科学研究
DCS
一
虚拟仿真实验概述
1.1虚拟仿真实验的含义
实验效果
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。
编 剧、导 演
DCS
行业专家
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
教 育 技 术 专 家
能够在新技术教育领域从事 教学资源、教学媒体和教学 系统的设计、开发、运用、 监制 管理和评价。
DCS
专 业 IT 企 业
专 业 企 业
开发为专业课程服务的多元 化实验教学资源。
二
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
DCS
二
虚拟仿真实验教学
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
二
虚拟仿真实验教学
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
二
虚拟仿真实验教学
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
虚拟仿真实验中心建设 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
二
虚拟仿真实验教学
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！DBiblioteka S二虚拟仿真实验教学

DCS
真实验教学平台, 是专业实验教学的有益补充和创新 。
DCS
三
虚拟仿真实验中心建设 3.2虚拟仿真实验中心的目标是什么
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；
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
建设大型虚拟仿真实习平台
（虚拟数字船、虚拟数字工厂）。
DCS
三
虚拟仿真实验中心建设 3.3怎样建设虚拟仿真实验中心
3.3.3
仿真教学平台应具有的功能
在线演示操作
分布式交互仿真 五大功能
实验预习系统
互动答疑
虚拟仿真实习平台
DCS
课件 制作
POWER BY: HuiFengEDU & TELISS
http://仿真教学。中国
1.1虚拟仿真实验的含义
控制中心 终端
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。
DCS
虚拟仿真实验教学及实验中心建设
DCS虚拟实验中心
DCS
大纲
一
二
虚拟仿真实验概述
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
DCS
ONE
一
一
虚拟仿真实验概述
二 三
虚拟仿真实验教学
虚拟仿真实验中心建设
DCS
一
虚拟仿真实验概述
“三驾马车”
理论研究
实验研究
虚拟实验
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。
一体化的人才培养体系；
DCS
三
虚拟仿真实验中心建设 3.3怎样建设虚拟仿真实验中心
整合（人+资源）
3.3.1
由学校统一规划部署，建立长期开发组织路线。
没有完美的个人， 只有完美的团队！
教
师
行业专家
教育技 术专家
专 业 IT 企 业
教育行政
DCS
教
师
教 师
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。
交换机
学生 服务器
虚拟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，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费用，显 著降低实验室建设和管理成本。 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制完成 相关的教学实验。
学生
教师
DCS
一
虚拟仿真实验概述
1.3虚拟仿真实验的特点 系统软件 程序模块 实验资源 实验项目 设计模板 数据分析与 处理工具包 信息 资料
资源开放
实验内容 网络化 平台化 实验时间
形式开放
项目开发
实验操作
实验空间
对象开放
对象不同 系统管理员
参与者
学习者
爱好者
探索者 学生
DCS
实验技术人员
ONE
一
一
虚拟仿真实验概述
局限性
降低学生对实物的感 降低学生的实际动手 性认识 操作能力
降低学生对元器件性 能及参数的了解
降低学生对实验误差 的分析能力
DCS
ONE
一
一 二
虚拟仿真实验概述
虚拟仿真实验教学
三
虚拟仿真实验中心建设
DCS
三
虚拟仿真实验中心建设 3.1为什么要建虚拟仿真实验中心
其一
在很多专 业课程的 理论教学 中，存在 一些普遍 性问题 。
DCS
二
虚拟仿真实验教学
优越性七：职场体验—解决工作职场展示问题
轮机模拟器
DCS
二
虚拟仿真实验教学
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
二
虚拟仿真实验教学
作用二：整合实验教学资源，实现实验室的真正开放
软件 逻辑结构模型 虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和 VR等技术在计算机上营 虚拟系统 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 网络化 硬件 虚拟系统 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 网络 各种实验项目。并利用网络技术实现网络化虚拟系统 虚拟实验系统
DCS
虚拟实验
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 。
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。。
其二
其三
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
三
基本组成
实现原理
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。
DCS
一
虚拟仿真实验概述
剧 务、演 员
IT
DCS
教育行政
教 育 行 政
组织、领导和管理。 制片人、出品人
DCS
三
虚拟仿真实验中心建设 3.3怎样建设虚拟仿真实验中心
3.3.2
整合现有学校资源，建设综合虚拟仿真教学平台
1
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。
高空作业实验
高压电类实验
野外类实验
DCS
二
虚拟仿真实验教学
优越性四：情景再现—解决小概率事件再现问题
故障再现
DCS
二
虚拟仿真实验教学
优越性五：客观真实—增强实验教学的互动性
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
DCS
二
虚拟仿真实验教学
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
一
虚拟仿真实验概述
1.2虚拟仿真实验的发展模式
模拟实验
特征相似性 模拟实验是在人为控制研究对象的条件下进行观察，模仿实验的某 原有系统 模拟系统 些条件进行的实验。是对事物的内部结构，运动变化过程进行模拟 模拟实验系统 的过程。是科学实验的一种基本类型。