼠标、操纵杆等等。

虚拟现实集成控制

一个大型的虚拟现实系统包括很多组成部分,比如:多台投影机、音响系统以及多路视频的输入和切换,甚至是辅助的灯光和窗帘,这些都需要方便的控制和管理,每个部分又包括很多产品和设备,这些产品设备之间需要相互连接、相互依赖,彼此之间协同工作。然而,这样一个复杂的系统要顺利地运行并能够协同工作,就需要进行管理,集成控制系统便是承担该项工作的载体,有了集成管理控制系统,上述一系列工作通过简单的遥控器就可完成整个操作过程。 通常,一部分用户并不重视这个部分,而该部分在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要的,一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统,并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来,如果没有集成控制系统这部分,往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。

在通常的集成控制系统中最典型的设备就是中央控制系统或矩阵系统(如图),这些设备功能强大、操作简单、使用便捷、管理方便,它是整个虚拟现实系统有效管理和运行的基本保障。 【虚拟现实实验室设备配备】

虚拟现实实验室主要实验设备包括 :虚拟现实技术的特征之一就是人机之间的交互性.为了实现人机之间的充分交换信息,必须设计特殊输入和演示设备,以影响各种操作和指令,且提供反馈信息,实现真正生动的交互效果。不同的项目可以根据实际的应用可以有选择的使用这些工具,主要包括:VR系列虚拟现实工作站、立体投影、立体眼镜或头盔显示器、三维空间跟踪定位器、数据手套、3D立体显示器、三维空间交互球、多通道环幕系统、建模软件等。

数据传感手套

观察者还可借助数据手套等设备来操纵虚拟场景中的对象,数据手套中装有许多光纤传感器,能够感知手指关节的弯曲状态,观察者通过手指的活动来实现与虚拟场景交互作用数据手套是一种多模式的虚拟现实硬件,通过软件编程,可进行虚拟场景中物体的抓取,移动,旋转等动作,也可以利用它的多模式性,用作一种控制场景漫游的工具。数据手套的出现,为虚拟现实系统提供了一种全新的交互手段,目前的产品已经能够检测手指的弯曲,并利用磁定位传感器来精确地定位出手在三维空间中的位置。这种结合手指弯曲度测试和空间定位测试的数据手套被称为”真实手套”,可以为用户提供一种非常真实自然的三维交互手段。在虚拟装配和医疗手术模拟中,数据手套是不可缺少的虚拟现实硬件的一个组成部分。

立体眼镜

三维眼镜是用于观看立体游戏场景、立体电影、仿真效果的计算机装置,是基于页交换模式(Pagefilp)的虚拟现实立体眼镜,分有线和无线两种,是目前最为流行和经济适用的VR观察设备。基于页交换模式(Pagefilp)的立体眼镜,分有线和无线两种。均为图形工作站用立体眼镜(Shutterglaes)许多专业软件都支持CrystalEyes,如机械CAD、产品可视化、仿真、分子建模、地理信息系统/测绘和医学成象等。彩色图像真实、高分辨率。

头盔显示器

无论是要求在现实世界的视场上同时看到需要的数据,还是要体验视觉图像变化时全身心投入的临场感,模拟训练、3D游戏、远程医疗和手术,或者是利用红外、显微镜、电子显微镜来扩展人眼的视觉能力,头盔显示器都得到了应用。比如军事上在车辆、飞机驾驶员以及单兵作战时的命令传达、战场观察、地形查看、夜视系统显示、车辆和飞机的炮瞄系统等需要信息显示的,都可以采用头盔显示器。在CAD/CAM操作上,HMD使操作者可以远程查看数据,比如局部数据清单、工程图纸、产品规格等。波音公司在采用虚拟现实硬件技术进行波音777飞机设计时,头盔显示器就得到了应用

三维空间跟踪仪

三维空间跟踪定位器是用于空间跟踪定位的装置,一般与其他VR设备结合使用,如:数据头盔、立体眼镜、数据手套等,使参与者在空间上能够自由移动、旋转,不局限于固定的空间位置,操作更加灵活、自如、随意。产品有六个自由度和三个自由度之分。

3D立体显示器

3D立体显示器是一项新的虚拟现实产品,过去的立体显示和立体观察都是在CRT监视器上戴上液晶光阀的立体眼镜进行观看,并且需要通过高技术编程开发才能实现立体现实和立体观察。而立体显示器则摆脱以往该项技术需求,不需要任何编程开发,只要您有三维模型,就可以实现三维模型的立体显示,只要用肉眼即观察到突出的立体显示效果,不需要带任何立体眼镜设备;同时,它也可以实现视频图像(如立体电影)的立体显示和立体观察,同样也无须戴任何立体眼镜

虚拟现实工作站

立体投影

立体投影仪,其构成中包括壳体、投影仪、偏振镜片、投影屏,投影屏和投影仪分别位于壳体前、后方,偏振镜片位于投影仪的投影镜头前面,投影仪和偏振镜片的数量各为2个,2个投影仪的水平轴线相交、投影图像在投影屏上重合。数虎图像提供了一种结构简单的立体投影设备,可适宜多种场所,具有观看距离远,不易损伤视力,无辐射的安全使用性能,特别适宜作为家用立体投影设备使用。

多通道立体环幕系统

多通道环幕(立体)投影系统是指采用多台投影机组合而成的多通道大屏幕展示系统,它比普通的标准投影系统具备更大的显示尺寸、更宽的视野、更多的显示内容、更高的显示分辨率,以及更具冲击力和沉浸感的视觉效果。该系统可以应用于教学、视频播放、电影播放(现在很多影视院采用这种方式)等。多通道环幕(立体)投影系统由于其技术含量高、价格昂贵,以前一般用于虚拟仿真、系统控制和科学研究,近来开始向科博馆、展览展示、工业设计、教育培训、会议中心等专业领域发展。其中,院校和科博馆是该技术的最大应用场所。这种全新的视觉展示技术更能彰显科博馆的先进性和创新性,在今后若干年内不会被淘汰。

【数虎图像虚拟仿真事业部提供如下实验室解决方案:】 数虎图像是国内最早从事虚拟现实技术研究和制作的高新企业,在深圳、北京、美国、日本都拥有分公司,数虎图像不断吸收和学习国外最先进的虚拟现实技术,在虚拟现实实验室建设方面拥有一整套最优化解决方案。

一、数字城市系统

城市规划演示厅也被称之为数字城市实验室。其主要目标和功能是提供城市规划、城市市政管理、房地产开发与管理、旅游规划以及数字地球(城市)的仿真模拟教学和科研平台。

数虎图像凭借雄厚实力制作了国内最大的数字城市项目,可以为您提供数字内容制作和环幕硬件展示系统整体解决方案。

(数虎图像城市规划演示系统—数字城市实验室截图)

二、旅游导游实验室

导游培训:培养熟练和优秀的导游是旅游专业的教学目标,但是旅游专业学校又面临教学过程中实习资源匮乏、而实地参观成本又高的难题。数虎图像旅游虚拟仿真系统从导游和旅游专业特点出发,按照旅游专业的教学要求和实施特点,设计出适用于导游实训、旅游模拟、旅游规划、信息查询,景区导航,景区切换等功能模块。为旅游专业学校提供一站式解决方案。

(数虎图像制作的旅游仿真实验室)

三、物流仿真实验室

(物流仿真实验室)

学校教育,由于受到诸多条件的限制,大部分内容还停留在以书本为主的教学体系上。部分学校的学生现在能够在大三和大四年级,获得公司实习的机会,但是由于时间和实习单位的工作人员业务繁忙等原因情况,学生了解到的内容比较片面,了解到的业务单证也比较少,实践机会少,学生对业务的认识程度仍然相当低,缺乏感性认识。在走出学校前,为了使学生对整个的口岸物流有全面和相对深入的了解。数虎图像联合业内人士,根据市场需求,可以为物流专业实验室提供:3D仓储模拟实训系统、3D运输模拟实训系统、3D第三方物流模拟实训系统、3D集装箱与堆场模拟实训系统和3D供应链模拟实训系统等一系列解决方案。

四、虚拟维修拆卸实验室

数虎图像虚拟拆卸维修实验室,充分的利用了数虎图像开发的这套虚拟拆装模拟培训系统,可以结合大屏幕提供给更多需要虚拟拆卸和虚拟维修以及虚拟组装的客户,让更多的人一起集中练习,提高培训的效率更加节省成本。

五、虚拟手术实验室

虚拟手术是虚拟现实技术很高端的应用。国外已经可以利用传感设备进行医学学员的培训教学,甚至已经真正的做到了远程虚拟手术的效果。国内目前还没有这样的水平,不过数虎图像和科研机构联合,制作出人体的内部的三维模型和一些互动式的动作,同样能满足培训学员和手术新手的需要。

六、仿真驾驶实验室

虚拟驾驶,也被称为汽车驾驶仿真,或汽车模拟驾驶。数虎图像利用三维图像即时生成技术、汽车动力学仿真物理系统、大视场显示技术(如多通道立体投影系统)、六自由度运动平台(或三自由度运动平台)、用户输入硬件系统、立体声音响、中控系统等,让体验者在一个虚拟的驾驶环境中,感受到接近真实效果的视觉、听觉和体感的汽车驾驶体验。

【数虎图像对于国内教学型虚拟实验室建设的几点建议】 通常,一部分用户并不重视虚拟现实开发平台和虚拟现实控制系统部分,而该部分在虚拟现实系统中恰恰又是非常重要的,一个完善的集成控制手段能使用户很方便的使用虚拟现实系统,并能将虚拟现实系统中各个部分的功能充分地发挥出来,如果没有集成控制系统这部分,往往造成整个虚拟现实系统利用率低、系统管理困难、系统稳定性差、协同工作能力低下等等一系列问题。还有就是虚拟现实开发平台的采用上,最好采用通用性强的能和国际接轨的的虚拟现实开发平台,并注意以下几个方面:

1、用“平民化”的技术实现教学型虚拟实验室的建设和应用

2、更新实验教学观念,重新认识虚拟实验室

3、切合实际,合理选择开发技术平台

推荐第8篇:虚拟4S店仿真软件

《虚拟4S店仿真软件》

1、《虚拟4S店仿真软件》是基于网络交互的实训软件,可在虚拟环境中进行漫游,模拟真实的4S店的业务流程,可进行接车、维修、交车和验车活动,利于学生体验4S店售后服务的操作流程,能够体验4S店的接车员、机修工、质检员、交车员等岗位任务,为以后的实习和工作奠定良好的基础。

2、《虚拟4S店仿真软件》根据不同用户的要求可设定为色管理员,教师、学生、游客等身份,每种身份在平台中的权限可以进行自定义。

3、《虚拟4S店仿真软件》可对学生用户可进行年级、班级、小组管理。

4、《虚拟4S店仿真软件》教师用户可进行车辆设置,设置车辆的车主基本信息、车辆基本信息、维修项目范围等,编辑好的故障车可多次重复使用。

5、《虚拟4S店仿真软件》教师用户可给学生用户安排生产活动,可以是接车岗位、维修岗位、验车岗位、交车岗位,也可以是全过程各岗位的活动安排。

6、《虚拟4S店仿真软件》教师用户可给学生用户安排任务的模式可以是个人模式,也可以是团体模式。个人模式,即教师制作的车辆可以给布置的每个学生独立操作,操作结果互不影响。团队模式,即一个团队中,学生可以协同操作完成整个车辆维修售后服务的整个流程。可以多人同岗,也可多岗同人,在灵活的权限分派机制下,让学生充分了解岗位交接的中间流程。

7、《虚拟4S店仿真软件》学生用户进入平台后与软件内置AI交互,可完成来自教师布置的各种虚拟仿真任务;在接车岗位可完成接车检查,填写并与车主确认接车检查结果,签署接车单与维修单;在维修岗位可根据维修单对车辆进行维护或检修;在验车岗位可完成对车辆维修质量的检查;在交车岗位可完成交车任务。

8、《虚拟4S店仿真软件》教师用户可查看任务的执行情况,回放学生的操作过程。

9、《虚拟4S店仿真软件》与合作开发的南平农校核心课程《汽车发动机构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车维修检测技术》和《汽车美容与装潢》仿真教学软件配套使用。即在虚拟4S店中完成仿真实训项目。

推荐第9篇:虚拟仿真实验教学中心遍地开花

近期,教育部批准100个实验教学中心为国家级虚拟仿真实验教学中心、批准100个实验教学中心为国家级实验教学示范中心。陕西省12所高校8个实验教学中心获批国家级实验教学示范中心、9个实验教学中心获批国家级虚拟仿真实验教学中心。

陕西批准为国家级实验教学示范中心的有:西北大学电子信息技术实验教学中心、西安交通大学机械工程专业实验教学中心、西安电子科技大学计算机网络与信息安全实验教学中心、西安工业大学电工电子实验教学中心、西安建筑科技大学冶金技术实验教学中心、陕西师范大学地理学实验教学中心、第四军医大学基础医学实验教学中心、空军工程大学通信工程实验教学中心。

陕西批准为国家级虚拟仿真实验教学中心的有:西安交通大学应急管理决策虚拟仿真实验教学中心、西安电子科技大学集成电路设计与制造虚拟仿真实验教学中心、西安建筑科技大学土木工程虚拟仿真实验教学中心、西安科技大学矿山建设工程虚拟仿真实验教学中心、长安大学工程机械虚拟仿真实验教学中心、西北农林科技大学森林生物学虚拟仿真实验教学中心、陕西师范大学心理学虚拟仿真实验教学中心、第四军医大学口腔医学虚拟仿真实验教学中心、第二炮兵工程大学导弹测试与控制虚拟仿真实验教学中心。

【西安交通大学】机械工程专业实验教学中心、应急管理决策虚拟仿真实验教学中心获批。机械工程专业实验教学中心面向“中国制造2025”战略,依托该校机械工程一级学科,通过统筹校内高端制造装备、三维(3D)打印、制造系统等高水平科研基地和校外国家级工程实践教育中心等优质资源而建设。中心坚持“专业与素质并重、实践与实战创新”的理念,以构建“硬件设施一流、资源融合充分、结构体系完整、学科特色鲜明”的机械工程专业实践教学平台为核心,积极推进实践教学模式改革,形成了专业实验能力、工程实践能力、创新实践能力培养三位一体的实验教学体系,探索得到了一系列行之有效的实践教学新方法,建立了相应的以工程教育认证为导向的实践教学质量标准,为培养引领未来的机械工程专业拔尖创新人才提供有力支撑。应急管理决策虚拟仿真实验教学中心总占地面积约3500平方米,拥有实验室24间,设备固定资产总值1600余万元。面向管理科学与工程类、工商管理等2大类7个专业开展虚拟仿真实验教学,已建设30个真实实验无法展开的虚拟仿真综合实验项目,如“突发事件预测预警实验”“应急联动多部门协作实验”“应急物流运力交易实验”“应急决策仿真实验”等,其中50%以上实验项目为自主研发。通过实验教学,缩短了理论学习和现实应用之间的距离,可以帮助学生更加深入的理解课本知识,同时培养学生的动手能力。突发事件的频发要求管理类学生需要掌握和具备处理突发事件的能力。针对我国社会发展与应急管理的重大现实需求,管理学院成立了学科交叉的科研与教学协同的应急管理决策虚拟仿真实验教学中心。该中心的建设核心目标是提高管理类学生应对突发事件、实时综合管理决策的能力,培养具有国际化视野及社会责任感的创新型管理人才。

【陕西师范大学】心理学虚拟仿真实验教学中心、地理学实验教学示范中心获批。心理学虚拟仿真实验教学中心按照“以实为本,以虚为媒,虚中求实”的建设原则,遵循“内隐加工形象化,发展进程短时化,特殊案例再现化,风险情境安全化,技能训练系统化”的建设理念,形成了“认知与行为基础实验能力培养平台”“现代认知神经科学创新能力培养平台”“航空航天心理学及人因工程仿真实验平台”和“病理心理虚拟实验平台”四个虚拟实验教学仿真平台,实现了传统实验教学与现代教学手段的有机融合,丰富了心理学实验教学内容,提高了教育教学水平,发挥了辐射示范带动作用。地理学实验教学示范中心依托该校地理学一级学科、历史地理学国家重点学科、地理科学国家级特色专业,按照“室内实验与野外实践一体化”的实验教学理念,立足黄土高原和秦巴山地,抓住西部资源环境与经济社会发展热点,创新了自然地理学、人文地理学、遥感与地理信息系统实验教学内容与方法,成为我国西部地区创新型地理学人才培养的核心基地。中心形成了立足地理科学,实现多学科实验教学融合;立足校内平台,实现多元化实验教学拓展;立足黄土高原,多渠道服务西部发展;立足学生发展,多层次创新人才培养的特色。

该校相关负责人表示,此次两个国家级实验教学示范中心的获批,是陕西师大多年来一贯重视实验教学工作结出的硕果,是相关学科集体智慧的结晶。截至目前,陕西师大建成了4个国家级实验教学示范中心(化学实验教学中心、数字传媒技术实验教学中心、跨学科X-物理实验教学中心、地理学实验教学示范中心),3个国家级虚拟仿真实验教学中心(化学虚拟仿真实验教学中心、生物学虚拟仿真实验教学中心、心理学虚拟仿真实验教学中心)。国家级实验教学中心的建设,推动了学校实验教学和实验教学改革,促进了学校人才培养水平的不断提升,标志着该校实验教学水平迈上了一个新的台阶。

【长安大学】工程机械虚拟仿真实验教学中心获批。工程机械虚拟仿真实验教学中心是长安大学“211工程”及“985优势学科平台”重点建设实验室之一,成立于2012年6月,2016年1月成为国家级虚拟仿真实验教学中心。目前有实验教学人员55人,其中教授12人,副高职29人,中级职称及其他14人,获得博士学位的47人,硕士学位及其他7人,平均年龄43岁。中心用房面积近1200m2,仪器设备1432台,价值1800余万元。近期获得省级教学成果奖6项,省级教改项目5项。获得省级及以上科学技术奖5项,编写教材17部,发明专利46项,现拥有工程机械关键零部件现代虚拟制造平台、工程机械原理展示、工程机械结构设计及其分析计算、工程机械电液控制系统、工程机械拆装与驾驶、工程机械施工控制等共6个虚拟仿真实验平台、开设近百项虚拟仿真实验项目。

【西北大学】电子信息技术实验教学中心获批。至此,该校国家级实验教学示范中心数量达到7个,在全国高校中并列第六,在全国地方高校排名第一。电子信息技术实验教学中心成立以来不断加强内涵建设和改革创新,按照《高等学校基础实验教学示范中心建设标准》要求进行了资源整合,形成了以“加强基础,强化应用,提高素质,注重创新,激励个性,体现特色”的人才培养思路,构建了分模块、分层次、分阶段的“立体化”的实验教学体系,培养了一大批信息学科高素质创新型人才。该校相关负责人表示,此次获批为国家级实验教学示范中心,将进一步推动该校本科实验教学改革,提高人才培养质量。学校也将一如既往高度重视实验教学示范中心建设,在“十三五”期间,依托“教学实验室提升计划”,全面改善教学实验室基本条件,推进实验教学整体改革,进一步提高学生创新精神和实践能力。

【西安科技大学】矿山建设工程虚拟仿真实验教学中心获批。西安科技大学矿山建设工程虚拟仿真实验教学中心是依托该校国家级采矿工程实验教学示范中心、国家煤炭工业采矿工程重点实验室、教育部西部矿井开采及灾害防治重点实验室、陕西省岩层控制重点实验室和陕西省岩土工程教学示范中心建设完成的。该中心面向矿山建设、土木工程、采矿、安全、地质、测绘等专业开设虚拟仿真实验教学课程,为学生开设虚拟仿真实验项目46个,其中科研转化实验教学项目18个。针对本科教学实验高难度、高危险、高成本的特点,按照“虚实结合、相互补充、能实不虚、以虚扩实”的建设原则,创新性的构建了“三层次,四类型、四结合”一体化的虚拟仿真试验教学体系,强化矿山建设工程特色,建立了现代化矿山工程虚拟仿真、矿山建设工程施工工艺与检测技术虚拟仿真、矿山建设工程优化设计虚拟仿真及矿山建设工程数值模拟等四个各具特色、相互补充的矿山建设工程虚拟仿真实验教学平台。近年来,实验中心承担国家级、省级、校级大学生创新实验课题1000余项,获得科技作品竞赛国家级、省级奖350余项,承担国家级项目100余项,获省级以上奖项34项,出版学术专著10部,获国家发明专利17项,实用新型专利、软件著作权等50余项。作为陕西地区首批省属高校及西北地区唯一一家矿山建设专业的国家级虚拟仿真中心,其具有受众面广、辐射面宽、综合效益高等特点,对促进学校及陕西省信息技术与优质实验教学资源深度融合,改革试验教学方法和教学手段,创新人才培养模式,提高创新性人才培养质量方面发挥积极作用。

推荐第10篇:虚拟仿真课程设计探讨论文

摘要:本文分析了基础医学综合设计性实验教学目前面临的困难和问题,阐述了在中医药院校开设综合设计性实验的虚拟仿真课程的意义和任务,提出了综合设计性实验的虚拟仿真课程开设的目标和模式,使基础医学综合设计性实验拥有新的实验教学补充模式,可有效地推动实验教学改革和实验教学信息化建设,从而有效提高实验教学质量。

关键词:基础医学;综合设计性实验;虚拟仿真课程;设计

基础医学综合设计性实验是我校在国家政策号召下开设的一门用于培养创新型大学生的教学改革课程。虚拟仿真实验可以将虚拟与现实相结合,为实验教学提供新的方法。开设综合设计性实验的虚拟仿真课程可在一定程度上解决实验流程复杂学生不容易入手、实验课程开设专业的限制的问题,同时提高学生学习的兴趣,并侧重在综合素质和创新能力方面的培养。综合设计性试验虚拟仿真课程是创新型人才培养模式的一种,创新型人才培养模式是提高中医实验教学质量的关键,是实验教学的发展趋势[1-2]。

一基础医学综合设计性实验存在的问题

综合设计性实验具有时间长、费用高、实验不确定因素多等特点,实验流程繁琐,从实验宣讲、课题设计、耗材申报、确定实验方案、预实验、正式实验、结项答辩每个环节都需要学生与带教老师及实验准备老师的配合才能完成。繁琐的实验环节,导致学生和老师之间的沟通出现问题,影响实验的正常进行。此外,由于专业开设的限制,部分专业学生不能得到相关的培养。有些学生设计的实验,由于试剂或耗材的不安全性而导致实验不能开设,需要重新更改实验方案。实验方案难易参差不齐,较难观察的实验结果打击学生的积极性,同时也增加了带教老师的指导难度[3]。

二开设基础医学综合设计性实验虚拟仿真

课程的意义综合设计性实验旨在提高学生的综合能力,使学生熟悉科研课题的开题、实验研究、结项等过程,为以后的科研实验奠定基础。设置综合设计性实验虚拟仿真课程具有非常重要的意义,将实验的过程设计成虚拟仿真的模块,学生通过操作模块可以在短期内熟悉实验各个环节,及其在每个环节中需要完成的任务、每个环节的沟通流程,极大的解决学生在实验过程中不知该做什么、不知哪些能做的问题,并在一定程度上提高了效率。虚拟仿真课程开设后,学生将不受专业限制选择该课程,进行虚拟综合设计性实验,并在相关评分体系及纠错体系模块中对实验课程的完成进行评价和指导。虚拟仿真实验应遵循“虚实结合、能实不虚”的原则,在实验开设过程中,将一些有毒有害环节设置成虚拟模式,让学生在掌握知识的同时又免受毒害,减轻对环境的污染。

三设计模块及流程

综合设计性实验虚拟仿真课程的设计应按照实验流程的各个环节进行设计,共包括:范例参考、模拟实验、考核三个部分。范例参考是将往届经典案例按照模拟实验的流程完整列出,供学生进行参考。其中模拟实验包括:实验宣讲、课题设计、耗材申报、确定实验方案、预实验、正式实验、结项答辩七个模块。实验宣讲模块中将学生实验过程中的注意事项,实验课题的研究方向等详细列出,在本模块结束时对学生进行考核,加强学生对实验注意事项的理解和重视程度。课题设计模块中主要指导学生如何查找资料、如何填写立项依据、如何辨别课题的创新性和新颖性,如何将所有的课题思路设计成一个完整规范的实验方案。在本模块结束时对学生进行考核,考核的内容是在查找资料、立项依据、课题的创新性和新颖性方面出题,让学生用模块中指导的方法进行判断,以提高学生的动手动脑能力,学以致用。耗材申报方面对申报的每一种耗材,在备注栏里列出详细需要的用量及依据、参考书、参考文献等,做到尽可能的节俭,同样在模块结束时对学生进行考核,列出一些实验的耗材、试剂和药物的用量,让学生进行计算和判断。确定实验方案模块是有带教老师对实验方案进行审核提出修改意见,由学生进行修改经带教老师审核结束后方可进入下一步实验。预实验环节主要是让学生掌握实验操作,如煎药时应先浸泡多长时间、煎煮火候、药物浓缩等,以及给药剂量的计算,实验观察指标的观察方法、试剂盒的使用方法、各种仪器的操作方法等,让学生熟悉并掌握;并在本模块结束时就给药剂量计算、试剂盒的使用方法、各种仪器的操作方法进行考核。正式实验中严格按照实验方案的流程进行试验,并在此项中增加对团队协作意识的考核,对可同时开展的实验项目进行分工合作,考核学生是否能在规定的时间内同时完成多个实验内容;并在本模块结束时就团队协作效率,给药剂量计算、试剂盒的使用方法、各种仪器的操作方法的熟练程度进行考核。结项答辩环节中是考核学生在完成实验后对实验结果的处理、实验报告的撰写、答辩PPT的制作等能力。同时在每个模块结束时,由带教老师进行审核、提出修改意见并进行指导。

四设计过程中存在的主要问题

综合设计性实验虚拟课程学生不能在短时间内完成,要让学生能坚持完成这个实验还缺乏一个有效的监督体系和奖励机制。综合设计性实验复杂,设计模块较多,项目复杂,学生设计思路较广,如何能够使软件正常运行是一个较难解决的技术问题。虚拟仿真实验的设计原则是“虚实结合、能实不虚”,如何将虚拟课程与传统课程有机结合是需要重点研究的问题,对虚实及虚实结合的环节的判断,是亟待解决的问题。作为一个非必修课程,我们还应在如何调动学生参与的积极性方面进行努力。

五展望

虚拟仿真教学是互联网时代的特定产物,它不能取代传统教学,同时虚拟仿真综合设计性试验课程也不能取代传统设计性实验课程,而是将其融入到传统的实验教学中与其结合,实现提高学生综合素质的目标。综合设计性实验虚拟课程目前处于设计阶段,还存在很多未发现的问题,任何的改革都不会轻易成功,需要许多人的付出和坚持不懈,在实践中进一步探索和完善,以推动和促进我校教学质量的提升。

参考文献

[1]贾永森,田福玲,齐峰,吴范武,马会霞,高秀娟.中医理论实验课优化与整合初探[J].中医学报,2011,09:1054-1055.

[2]张紫娟,闫秀娟,杜彩霞.开设“基础医学综合设计性实验”全面提升学生能力[J].中医药管理杂志,2015,10:37-38.

[3]张君胜,解慧梅,杨晓志等.高职动物微生物综合设计性实验教学模式实施与思考[J].畜牧兽医杂志,2012,31(2):72-74.

第11篇:焊接虚拟仿真培训系统

1、焊接培训行业状况

焊接是一项对过程要求很高的工作,在现有的手工焊接生产中,采用MAG/MIG焊接的约占50%,TIG焊接约占30%,MMA焊接约占20%;如:在造船行业中,MAG约占70%,MMA约占30%;那么,这就需要焊工要有扎实的操作手法、规范的动作。而在焊接培训过程中传统方式存在以下多种问题: (1) 消耗大量的焊条(丝)、焊件和保护气体等材料; (2) 对学员的培训过程难以准确掌握; (3) 对学员的焊接水平难以评价; (4) 培训效果不尽理想;

(5) 培训过程环境污染严重,有害健康; (6) 培训过程安全性差。

2、项目实施目的

1)减少甚至避免焊接练习过程中强光、高温、明火及烟尘以及有毒气体的产生,全面保护教师和学员的身体健康;

2)减少或者避免焊接实训过程中对空气污染的有害气体的排放,防止对环境造成污染;

3)能够让无工作经验的学员快速、真实的投入到焊接实训中,提高培训效率,避免由于无经验操作产生的事故。同时能够让有经验的训练者有更高的训练平台,提高焊接技术;

4)节省真实焊材、工件等焊接材料以及工业用电,降低培训成本; 方便教学。

3、焊接仿真模拟器概述

电焊操作训练模拟器系统是由武汉科码软件有限公司独立自主研发的焊接虚拟仿真培训系统。该系统是基于虚拟计算机系统,是以中高度仿真的教学培训系统,能让学员在接近真实的模拟环境下进行焊接技术的训练。该系统能促进焊接技能向实际工况焊接的有效转换。与传统的焊接培训相比减少了焊材的浪费。

该设备结合了:焊工的动作、仿真焊接焙池、焊接声音及焊接手感,使用该系统的受训者能够感受到几乎真实的焊接过程。

电焊模拟实训系统是新一代环保、节能、通用型操作技能实训与评价平台。 该系统采用分布式仿真实训技术、虚拟现实技术、微机测控技术、声音仿真技术及计算机图像实时生成技术。在不需要真实焊机的情况下,通过仿真主控系统、位置追踪系统,将焊接演练过程中焊枪的位置、速度和角度等进行采集处理,并实时生成虚拟焊缝。

该系统将仿真操作设备、实时3D技术及渲染引擎相结合,演练过程真实,视觉效果、操作手感与真实一致。在焊接演练的过程中,学员能够看到焊接电弧以及焊液从生成、流动到冷却的过程,同时听到相应的焊接音效。

该系统与传统的焊接技艺教学能有机的融合在一起,是实现灵活、高效、安全、节约、绿色无污染的焊接模拟培训教学与考核的最佳教学方法。

通过电焊模拟实训系统,学员不仅仅可以获得与传统实训相同的操作经验,同时通过系统内置的数据采集、智能专家辅助模块和量化考核评价系统等一系列先进独特的教学功能,配合合理明晰的焊接知识穿插讲解,使学员可以获得在传统教学实践过程中难以量化的精确焊接培训指导,大幅度提升学员在培训过程中的方向性和目的性,有效缩短学员的培训周期,降低教师的教学负担,达到以低成本、低投入实现“精教、精学、精炼”的焊接培训机制。

电焊模拟器主机效果图

电焊模拟器设备图片

4、技术基础

当操作者进行训练时,系统中的多个传感器将获得的多个焊枪实时参数反馈给计算机,计算机对数据进行处理分析,并在显示装置和音响上显示相应的焊接画面和焊接声音。焊接实训设备应具有以下技术:

1、数字图像处理、信息技术。

2、计算机图形学、传感与控制技术。

3、多种焊接操作技术、安全操作规范。

4、融多项高新技术于一体,呈现代职业教育之先进手段。

5、新型的焊接训练实训设备是一种低成本、高效率、现代化的焊接训练解决方案。

焊接模拟器技术原理图

5、视景仿真系统结构

焊接模拟器视景仿真系统结构图

各个模块应具有的功能如下:

1、数据输入模块主要负责将焊接工艺参数和焊枪运动参数状态信息传递给焊接仿真模型模块和仿真引擎模块。

2、仿真模型模块主要负责对工件、焊枪等焊接仿真环境进行静态几何建模, 完成焊缝模拟、烟、光照、火光、阴影、光照等特效3D图形渲染。

3、焊接仿真引擎是系统的核心,它主要探寻焊接工艺、焊枪运动状态参数和焊缝横截面几何参数之间的关系。

4、仿真结果输出模块包括评价系统模块和其它功能子模块。主要负责实时监测仿真状态, 输出动态仿真结果,分析、评价仿真过程数据。

5、具备培训效果可评估功能:具有实时可视的操控信息反馈、虚拟焊缝的实时检测指导、训练者操作技能的实时评估功能。

6、学员端系统功能与特点

1、性能与优势: 1)、多种焊接工艺。

本套实训设备可以模拟训练多种焊接工艺,焊条焊、气体保护焊、氩弧焊、,还可扩展直流焊、铝焊、气焊,并包含焊接共享资源库。

(1)焊条电弧焊模拟训练系统

焊条电弧焊模拟训练系统可模拟焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝,从而获得牢固接头的焊接过程的模拟系统。本系统可进行酸性焊条J422(Φ2.5、Φ3.

2、Φ4.0)、碱性焊条J507(Φ2.5、Φ3.

2、Φ4.0)的多种训练,并可对焊件进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多种不同位置的焊接训练。训练者在手工焊接操作时可看到焊缝熔池实时生成,训练者的手工操作直接影响到了熔池成形的结果,并由系统进行实时的专家评定焊接缺陷,以便训练者了改进焊接手法,以达到焊条电弧焊训练效果。

(2)CO2气体保护焊模拟训练系统

CO2气体保护焊模拟训练系统可模拟以二氧化碳气体作为电弧介质,保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的一种熔焊模拟系统。本系统可选用药芯焊丝YJ50

2、YJ50

7、YJ507CuCr、YJ60

7、YJ707;自保护焊丝:直径Φ1.0、Φ1.2、Φ1.6。并可对焊件进行平焊、立焊、横焊和仰焊等多种不同位置的焊接训。训练者在手工焊接操作时可看到焊缝熔池实时生成,训练者的手工操作直接影响到了熔池成形的结果,并由系统进行实时的专家评定焊接缺陷,以便训练者了改进焊接手法,以达到CO2气体保护焊训练效果。

(3)氩弧焊模拟训练系统

氩气体保护焊可模拟200A/mm2左右的高强度电流密度效果,焊接过程中系统可体现氩弧焊燃烧稳定、热量集中、熔滴细小、飞溅少的使用特点。并可对焊件进行多种不同位置的焊接训。训练者在手工焊接操作时可看到焊缝熔池实时生成,训练者的手工操作直接影响到了熔池成形的结果,并由系统进行实时的专家评定焊接缺陷,以便训练者了改进焊接手法,以达到氩弧焊训练效果。

2)、三种焊枪

本套实训设备包含以下三种焊枪,与真实焊枪比例一致:焊条电弧焊枪、CO2气体保护焊枪及氩弧焊枪,操作过程中有焊条融化的缩短真实体验和焊条

自动更换功能,并能体验到操作手感。见下图:

3)多种接头(焊件)形式

本实训设备可以模拟多种焊接接头形式,对接、角接、T接接头形式以及I形、V形(单面焊双面成形)、Y形坡口类型。

系统还可模拟管对板,管对管接头的形式。还可扩展多种焊接形式。

4)、多种焊接位置

本实训设备有独立的操作台,可以在虚拟场景中灵活地调节多种焊接位置,让训练者无障碍进行平焊、立焊、横焊、仰焊等多角度焊接位置训练。示意图如下:

5)、能够真实的模拟焊接过程中的各种条件设置,引弧、焊接、收弧中的

各种手法,在焊接过程中具有自动换条功能,并能体验操作中的力量反馈感,电弧、明暗场、飞溅、焊缝、声效表现逼真。

6)、系统设置简单,虚实结合,通过真实的焊板、焊枪、示教器进行焊接训练;系统可提供完善的语音提示,焊接过程中可以通过图形及语音提示帮助学员校正操作姿势,辅助指导学员的培训过程与应用。

(1)该系统具有仿真示范教学功能,示范最佳的焊枪姿态(包括焊接速度、焊枪角度、焊枪与工件的距离和位置等)。

(2)系统可体验焊接过程中的的使用感觉,包括焊条的更换等。

(3)系统具有可观察高仿真熔池反应的模拟界面,焊接完成后可看到高仿真的焊缝成形现象。

第12篇:物理教师谈虚拟仿真实验教学

物理教师谈虚拟仿真实验教学

随着信息化技术的发展,虚拟仿真技术在实验教学中的 运用越来越广泛。日前教育部批准了清华大学数字化制造 系统虚拟仿真实验教学中心等100个国家级虚拟仿真实验教学中心,一些中学也开始建设自己的虚拟仿真实验室,虚拟实验教学得到越来越多的老师的重视。

虚拟仿真实验教学在物理、化学、医学等学科上的运用较普遍,它能部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关操作环境。一些物理老师表示,现在学校提供的实验条件

有限,虚拟实验虽然不能更好地体会动手能力,但对学习这些以实验为主的学科,是一个很好的补充,尤其能反复进行实验。比如在“NB电磁学实验”软件中,灯泡烧坏了可以修复继续使用,而在传统实验中学生基本不允许体验灯泡烧坏的场景。在传统实验中,比如单摆实验,做一次,铁球就少几个,缺失了不能及时补充,导致后面的同学根本做不了,这也是为什么很多学校的实验室成为摆设的原因。

因此,在实验教学中,虚拟仿真实验有着传统实验无法比拟的优点,如果要真正运用起来,就要求教师更新观念,采用更为合理的教学方法,来培养合格的人才。

第13篇:虚拟仿真实验教学都有哪些优势?

虚拟仿真实验教学都有哪些优势?

教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容非虚拟仿真实验教学莫属了,现在很多高校已经在广泛的应用,一些中小学也正在建设自己的虚拟仿真实验教学中心。现在,虚拟仿真实验教学已成为老师重要的教学方式。那么,他到底有哪些优势呢,接下来就由华锐视点来为您介绍一下:

提升教学效果:逼真、立体的表现形式可以让抽象的实验过程形象逼真演示出来,教师可结合实际的教学需求,最大限度地发挥虚拟元器件资源的优势,提升教学效果。

完成不可能的实验:辅助教师进行课堂实验演示:如复杂实验、危险性实验、极端破坏性实验、反应周期过长实验、无法控制反应过程以及在传统实验室无法完成的实验等,可以安全、直观的展示出来。

增强课堂趣味性:借助对多媒体(音频、视频、图像)技术、虚拟仿真技术、传感技术、输入输出技术构建了一种高度虚拟现实仿真的实验教学环境,使学习者体验置身其中的感觉,能够实现互动实验教学,能最大限度地激发学生的自主实验兴趣以及解开物理奥秘的冲动,有助于发展学生的构建思维,具有独特的实验教学的实践作用。

丰富课堂教学形式:虚拟仿真教学的出现不会再出现实验无法完成和只靠教师一张嘴进行讲解的情况。他突破了实验教学对客观条件的依赖性,满足实际的课堂教学需要,逐步成为老师得力的实验制作工具。

方便高效的教学辅助工具:各种大小实验应有尽有,且无器材损耗,和实验室零距离,随时随地都可进行实验。

第14篇:煤矿安全生产虚拟仿真培训系统

煤矿安全生产虚拟仿真培训系统

产品简介

全面提高煤矿职工队伍的安全素质,增强依法自我安全保护的意识,坚持“安全第

一、预防为主”的生产方针,促进全国煤矿安全生产状况的稳定好转和优化煤矿生产,北京金视和科技股份有限公司致力于VR技术在矿业领域的研发,结合煤矿领域的实际情况,并联合煤矿开发和安全生产方面的相关高校专家共同研发制成煤矿安全生产虚拟仿真培训系统。系统以煤矿职工安全生产、优化技术设计、安全技能培训和提高矿产效益作为主要目的。利用国际领先的虚拟现实和三维仿真技术开发而成。煤矿安全生产虚拟仿真培训系统紧紧围绕着煤矿安全生产,搭建了完整的、系统的、可视化的应用平台。该系统由两大部分构成,分别为理论培训和实战操作培训,提供基于虚拟现实的人机交互演练,大幅度提升学员的实际操作能力和安全防范意识。

产品特点

真实准确,知识库丰富

煤矿安全生产虚拟仿真培训系统以国家统一的煤矿培训教材《煤矿新工人岗前安全培训教材》为基础,整个系统不但客观的复原教材中的关键知识点,而且还将实际生产操作进行了深度扩展结合,从而提高了系统知识的丰富性,提高了学员对相关操作规程的理解和认识。系统内置的数据库管理模块,可以详细准确的记录所有学员的学习、训练以及考核数据,具有安全生产的规范性和准确性。 三维交互

煤矿安全生产虚拟仿真培训系统以独特的三维仿真技术将煤矿井下环境完整的呈现,全新的三维仿真交互操作突破了以往传统的教学方式,让学员能够以多种视角对井下环境进行多维度的学习和认识。

立体可视化

煤矿安全生产虚拟仿真培训系统以国际先进的三维仿真技术为基础平台,搭载定制化开发的立体显示设备,让用户佩戴液晶快门立体眼镜即可在任意环境下呈现井下立体画面。立体显示设备坚固稳定,精致便携,且不受场地限制即可沉浸式体验立体画面。自由操作,煤矿安全生产虚拟仿真培训系统包含两种学习模式:顺序模式和自由模式。分别为初级学习和强化训练提供人性化的学习方式。顺序模式可以根据煤矿安全生产的工序流程进行逐步学习,在每项工序开始前会弹出提示框,提示下一步应该执行哪项任务,这样可以帮助学员快速了解相关开采及预防的流程。自由模式可按照学员自身需求,有针对性的对某项任务进行深入学习,而不需要每次都从新开始学习整个工序流程。

在线式多人协同

煤矿安全生产虚拟仿真培训系统支持多人在线式协同作业,学员通过学习了解井下相关任务流程后,可同时在线扮演各个工种的角色,通过班长的指挥或工序流程完成各自任务。在没有下井之前便可以在虚拟的环境中进行开采训练,积累井下开采经验,提前发现问题并及时解决,有效的防止因人为因素引发的矿难事故。

第15篇:福建医科大学药学虚拟仿真试验室简介

福建医科大学药学虚拟仿真实验室简介

虚拟仿真实验室主要针对部分真实实验不具备或难以完成的教学功能,以及涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等实验项目时,按照“虚实结合、相互补充、能实不虚”的原则提供可靠、安全和经济的实验项目,依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象。学生在虚拟环境中开展实验,可达到理想的实验教学效果。 福建医科大学虚拟实验室依托药学专业技能实验教学示范中心(省级),在药学楼北楼楼单独建设了一间配有61台计算机和配套齐全服务器的仿真实验教学实验室,专门用于开展药学虚拟仿真实验教学工作。

本实验室目前拥有7个虚拟仿真实验教学软件,分别为制剂生产虚拟仿真实验(GMP)教学、发酵工程产品生产虚拟仿真教学、生物制药工艺学虚拟仿真教学、化工原理仿真实验教学、生药学虚拟仿真实验教学、大型分析仪器仿真实验教学、实验药理学虚拟仿真实验教学。具体内容如下:

1、制剂生产虚拟仿真实验(GMP)教学

主要实现药物制剂生产设施的虚拟仿真教学,虚拟仿真内容涵盖GMP标准下的药物颗粒制剂生产、片剂生产、胶囊剂生产、水针剂生产以及卫生水系统、空调空压设备等,不仅具有3D形象生动、操作性强、使用便利等特点,而且对许多复杂设备、间歇性生产控制、GMP质量管理等进行了三维立体的场景仿真,具备一定的智能化反应能力。

2、发酵工程产品生产虚拟仿真教学

主要实现发酵工程产品生产的虚拟仿真教学,虚拟仿真内容包括抗生素发酵工艺相关菌种、孢子制、种子制备、发酵、发酵液预处理等一系列工序的虚拟仿真教学。支持每个学生通过模拟实验室直观的可解并操作整个工序。

3、生物制药工艺学虚拟仿真教学

构建虚拟实验库可以对实验技术、方法和内容进行精选以及实验过程的虚拟化设计。针对生物制药工艺学实验每次实验耗时较长、受实验学时限制、能开展的实验数量有限等问题,通过虚拟实验室平台,使学生能够全面掌握多种生物制药实验方法,可以用虚拟实验室演示大量的生物制药常用实验方法,拓展学生的视野,培养更高层次的合格人才。

4、化工原理仿真实验教学

软件利用动态数学模型实时模拟真实实验现象和过程,通过3D仿真实验装置交互式操作,产生和实际一致的实验现象和结果。每位学生都能亲自动手操作,观察现象,记录数据,数据处理,验证公式,原理定理,打印报告。能够体现化工实训装置数据处理等基本过程,满足工艺操作训练要求,满足流程操作训练要求,能够安全、长周期运行。集“教-学-练-考”与一身,方便老师教学,真正建立起化工原理虚拟仿真实验室。

5、生药学虚拟仿真实验教学 主要实现通过虚拟仿真教学使药材图片能够随时呈现其自然状态,学生能更好地掌握其性状特征;观察显微特征时前,学生可以在虚拟实验平台点击切片或粉末的图片,认识药材的主要显微鉴别特征,然后根据这些特征,再上显微镜实践操作,可以更牢固得掌握知识点。为培养学生的新药开发能力打下良好的基础。内容包含有:中药的药用植物识别、中药传统鉴别的仿真实训等。

6、大型分析仪器仿真教学

该系统采用虚拟现实技术进行开发,仿真的范围包括实验室场景、仪器操作、数据采集、数据分析。该软件具备机理模型,以真实实验数据库作为支撑,仿真操作过程与真实仪器操作过程极其相似,仿真结果与真实系统结果非常接近,能够满足日常培训、常规考核以及技能大赛等各种需求。该系统理论知识采用Flash、视频展示,能够更加生动的讲解仪器相关内容,使操作者更通俗易懂。

仪器单元有气相色谱仿真软件(安捷伦GC 7890A) ; 气质联用仿真软件(安捷伦GCMS 7890-5975C);液相色谱仿真软件(安捷伦LC 1200); 原子吸收仿真软件(安捷伦AA240FS);紫外-可见吸收仿真软件(赛默飞Evolution 300);

红外分光光度计仿真培训系统Nicolet380;核磁共振仿真软件(布鲁克 AV III 400MHZ)X射线多晶衍射仪(德国布鲁克 AXS D8 ADVANCE);冷场发射扫描电镜-能谱仪(日本电子

JEOL-7500F)等

7、实验药理学虚拟仿真实验教学

具有完整的知识结构,包括:实验基础知识介绍,实验动物介绍,实验设备和实验器械介绍,模拟实验操作过程,模拟实验波形等方面的内容; 实验基础知识包括生理、药理、病生、机能、信号采集系统,传感器、实验室常用试剂等方面的知识;实验仪器介绍包含最新不低于20种生理药理仪器介绍,包含镇痛类、抗焦虑类,疲劳类,心血管类药理设备以及行为学实验仪器设备,介绍方式为Flash动画和录像,拓展学生思路;至少包含对不低于10种常见实验动物的用途、生理指标等方面的介绍;除了药理常见及综合实验外,还包含生理、、病生、人体实验以及综合性实验的各类大型实验项目不低于100个。实验操作均为高清保真录像,保证实验细节清晰可见,专业人员配音,提高学生自主学习能力,减轻教学负担。进行各种药理学参数的计算,比如PA2,LD50,半衰期等。

药学专业技能实验教学中心

第16篇:医学虚拟仿真实验具体内容介绍

虚拟实验具体内容介绍

(1)机能学基础性虚拟实验教学软件包含四个相对独立的操作实验:家兔的基本实验虚拟操作、蟾蜍的基本实验虚拟操作、大鼠的基本实验虚拟操作、小鼠的基本实验虚拟操作。所有内容全部采用人机互动的虚拟仿真操作来完成,同时配合动画演示,相关仪器设备的使用和操作知识。 我们以大小鼠和蟾蜍的基本实验虚拟操作举例说明:

《大、小鼠基本操作综合实验》介绍了大、小鼠在实验中经常用到的几种基本操作,通过虚拟操作的演示和互动,把实验中的重点、难点表示出来,使学生通过该虚拟实验,熟悉大小鼠实验的各项基本操作,掌握实验的重点。

虚拟实验操作流程及技术点描述:

大小鼠的捉持主要采用动画演示的形式,生动体现了捉持的要点。

大小鼠的固定,又分为徒手固定,固定板固定,头部固定以及固定器固定。学生可以自行选择固定方式,对大小鼠进行固定。

大小鼠的分组与编号;分组演示了如何使用Excel软件取得随机数字后分组。编号着重介绍了背毛单色标记法。

常用给药方法的虚拟操作:灌胃法,皮下注射法,皮内注射法,肌肉注射法,腹腔注射法,静脉注射法.部分采用透视或同步放大局部让学生更直观更系统的学习以上的给药方式及注意事项。

常用麻醉方法的虚拟操作:通过虚拟实验——吸入麻醉和腹腔注射麻醉,让学生熟悉并掌握常用麻药的使用及配制方法。

大小鼠取血的虚拟操作:分为摘眼球取血法,眼眶后静脉丛穿刺取血法,心脏取血,腹主动脉采血法。

大鼠处死方法的演示,脊椎脱臼法,急性失血法,麻醉致死法,气体窒息致死法,击打法。

大鼠主要脏器摘取:学生可动手摘取虚拟大鼠的主要脏器,可掌握各主要脏器的位置和摘取后的性状。

家兔的基本实验虚拟操作内容包括:

家兔麻醉方法,颈部手术包含颈部皮肤切开、分离皮下筋膜、气管插管、颈动脉插管、颈外静脉插管、颈部迷走神经、交感神经、降压神经分离等内容,家兔腹部手术包含回盲部肠系膜分离术、输尿管插管术、膀胱插管术等内容,家兔腹股沟手术主要含分离股动脉股、静脉插管或股神经,以备动脉放血、静脉输血输液、注射药物等内容。

(2)在《离体心脏灌流实验》的虚拟实验软件中,包含四个基本实验元素:离体心脏制备操作录像;8种药物对蛙心灌流影响的虚拟子实验;8种未知药物对蛙心灌流的虚拟实验;以及每个子实验完成后的知识点自测。在已知药物对蟾蜍心脏灌流的虚拟实验中,为同学提供了心脏灌流的动画与3D心脏的虚拟环境,学生亲自动手在虚拟空间内使用8种不同的药物分别加入灌流液中,观察不同药物、不同剂量对离体心脏功能的影响,实验操作过程基本不受时间限制。

(3)在《坐骨神经-缝匠肌实验》的虚拟实验软件中,包含三个基本实验元素:坐骨神经-缝匠肌制备与实验操作录像;五种不同条件下,坐骨神经-缝匠肌虚拟实验;每个子实验完成后的知识点自测。在坐骨神经-缝匠肌虚拟实验中,采用了3D的神经冲动与骨骼肌收缩的机制模式图,以及实验机制解释的3D原理图构建逼真的虚拟环境。例如,在终板电位实验中,学生可以在显微镜下亲自动手操作玻璃电极进行实验,不同的子实验都有详尽实验原理解释和知识点测试题。

(4)在《多因素对呼吸系统功能的影响》的虚拟实验软件中,首先是建立了数字化虚拟3D透明家兔模型,在此基础之上完成大型、综合性呼吸功能虚拟实验。其包含三个基本实验元素:家兔呼吸功能实验操作过程录像;虚拟实验中含有9个不同的子实验,如气道延长、气道狭窄、吸入氮气、吸入CO

2、代谢性酸中毒(含纠正酸中毒)、气胸(开放性与张力性)、肺水肿等,以及每个子实验完成后的知识点自测。学生在实验操作中,可观察到透明兔的呼吸(肺泡)运动变化、呼吸与血压曲线变化、血气与电解质变化,以及呼吸的声音变化。

(5)在《微循环灌流与血液动力学实验》的虚拟实验软件中,建立了数字化虚拟3D微循环血液灌流模型,并配合虚拟3D透明兔模型组建大型、综合性血循环虚拟实验。在此虚拟教学软件中包含三个基本实验元素:微循环灌流与血液动力学实验操作录像;虚拟实验中含有5个不同类型的子实验,如失血10%、失血30%、失血50%、过敏性休克、心源性休克,每个子实验完成后的知识点自测。在实验操作中,学生可以自主设计治疗方案,如失血导致休克时,源于同学选择药物、时间节点不同,虚拟实验结果也不尽相同,此时虚拟动物的呼吸运动变化、腹腔内脏血管变化、呼吸与血压变化、微循环与微血流变化,血液pH、Na+、K+、HCO3-、CO2都会发生不同的改变。

(6)《行为药理学实验》的虚拟实验教学软件是以抗老年痴呆药物石杉碱甲的药效学研究--Morris水迷宫实验为主线,涵盖三个基本实验元素:水迷宫实验的基本原理与操作录像;老年痴呆动物模型的制作与虚拟实验具体操作;以及抗老年痴呆相关领域的研究进展和知识点自测。虚拟操作部分包括石杉碱甲对三种老年痴呆模型(东莨菪连续注射、鹅蒿蕈氨酸基底前脑注射及双侧穹窿伞切断)的药效学研究,通过虚拟操作,可产生大量实验数据,学生上机操作得到的结果非单一结果,而是随机化,不同同学不同情况的操作,产生的实验数据也不同,同时也可对实验数据进行统计分析,这充分体现了药理学实验的特点。该软件可使操作者在短时间内掌握抗老年痴呆药物药效学研究的基本方法并获得大量的相关知识信息。

(7)在《影响尿液的生成实验》的虚拟实验教学软件中,含有三个基本实验元素:影响尿液的生成实验操作录像;虚拟实验中含有7个不同类型的子实验,如输入0.9NaCl溶液、输入20%葡萄糖、注射利尿药、注射去甲肾上腺素、刺激迷走神经、失血和尿路机械性梗阻,每个子实验完成后的知识点自测。

(8)在《肠道平滑肌受体动力学实验》的虚拟实验教学软件中,含有三个

基本实验元素:肠道平滑肌受体动力学实验操作录像;虚拟实验中含有2个不同类型的子实验:如神经体液因素对消化道平滑肌收缩与慢波的影响、ICC起搏电位或电流的观察,实验完成后的知识点自测。

(9)医学行为药理学—抗抑郁药的药效学评价实验包括以下内容:

强迫游泳实验:当实验动物放进一个有限的空间使之游泳,动物在该环境中拼命挣扎试图逃跑又无法逃脱,一段时间后,就变形成漂浮不动状态,仅露出鼻孔保持呼吸,四肢偶尔划动以保持身体不至于沉下去,这种状态叫做 “不动状态”,一种 “行为绝望”行为,这种行为绝望模型与抑郁症类似,而且对绝大多数抗抑郁药物敏感,其药效与临床药效显著相关,被广泛用于抗抑郁药物的初选。

小鼠悬尾实验:小鼠在悬尾状态下很快会出现绝望行为,表现为不再挣扎,呈现特有的安静不动状态,抗抑郁药和中枢兴奋药可以明显缩短不动状态的持续时间。绝大多数抗抑郁药物既能缩短不动状态,又能减少或不影响小鼠的自主活动。

大鼠学习无助:当动物置于一种不可逃避的厌恶刺激环境(如足电休克)时,会产生一种绝望行为,表现为对刺激不再逃避,并干扰了以后的适应性反应。此时动物脑内儿茶酚胺水平降低,被公认为是一种抑郁状态,抗抑郁药可以对抗这种状态。

虚拟实验操作流程及技术点描述:该实验需要把实验对象(大/小鼠)进行分组(阳性对照组,用药组、空白对照组)训练,按照实验受试药物进行用药造模,然后,把每组的老鼠分别放入相应的实验装置进行单项实验(强迫游泳/静止悬尾/学习无助),然后根据老鼠的运动轨迹和运动状态(静止/运动,但是学习无助实验是统计逃逸成功的次数和质量),来统计各组老鼠实验数据上的规律,从而通过多次大量的实验后,来评价受试药物抗抑郁的实效性。虚拟实验可以让实验者随时停止实验或查资料,也可以把数据进行归纳统计好另外储存用作分析。

整个虚拟实验开发的难点是对虚拟实验对象(大/小鼠)的动作形态上要保持真实性和科学性。要实现这个功能必须根据大量的真实实验数据,从而分析出实验对象不同组别的运动规律,然后利用Flash中as3编程语言工具进行建立模型,此数据模型主要从3个参数指标来表现区别不同组别的运动规律:实验对象随机运动轨迹区域分布,随机运动状态时间分布和随机运动生物动作科学真实性(水平运动和垂直运动)。比如一只空白组大鼠进行穿梭箱实验,在未放电情况下,它的运动轨迹应该以箱底边缘为主,触壁身体上探次数在3-5次,当放电之后,逃逸成功26-30次。我们以它的参数为标准模型,然后根据用药的不同,适当的调整这个参数,这样系统就可以随机产生相应的数据值。

(10)心血管活动调节综合实验

利用虚拟动物实验,模拟哺乳动物动脉血压的直接测量方法的全过程,以动脉血压为指标,观察某些因素对家兔心血管活动包括血压和心率的影响。

虚拟实验操作流程及技术点描述: 主要有以下内容: 夹闭右颈动脉 刺激右侧降压神经 刺激右侧迷走神经 药物作用

虚拟实验难点,我们将实验家兔透明3d化,使学生在操作的同时可以直观的看到血管神经和跳动的心脏。学生通过选择相应工具,对家兔进行以上各种不同的刺激作用,同时血压曲线和心力环及3d家兔发生相应的变化。

(11)中枢神经系统综合实验内容:

实验一 反射弧的分析;

实验二 脊髓半离断动物的观察; 实验三 去小脑动物的观察; 实验四 大脑皮层运动功能定位与去大脑僵直; 实验五 豚鼠大脑皮层躯体感觉诱发电位; 实验六 自发脑电波及致痫时脑电波的分析。

虚拟实验操作流程及技术点描述:在中枢神经系统的参与下,机体对各种刺激发生的反应过程称为反射。反射弧是反射发生的结构基础。反射弧包括感受器、传入神经、反射中枢、传出神经和效应器五部分。反射弧完整是引发反射的必要条件,一旦其中任何一个环节的解剖结构和生理完整性受到破坏,反射活动就无法实现。硫酸对皮肤的伤害性刺激可以引起受刺激肢体的反射性屈曲,本实验以此屈曲反射来分析反射弧的组成,通过利用不同浓度的硫酸(0.5%-2%,)在正常状态下直接刺激实验对象(青蛙)的身体部位(腹部皮肤和下肢趾尖),通过实验对象的刺激反应(曲腿反射)来观察神经反射效果,然后再通过利用硫酸对剪断右侧坐骨神经后做同样的刺激实验,从而得出反射弧的完整性与反射活动的关系。

本虚拟实验开发的难点是对虚拟实验对象身体不同的刺激部位做出不同的动作反应,并且随着刺激时间的长短而反应也不同。开发的思路是主要根据大量真实实验的录像,分析记录实验对象的动作特点,并给与对象相应的动作库,让实验对象根据实验操作者的操作而做出适当的动作反应。

(12)医学化学基础操作类综合实验包括以下内容:

常压蒸馏实验操作; 酸碱滴定实验操作;

有机物熔点沸点的测定实验操作; 重结晶的实验操作;

色谱分析的实验操作;

用PH计测定醋酸的电离常数的实验操作; 分光光度法测定Fe3+的含量的实验操作。 虚拟实验操作流程及技术点描述:

将医学化学常用的基础操作实验虚拟化,学生通观看实验演示部分,学习实验流程了解实验中的注意事项后,再到虚拟实验中进行考核,学生自己使用虚拟实验器材后,产生自动计算的实验数据,并相应实现对实验的虚拟操作,系统通过对学生的实验情况进行评分,以方便教师掌握学生的学习情况。 (13)细菌的形态学综合实验包括以下内容:

革兰染色法;抗酸染色法;负染色法;镀银染色法;姬姆萨染色法; 鞭毛染色法;芽孢染色法;荚膜染色法;Albert染色法; 悬滴法和压滴法;光学显微镜的使用;暗视野显微镜的使用。 虚拟实验操作流程及技术点描述:

本虚拟实验将细菌的形态学虚拟化,使学生在动手操作的过程中,同步观察到细菌的具体动态,将“看不见”变为随时可以看见,而不是以往的要实验结束了才能到显微镜下看一眼,生动的对比了各个实验对不同细菌的优劣。使学生们对细菌有了生动具体的认识,加深了学生学习的兴趣,取得了更好的教学效果。 (14)医学寄生虫学综合实验包括以下内容:

生理盐水直接涂片法;饱和盐水漂浮法;粪便沉淀孵化法;厚涂片透明法; 肛周检查虫卵;血液检查;骨髓穿刺;皮内试验;环卵沉淀试验; 旋毛虫动物模型;日本血吸虫动物模型;鼠疟原虫动物模型; 刚地弓形虫动物模型。

虚拟实验操作流程及技术点描述:

虚拟医学寄生虫学实验采用了视频,动画演示和交互游戏多种方式。使学生可以从直观,微观,亲自操作多个角度体验虚拟实验,将一些学生难以参与的实验如“骨髓穿刺”这种临床上难以展开的实验,我们采用了虚拟实验可以让学生反复操作,掌握实验要点重点。虚拟动物实验正顺应了国际动物保护组织的呼声,而且更加生动。

(15)医学细胞培养综合实验包括以下内容: 细胞培养是从生物体内取出细胞或组织,在体外模拟体内生理环境,在无菌、适当温度和一定营养条件下进行孵育培养,使之生存和生长,并维持其结构和功能的一种培养技术。采用虚拟实验主要模拟内容为:

细胞培养所需的较大型仪器设备的使用; 实验的准备工作; 细胞的换液; 细胞的传代; 细胞的计数; 细胞的接种; 细胞的冻存和复苏。

虚拟实验操作流程及技术点描述:本实验是重在对细胞的培养(换液、传代、储存和复苏)等常用实验室操作的技能培养,本虚拟实验主要是建立了一个仿真实验室场景,把实验用到的设备、工具和药品都放到实验的虚拟场景中去,虚拟实验的操作者可以根据本实验的具体流程,把“细胞的换液”、“细胞的传代”、“细胞的冻存和复苏”、“细胞的转染”等实验流程全部操作一遍。所用到的设备参数和实验数据都可以通过虚拟实验室的场景对设备和工具进行模拟输入设定。

本实验的主要难点是针对操作失误会导致错误的结果,本实验总结了大量的真实实验,通过统计和筛选设置了实验中容易出现的12个错误方向,并对错误值进行两个等级的设定,一旦实验操作者进入错误区域,就标志着本次实验的失败。实验中显微镜和其他仪器设备所看到的都是真实的实验图片。

(16)标准化病人PBL教学实验—心衰类疾病与水肿

根据临床对标准化病人的需要,结合PBL的教学理念和模式,配合病理生理学的教学内容,开发模拟PBL的教学软件,来模拟心力衰竭患者就诊、体检、实验室辅助检测、诊断和案例分析与讨论(含文献检索、文献阅读、发病机制的演示等)全过程的PBL教学模式。

虚拟实验操作流程及技术点描述:本PBL主要通过患者唐某,因为感冒发烧到医院来就诊,虚拟医生(就是虚拟实验操作者)根据患者的病理特点,决定进行选择初步体检和判定,然后根据结果再选择实验室检查,然后根据实验室的各项指标数据进行判定发病原因和就诊方法。本PBL设定四个学员为一组,共同讨论共同决策,其中提交的数据以组长为准,PBL虚拟实验可以随时停止给学员以查资料讨论的时间,同时系统支持学员间的在线即时交流。

本实验的难点是对急性心力衰竭的发病原因要进行充分透彻的解释,就必须借助虚拟心脏的三维动画,一个标准的心脏内外部件都完整的模型在国内都还没有出现,必须在临床心脏专家指导下进行从头开始,还要进行虚拟动画制作,难度很高,工作量也很大。

另外一个难点是是对讨论组出现判断错误的设定和引导。对于病例的会诊,经常会让学员组进入到一个其他类似病例的误区,本PBL在临床医学专家的资料和建议下,设置了4个容易误判的病例,并设置了3个等级的错误阶段,当学员组进入到误判病例3级分析时,即宣告本次课题学习失败。

(17)标准化病人PBL教学实验—细胞增殖分化凋亡异常与疾病

根据临床对标准化病人的需要,结合PBL的教学理念和模式,配合病理生理学的教学内容,开发模拟PBL的教学软件,来模拟白血病患者就诊、体检、实验室辅助检测、诊断和案例分析与讨论(含文献检索、文献阅读、发病机制的演示等)全过程的PBL教学模式。

虚拟实验操作流程及技术点描述:本PBL主要通过患者小谭,因为有皮肤出血点等症状,到医院来就诊,虚拟医生(就是虚拟实验操作者)根据患者的病理特点,决定进行选择初步体检和判定,然后根据结果再选择实验室检查,然后根据实验室的各项指标数据进行判定发病原因和就诊方法。本PBL设定四个学员为一组,共同讨论共同决策,其中提交的数据以组长为准,PBL虚拟实验可以随时停止给学员以查资料讨论的时间,同时系统支持学员间的在线即时交流。

本实验的难点是对白血病的发病原因要进行充分透彻的解释,就必须借助三维动画表现细胞增殖分化凋亡的原因及机制。

另外一个难点是是对讨论组出现判断错误的设定和引导。对于病例的会诊,经常会让学员组进入到一个其他类似病例的误区,本PBL在临床医学专家的资料和建议下,设置了4个容易误判的病例,并设置了3个等级的错误阶段,当学员组进入到误判病例3级分析时,即宣告本次课题学习失败。 (18)标准化病人PBL教学案例—中风病人的中医诊断与治疗

本案例从老年人常见的中风病出发,探索老年性疾病的中医辨证论治,藉此锻炼学生的中医辨证论治思维和方法。模拟中风患者就诊、中医望闻问切、实验室辅助检测、诊断和案例分析与讨论(含文献检索、文献阅读、发病机制的演示等)全过程的PBL教学模式。

通过启迪和促使学生了解和掌握中医基本思辨规律和方法。其软件操作与以上二个软件的操作类似,学生分组讨论,主要实现以下教学目的:

1、中风的主要临床表现、发作的常见病因、中医的辨证论治主要有哪些方法。

2、中风的治疗过程及各种注意事项

3、中风恢复期的治疗方法及注意事项。

第17篇:国家虚拟仿真教学项目建设研讨会报名回执表

国家药品标准物质管理办法

第一条 为进一步规范国家药品标准物质的管理,根据《中华人民共和国药品管理法》、《药品注册管理办法》及《体外诊断试剂注册管理办法(试行)》的相关规定,制定本办法。

第二条 国家药品标准物质的标定、审核、批准以及国家药品标准物质的对外供应,应遵守本办法。

第三条 国家药品标准物质是指供国家药品标准中物理和化学测试及生物方法试验用,具有确定特性量值,用于校准设备、评价测量方法或者给供试药品赋值的材料或物质。

国家药品标准物质分为生物标准品、生物参考品、化学对照品、对照药材/对照提取物、医疗器械对照材料和标准品、体外诊断试剂标准品、药用辅料对照品及药包材对照物质等。

第四条 中国食品药品检定研究院(以下简称中检院)负责对标定的药品标准物质从原材料选择、制备方法、标定方法、标定结果、定值准确性、量值溯源、稳定性、分装与包装条件、成本等进行全面审核,并作出可否作为国家药品标准物质的结论。

第五条

中检院设立标准物质管理处,负责国家药品标准物质工作的综合、组织、协调和管理,中检院设立国家药品标准物质委员会,负责国家药品标准物质全面技术审核,并负责相关技术指导规范的审定。

1 第六条 标准物质管理处负责组织药品注册申请与药品标准修订中新增的药品标准物质原料的申报与受理,申报的药品标准物质原料及其研究资料,应符合《国家药品标准物质申报、备案办法》及相关类别药品标准物质原料的要求。

第七条 国家药品标准物质的原材料应满足国家药品标准的要求,由标准物质管理处负责组织相关品种原料的制备或采购。对于特殊来源要求的药品标准物质,可通过采取自行制备、向有关机构或特定人群收集的方式,获得符合国家药品标准要求的原材料。对于药品标准物质原材料供应不足或难以获得的品种,应由标准物质管理处汇总后报送相关单位,并提请国家食品药品监督管理局协调解决。

第八条 国家药品标准物质的标定及定值方法,应遵照国家药品标准、中检院发布的《国家药品标准物质技术规范》以及具体类别标准物质定值方法的要求。

第九条 标准物质管理处可以组织有能力的药品检验所、研究机构和生产企业等单位协作标定国家药品标准物质。

第十条 参照国际惯例,国家药品标准物质不规定有效期,但应在规定的储存和使用条件下,定期进行特性量值的稳定性核查。

第十一条

国家药品标准物质更换批号、停止使用及撤销的品种,需经国家药品标准物质委员会批准后,标准物质管理处及时向社会公布。

2 第十二条

国家药品标准物质的包装应适合药品标准物质的质量,方便储存、运输和使用。标准物质制备室负责药品标准物质的分装与包装,需要院外单位进行分、包装的品种,标准物质管理处、制备室组织相应的审核、批准。

第十三条

国家药品标准物质包装应贴有标签并附有使用说明书,向使用者提供如下信息:名称、编号、批号、用途、特性量值、储存条件、使用方法及注意事项等。

第十四条

标准物质服务中心负责组织国家药品标准物质的对外供应。具体实施应按照《国家药品标准物质供应管理规范》组织进行。

第十五条

对于涉及麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品和病原微生物等国家药品标准物质应根据相关法规进行管理,并应明确购买及使用方面的要求。

第十六条

国家药品标准物质的成本,由研制部门按照《国家药品/生物制品/医疗器械标准物质定价方案》进行核算、标准物质管理处审核、国家药品标准物质委员会核定。

第十七条

参与国家药品标准物质标定、包装及审核的人员,必须对有关的技术信息和资料保密。

第十八条

本办法由标准物质管理处负责解释。 第十九条

本办法自二○一一年十月一日起实施。二○○九年发布的《国家药品标准物质管理办法(试行)》同时废止。

第18篇:实验四 虚拟邮局仿真与分析

实验四 虚拟邮局仿真与分析

1 建立概念模型 1.1系统描述

这是一个邮局内部信件处理系统的模拟。模拟邮局在处理各方送来的信件时内部的处理流程,由于邮局处理信件必须先将信件过滤分类,但是现实中邮件种类繁多,因此本模型仅将邮件分成国内信件与国外信件。信件到达后,依其类型给予2种不同类型(用不同颜色区分),经由传送带到达处理器处理,此步骤主要是把信件按照其不同的类型分开来,再分别送到不同的货架上等待邮车运送出去。在此仅考虑内部分类处理部分,故外送部分在这个模型中不做讨论。

1.2系统数据

产品到达:随机产生两种类型的产品,分布呈正态分布,平均每15秒到达一个产品,标准差为2秒。

产品加工:平均加工时间1秒,分布呈正态分布,标准差为0.5秒 产品运送:使用两辆叉车,装载和卸载时间均为3秒

2 建立Flexsim模型 第1步:调整传送带的布局

将两条传送带各增加弯曲的一小段,并调整布局。

第2步:连接端口

第3步:给发生器指定临时实体的到达速率和到达种类

产品到达:随机产生两种类型的产品,分布呈正态分布,平均每15秒到达一个产品,标准差为2秒。

2种不同类型(用不同颜色区分)。

第4步:设置处理器处理时间及输出

产品加工:平均加工时间1秒,分布呈正态分布,标准差为0.5秒 输出:类型号为1的送第1个端口,类型号为2的送第2个端口

第5步:加入两台叉车将临时实体分别从暂存器送到货架。

注意两个步骤。

第6步:两辆叉车,装载和卸载时间均为3秒 3 模型运行 4 模型分析

用实验控制器求叉车1和叉车2一小时搬运的平均数量,重复运行3次。问为什么要重复运行?

第19篇:国家级虚拟仿真实验教学中心入选名单

北京大学 地球科学虚拟仿真实验教学中心教育部

中国人民大学基于大数据文科综合训练虚拟仿真实验教学中心教育部 清华大学 材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心教育部 北京交通大学交通运输国家级虚拟仿真实验教学中心教育部 北京化工大学化工过程虚拟仿真实验教学中心教育部 北京邮电大学电子信息虚拟仿真实验教学中心教育部

中国农业大学机械与农业工程虚拟仿真实验教学中心教育部 中央美术学院艺术、设计与建筑虚拟仿真实验教学中心教育部 华北电力大学电力工业全过程仿真实验教学中心教育部 南开大学 经济虚拟仿真实验教学中心教育部 天津大学 化学化工虚拟仿真实验教学中心教育部 大连理工大学化学虚拟仿真实验教学中心教育部 东北大学 机械装备虚拟仿真实验教学中心教育部

吉林大学 地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心教育部 东北师范大学生物学虚拟仿真实验教学中心教育部 东北林业大学森林工程虚拟仿真实验教学中心教育部 同济大学力学虚拟仿真实验教学中心教育部

上海交通大学机电学科虚拟仿真实验教学中心教育部

华东理工大学石油和化工过程控制工程虚拟仿真实验教学中心教育部 东华大学 管理决策虚拟仿真实验教学中心教育部

南京大学 社会经济环境系统虚拟仿真实验教学中心教育部 东南大学 机电综合虚拟仿真实验教学中心教育部

河海大学 力学与水工程虚拟仿真实验教学中心教育部 南京农业大学农业生物学虚拟仿真实验教学中心教育部 中国药科大学药学虚拟仿真实验教学中心教育部 浙江大学 化工类虚拟仿真实验中心教育部 厦门大学 机电类虚拟仿真实验教学中心教育部 山东大学 医学虚拟仿真实验教学中心教育部

武汉大学 电力生产过程虚拟仿真实验教学中心教育部 武汉理工大学水路交通虚拟仿真实验教学中心教育部 华中师范大学心理与行为虚拟实验教学中心教育部 中南财经政法大学经济管理行为仿真实验中心教育部 湖南大学 机械工程虚拟仿真实验教学中心教育部

中南大学 矿冶工程化学虚拟仿真实验教学中心教育部 中山大学 医学虚拟仿真实验教学中心教育部

华南理工大学机械工程虚拟仿真实验教学中心教育部 四川大学 华西临床虚拟仿真实验教学中心教育部

重庆大学 能源与动力电气虚拟仿真实验教学中心教育部 西南交通大学交通运输虚拟仿真实验教学中心教育部

电子科技大学电子与通信系统虚拟仿真实验教学中心教育部 西南大学 药学虚拟仿真实验教学中心教育部

西南财经大学现代金融虚拟仿真实验教学中心教育部

西安交通大学通信与信息系统虚拟仿真实验教学中心教育部

西安电子科技大学电子信息与通信虚拟仿真实验教学中心教育部 长安大学 道路交通运输工程虚拟仿真实验教学中心教育部 陕西师范大学化学虚拟仿真实验教学中心教育部 兰州大学 化学化工虚拟仿真实验教学中心教育部

中国石油大学(华东)石油勘探开发工业虚拟仿真实验教学中心教育部 中国矿业大学 采矿工程虚拟仿真实验教学中心教育部

中国地质大学(武汉)矿产资源形成与勘查开发虚拟仿真实验教学中心教育部 哈尔滨工业大学市政环境虚拟仿真实验教学中心工信部 北京航空航天大学航空科学技术虚拟仿真实验中心工信部 北京理工大学武器系统虚拟仿真实验教学中心工信部

哈尔滨工程大学核科学与技术虚拟仿真实验教学中心工信部 南京理工大学现代制造企业虚拟仿真实验教学中心工信部

西北工业大学机械基础与航空制造虚拟仿真实验教学中心工信部 中国人民公安大学公安执法虚拟仿真实验教学中心公安部 中国人民武装警察部队学院消防虚拟仿真实验教学中心公安部 中国科学技术大学物理虚拟仿真实验教学中心中科院 大连海事大学海运工程虚拟仿真实验教学中心交通部 中国民航大学机务维修工程仿真教学中心民航局 北京工商大学经济管理虚拟仿真实验教学中心北京 北京工业大学土木工程虚拟仿真实验教学中心北京 北京建筑大学建筑全过程虚拟仿真实验教学中心北京 北京石油化工学院石化工程仿真教学与实践中心北京 天津中医药大学中医学虚拟仿真实验教学中心天津 天津工业大学纺织虚拟仿真实验教学中心天津 大连交通大学轨道车辆虚拟仿真实验教学中心辽宁

长春理工大学计算机信息安全与网络攻防虚拟仿真实验教学中心吉林 哈尔滨商业大学现代企业商务运营虚拟仿真实验教学中心黑龙江 东北石油大学石油与天然气工程虚拟仿真实验教学中心黑龙江 上海中医药大学中医药虚拟仿真实验教学中心上海 上海海事大学航海虚拟仿真实验教学中心上海

南京邮电大学网络通信与控制虚拟仿真实验教学中心江苏 南京师范大学虚拟地理环境实验教学中心江苏

南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学中心江苏 常州大学化工虚拟仿真综合实训中心江苏

杭州电子科技大学电子信息技术虚拟仿真实验教学中心浙江 宁波大学土木工程虚拟仿真实验教学中心浙江 浙江工业大学化学化工虚拟仿真实验教学中心浙江 浙江理工大学服装设计虚拟仿真实验教学中心浙江

福建师范大学生物技术与生物化工虚拟仿真实验教学中心福建 福州大学企业经济活动虚拟仿真实验教学中心福建 南昌大学力学与工程虚拟仿真实验教学中心江西

山东建筑大学建筑工程及装备虚拟仿真实验教学中心山东 山东科技大学煤矿安全开采虚拟仿真实验教学中心山东 烟台大学工程力学虚拟仿真实验教学中心山东

武汉科技大学冶金工业过程虚拟仿真实验教学中心湖北 中南林业科技大学森林防火虚拟仿真实验教学中心湖南 长沙理工大学电力生产与控制虚拟仿真实验教学中心湖南 广东财经大学企业综合运作虚拟仿真实验教学中心广东 南方医科大学医学形态学虚拟仿真实验教学中心广东 成都医学院医学虚拟仿真实验教学中心四川

西南石油大学油气开发虚拟仿真实验教学中心四川 贵州财经大学经济管理虚拟仿真实验教学中心贵州 重庆科技学院钢铁制造虚拟仿真实验教学中心重庆

西北大学文化遗产数字化保护虚拟仿真实验教学中心陕西 第三军医大学军事作业医学虚拟仿真实验教学中心解放军 国防科学技术大学数理虚拟仿真实验教学中心解放军

解放军理工大学通信与电子信息虚拟仿真实验教学中心解放军

第20篇:石油工程虚拟仿真实验教学实践论文

摘要:针对石油工程专业实践教学面临的实验对象不可视、危险大、设备成本高、实验效果差等问题,构建了“四结合、四模块、三层次”的虚拟仿真实验教学体系,丰富了石油工程专业的实验教学内容。通过虚拟仿真实验与实际操作实验的虚实结合、相互补充,促进学生与实验内容的交互性和参与性,全面提升学生的自主学习能力、创新能力,达到高层次人才培养的目标。

关键词:虚拟仿真;实验教学;教学改革

一石油工程虚拟仿真实验教学必要性

石油工程技术是解决如何将地下几百至近万米深的地层中的油气通过井筒开采到地面,经过地面管道和集输站分配及处理的相关技术。工程作业的地面、气候环境恶劣,地下流体处于不可视、不可及的高温、高压环境下,采用常规实验教学存在以下问题:1.油气开发投资大、风险高、知识和技术密集。油气开采过程中涉及钻、完井工程,地层改造工程,油气集输工程,油气易燃、易爆、高毒性等,大部分实验和工程实践因规模大、设备密集、危险性高等特点,常规实验室设备难以完成。2.实验设备价格昂贵,实验仪器精密易损坏,维护成本高。受资金和场地的限制,实验装置数量有限,学生参与度低,缺乏深入的学习和实践操作,不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性,无法提高学生的动手能力和创新能力。3.实验项目传统的实验多,体现现代化技术的实验少;验证性实验多,培养学生创新能力、设计性能力、应用性能力创新型实验少。4.受企业生产制度和安全方面的限制,学生在企业现场实习的时间和空间越来越小,难以达到预期效果。5.传统的实验教学无法实现优质实验资源开放共享[2]。基于以上原因,针对实践教学存在的不足,长江大学石油工程学院利用虚拟现实技术、仿真技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术等与石油工程实际相结合,建立了面向自主学习的开放、互动式虚拟仿真实验教学平台,实现真实实验不具备或难以完成的教学功能,具有完全、成本低、易于更新的优点。通过虚拟仿真实验与实际操作实验的虚实结合、相互补充,促进学生与实验内容的交互性和参与性,全面提升学生的自主学习能力、创新能力,达到高层次人才培养的目标。

二石油工程虚拟仿真实验教学平台

(一)教学体系

长江大学以全面提高高校学生自主创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质实验教学资源为核心,通过与优势学科、特色专业相结合,以现代油气开采过程为主线,通过四结合(理论教学与实验教学相结合、基本训练与能力培养相结合、校内实验与企业实践相结合、科研成果与教学实践相结合),着力构建满足三个教学层次(基础训练、综合设计和研究创新)要求的包含四大模块(钻井工程、采油工程、油藏工程和油气储运虚拟仿真模块)的虚拟仿真实验教学体系。

(二)模块构成

1.认识实践及基础训练。专业课程的理论知识系统性不强,知识点多且零散,研究对象及涉及原理抽象难以直观展示,学生缺乏理论知识整体构建能力。为解决这个问题,将理论教学中的重、难点知识,常用的钻井、采油、集输设备和工具,施工过程和工艺等,制作成多媒体、视频和仿真动画,辅以习题库和实验前小测试。共研发了118种典型的井下作业工具、油气集输设备及运行机理、油气渗流原理和实验仪器设备的结构等演示型虚拟仿真动画,提高实验教学的直观性、形象性,激发学生对实验课的兴趣,加深对专业基础知识的理解,提高学习效率,让学生有更多时间参与实践创新。2.虚拟仿真操作。四大虚拟仿真模块共研发了16个综合设计和科研创新训练类虚拟仿真实验。井下作业模拟培训系统、长输管道虚拟仿真培训系统、裂缝导流能力虚拟仿真、抽油机原理和泵效测定等虚拟仿真实验项目,通过虚实结合,可产生与现场情况相似的视觉效果,配以逼真的现场声音,给人身临其境的感觉。通过自行设计作业参数,反复操作实物,观察仿真仪表参数变化,掌握作业系统的运行、控制技能,作业流程各环节的操作及常见事故判断与处理的知识与技能,弥补生产实习中“只能有限制的看,绝对不能摸”的不足,提高学生的动手能力。基于虚拟仿真实验平台,学生能深入油藏内部,观察储层参数、流体参数实时动态变化,进行油田开发动态分析、开发方案设计、钻井工程设计、井身结构虚拟设计等综合实践,满足学科竞赛、创业创新大赛等的需要,激发学生的科研兴趣、启发学生的科研思维,培养学生的科研创新能力。石油工程课程设计系统、石油工程毕业设计与生产现场实训相结合,提高学生的操作能力和实践能力。虚拟仿真操作教学环节系统、全面的虚拟仿真实践训练可大大提高学生的动手能力和工程实践技能,成为企业欢迎的人才。3.实践技能考核。石油工程虚拟仿真教学平台的考核体系包括实验前、实验中和实验后三大板块。实验前在功能上提供知识辅助学习、课前预测等。平台提供交互式练习、答疑、模拟测试、课件点播等功能,便于学生掌握实验项目涉及的知识点、实验原理、实验流程及实验操作等,检查学生理论知识和应知应会的掌握情况,提高实验效率。实验中在功能上提供智能指导、过程监控等。平台可监控学生的实验过程,对学生在实验过程中的不当操作进行智能化和人性化的指导。实验后在功能上提供自动批改、成绩分析和评价等。平台记录学生的实验报告、实验数据和结果,通过数据处理,利用教师预先录入的批改规则进行分析,给出评价结果。石油工程虚拟仿真实验教学中心有满足课堂教学展示和验证性实验操作训练,也有利用科研项目及成果转化的系统软件和仪器设备,开拓学生视野、提升知识结构,培养学生综合设计和创新能力。

三虚拟仿真实验教学成效

(一)丰富实验教学资源

通过发挥学校学科专业优势,利用企业开发实力和支持服务能力,充分整合学院信息化实验教学资源,不断转化科研成果为虚拟仿真实验项目,拓宽实验项目的深度和广度,石油工程虚拟仿真实验教学中心共构建了10门实验课程,65个实验项目,面向全校6个专业并对全校其他专业开放,年平均实验学生人数近1500人,年实验人时数近30000(人时)。实验开出率达100%,综合性、设计性和创新性实验比例达到86.2%,引导学生自主学习、研究探索和设计创新。

(二)整合和共享优质资源

虚拟仿真实验教学中心本着“产、学、研”合作办学理念,与多个油田企业建立校企联合实验室、实习基地,开展虚拟仿真实验项目的开发与应用。为相关石油企业的职工技能培训及应急处理实训提供服务,承担周边兄弟院校实验任务,作为社会公共教育共享资源,普及油气钻、采、输的风险及应急防范和逃生知识,起到了良好的示范和辐射作用。

(三)提升专业建设水平

虚拟仿真实验教学中心依托石油工程专业国家级特色专业建设点、石油工程专业省级品牌专业建设、省级重点学科、省级油气勘探教学示范中心、省部级重点实验室、教育部重点实验室等,通过虚实结合的实验教学资源,支撑了三门省级精品课程,三门校级精品课程。

(四)增强创新实践能力

石油工程虚拟仿真实验教学中心重视培养学生创新实践能力,已成为学生进行科学研究和实践创新的基地。近三年来中心指导学生参加省级、国家级比赛获奖80多项,获批省校级、级、国家级大学生创新创业训练计划项目30多项,获得专利10多项,在国内外学术期刊上发表论文130多篇。学生的工程综合素质和创新能力得到提高。毕业生得到用人单位“综合素质好、基础扎实、动手能力强,具有很强的工程实践能力和创新能力”的好评,相关专业大学生就业率一直保持在96%以上。

四结语

石油工程虚拟仿真实验教学中心以培养学生工程实践综合素质和创新能力为核心,构建了高度仿真的虚拟实验项目,建立了“四结合、四模块、三层次”的教学体系。虚拟仿真实验教学通过优化整合实验资源,工程实践结合、科研成果转化、学科前沿引入,拓展了实验教学内容的深度和广度,推动了实验教学改革与创新,培养了学生的实践创新能力,提高了实验教学质量。

参考文献

[1]徐剑坤,习丹阳,马文顶,等.采矿工程专业虚拟仿真实验教学资源库建设[J].教育现代化,2017(13):67-68.

[2]史寿乐.虚拟现实在教育中的应用[J].教育现代化,2017(32):205-206.

《虚拟仿真教学营销部心得体会.doc》
虚拟仿真教学营销部心得体会
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