虚拟仿真实验教学及实验中心建设演示教学.ppt

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1、虚拟仿真实验教学及实验中心建设孙岳明东南大学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虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验的含义虚拟仿真实验的发展模式虚拟仿真实验的特点虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验的含义实验效果基本组成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、

2、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“三个视角”虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验的含义虚拟仿真实验是指以计算机为控制中心，利用软件技术，构建系统的逻辑结构模型，基于模块化和层次化的设计思想，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

3、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虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验的发展模式模拟实验仿真实验虚拟实验模拟实验是选取一个物理的或抽象的、系统的某些行为特征，用另一个系统来表示它们的过程。模拟实验是根据物理模型与实际系统间的相似性，来研究实际系统某些行为特征的实验方法仿真实验是利用数学模型或数学——物理效应模型，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虚拟实验是利用软件技术构建系统的逻辑结构模型，结合相关硬件构成虚拟系统，并利用网络技术实现网络化虚拟系

4、统原有系统模拟系统特征相似性模拟实验系统仿真模型实体系统计算系统建模仿真实验系统编程虚拟系统网络硬件网络化虚拟系统逻辑结构模型软件虚拟实验系统虚拟仿真实验概述虚拟仿真实验的特点资源开放形式开放对象开放系统软件程序模块实验项目设计模板数据分析与处理工具包信息资料实验资源项目开发对象不同实验操作网络化平台化实验内容实验时间实验空间学生系统管理员实验技术人员学习者爱好者参与者探索者虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性虚拟仿真实验教学的局限性虚拟仿真实验教学在实验教学中的作用虚拟仿真实验教学与创新人才培养国外虚拟仿真实验教学概况虚拟仿真实验

5、教学国外虚拟仿真实验教学概况麻省理工学院微电子在线实验室（MicroelectronicsWebLab）乔治梅森大学动态虚拟环境中的流体实时虚拟系统美国休斯顿大学虚拟物理实验室北卡罗来纳大学虚拟物理实验室LAAP（LearnAnytimeAnywherePhysics）虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性生动直观：打造多样化的教学环境经济省钱：降低实验实践教学成本安全可靠：营造安全实验教学氛围情景再现：突破时间和空间的限制精确无误：减小实际实验中的误差客观真实：增强实验教学的互动性虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性经济省钱：降

6、低实验实践教学成本台湾股市的实时数据经济管理教学实验中心模拟证券市场投资期货A股多屏证券信息显示虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性经济管理教学实验中心模拟证券市场投资支持T+0与T+1交易规则切换等自定义交易规则设置严格按照交易所正式交易规则进行交易采用专业市场真实使用的交易系统模拟交易系统可模拟炒股、炒汇、炒期货等操作学生通过录制的行情进行模拟交易，实现闭市期间任意时段动态行情教学，彻底解决休市后教学的问题经济省钱：降低实验实践教学成本事实上，给每个学生发1万块钱去炒股，这是不可能的。通过虚拟货币，模拟炒股，可以节约大量的资金，

7、降低教学成本虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性生动直观：打造多样化的教学环境虚拟医学教学系统息肉切除术胆囊切除术南京医科大学虚拟读片系统虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性安全可靠：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虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性情景再现：突破时间和空间的限制土木工程实验中心日本地震模拟振动台2005年1月15日，日本防灾科学技术研究所(NIED)建成了目前世界上最大的振动台E-Defense(15m×20m)，并与美国NEES联网。从05年下半年起，E-D

8、efense振动台进行了一系列震动破坏试验。虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学的优越性情景再现：突破时间和空间的限制土木工程实验中心NetSLab网络平台清华大学HQH-NSER远程协同试验网络湖南大学HQH