虚拟实验系统介绍

虚拟实验教学系统

虚拟实验教学是对实际实验教学的虚拟。虚拟实验教学是虚拟实验在教学中的

应用。包括：实验前相关知识的辅助学习、实验过程的答疑与指导、实验提交

后的自动批改、实验教学效果评估和实验过程的管理等。

虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学

系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验教学系统又分为虚拟实验平台、虚

拟实验教学管理两个部分。在此基础上可建立虚拟实验课程教学环境。虚拟实

验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪

器没备进行实验。虚拟实验平台允许根据平台上提供的器材自由搭建任意合理

的典型实验，或实验案例，这一点是虚拟实验平台有别于一般实验教学课件的

重要特征。典型实验通常是由精通相关课程的教师设计的。要求学生在此基础

上进行实验．可满足教师对各层次实验教学的需求。虚拟实验平台也为学生自

由搭建实验模犁提供了可能。学生既可通过虚拟实验平台动手操作。又可自主

设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。与器材库(或仪器、设备、材料库)类似，虚拟实验平台通常拥有一个器材栏，用于各类虚拟实验器材的管理。学

生可以把器材从器材栏中移到实验台上，或者从实验台上把器材收回到器材栏。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。

要开展虚拟实验教学．就需要通过虚拟实验教学管理系统向学生、教师和管理

员提供实验教学管理功能。系统针对学生的教学管理包括：个人身份认证、选

择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语等。针对教师的教学管理包括：创建、修改、发布和管理

典型实验、给学生布置实验、批改学生的实验报告、对学生的实验结果进行评价、统计并发布学生的实验成绩和批语。实验管理员的功能包括：系统账号与

分组管理、权限管理、课程管理、系统审计和系统维护等。通过虚拟实验教学

管理系统，教师既可搭建典型实验或调取实验案例。方便地向学生布置实验任务，还可在实验结束后查看学生的实验结果。给出实验成绩和评价。虚拟实验

管理是虚拟实验教学系统的重要特征。是虚拟实验教学系统与一般仿真系统的

主要区别。采用网络化的虚拟实验管理可以有效地提高虚拟实验技术在教学上

的应用效果。

虚拟实验教学融合了网络教学的优势．具有建没速度快，成本低，易于管理的

特点。采用虚拟实验教学系统，可以突破时间、地点和设备数量的限制。学生

可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验

过程中更容易获得相关知识，实验结果更容易保存。对教师和管理人员来讲，实验教学过程更容易控制，实验教学的指导效率更高。

虚拟实验教学系统可以用来辅助传统的实验教学，作为现有实验室功能的一个重要补充。因此，近年来虚拟实验教学系统的建设得到了各级各类学校的高度重视。随着虚拟实验教学系统的不断成熟，虚拟实验室正在走出部分高校的象牙塔，在各种教育培训机构中普及和应用。

机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统

机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统 一、实验教学系统简介 机械故障诊断技术具有保障生产正常进行，防止突发事故，节约维修费用等特点，在现代化大生产中发挥着重要作用，而且随着科学技术的发展，机械设备的故障诊断技术越来越受到重视。因此，许多高校都开设了相应的研究方向和课程。 然而，目前的“机械故障诊断”教学主要是采用理论教学的方式将机械系统的故障机理、故障类型和相应的故障诊断方法灌输给学生，因为没有相应的实验课程，学生很难将理论知识和实际工程相结合起来，很多学生学习了这门课程后并没有真正地掌握相关的故障诊断方法，因而更谈不上将所学的理论方法应用于实际工程。 实际上可以开设实验课程，使学生在使用机械故障诊断系统的同时理解消化相关的理论方法。虽然目前很多高校和科研院所都开发了各种各样的机械故障诊断系统，但是，这些故障诊断系统除传感器和信号调理器之外，还需多种、多台测试仪器，以及个人计算机及其外设等，这使得整个诊断系统不但体积、重量庞大，价格昂贵，操作复杂，最主要的是这些机械故障诊断系统都是针对企业开发的，不适合用于教学，因此迫切需要一套能适用于教学的机械故障诊断系统。 本项目开发一套用于教学的机械故障诊断虚拟仿真教学实验系统。所有的测量仪器主要功能可由数据采集、数据测试和分析、结果输出显示等三大部分组成，其中数据分析、结果输出完全可由基于计算机的软件系统来完成。 本系统充分利用虚拟仪器的“软件集成测试”功能，将多种测试仪器功能、多种故障诊断方法集成于一个“诊断功能软件库”中，使得学生能从理论到实践全面地掌握相关的机械系统的故障机理和故障诊断方法。同时该系统还具有开放性，学生可以自己修改、补充程序，使得故障诊断系统的功能更加完善。 二、实验教学系统功能

医学虚拟仿真实验具体内容介绍

（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

虚拟仿真(虚拟现实)实验室解决方案设计

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，

虚拟实验系统建设

虚拟实验系统建设研究 12 王 强 张 威 （1.长春水利电力学校 吉林 长春 130062；2.长春广播电视大学 吉林 长春 130051） 摘 要：近年来,国内的许多院校都根据自身科研和教学的需求建立一些虚拟实验室。随着虚拟实验技术的不断成熟和进步，受资金和条件的限制，各专业、特别是理工类专业，传统实验已经不能满足教学发展的需要，因而虚拟实验环境的建设将是实验教学改革的新趋势。虚拟实验在实验教学方面具有利用率高，容易维护等诸多优点.弥补学生实验环节的不足。阐述建设虚拟实验室的必要性和可行性，提出构建虚拟实验室的实现途径和方式。对加快虚拟实验室建设和发展的一些构建设想。 关键词：虚拟实验；必要性；可行性；模块设计 中图分类号：N945.16 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110092－02 虚拟实验室（Virtual Laboratory）的概念，最早由美教学成本。 国弗吉尼亚大学的William Wulf教授于1989年提出的，简称虚拟实验系统建设成本不高，技术条件成熟。目前常用VL，它所描述的是计算机网络化的虚拟实验室环境。《国家中的虚拟实验室建设技术已经非常成熟，而且对硬件要求也不长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中也提出建高，系统组成简单，建设成本较低。因此，构建虚拟实验系统设“虚拟实验室”的规划。切实可行。 1.3 虚拟实验系统使用简便，对用户的计算机水平要求不 在国内教育领域,虚拟实验技术的应用已经在科学研究、 高 虚拟实验教学等方面发挥着非常重要的作用。在理工科的教学 活动中应用虚拟实验技术大有作为,特别是在校园仿真和模拟方虚拟实验室能够向用户提供一个在线参与、交互性的实向上。虚拟实验室已经成为成为改革实验教学手段、强化实验验环境。利用3D技术和VR技术可实现虚拟现实对于交互性、沉室建设的一个重要发展方向；开发自己的虚拟实验室和虚拟校浸性的要求。在实验内容上，考虑到设计成本与具体实验内容园，并逐步推广和使用虚拟校园模式和虚拟实验室系统,开发基的选取，最终设计为简易型的虚拟现实技术，不需要特殊的传于校园生活、教务、教学的三维可视化虚拟校园和各类虚拟实感设备，用户只需用鼠标操作，操作简便。实验室整个实验的验系统，实现实验和实训教学质的飞跃，提升总体办学水平。过程简明清晰，能够进行实验的比较和分析并填写实验报告， 实验结束后即可 1 虚拟实验系统建设的必要性和可行性 1.1 构建虚拟实验系统的必要性 利用虚拟现实（VR）技术在多媒体计算机上建立虚拟实 验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般地操作 虚拟仪器，操作结果可以通过仪表显示，反馈给学生来判断操 作是否正确。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件 限制，可重复操作，直至得出满意结果。 虚拟实验室系统包含了常见的实验室仪器设备，图文并 茂，起到辅助教师教学的效果。能模拟仿真多个教学实验实训 场景，通过虚拟仿真技术模拟各种实验实训的操作步骤，充分 应用多媒体丰富直观的表达形式，将仿真动画，实验录像以及 操作说明有机地结合起来，便于学生对实验操作的充分理解和 掌握。虚拟实验可以模拟实验结果，在不同实验条件下产生的 各种动态波形进行实时系统仿真，对于学生平时难于完成的实 验起到示范的作用。还可以建立学生实验技能考核系统，通过 内置的多层次实验考核系统，对学生进行实验、实训及操作技 能情况进行考核。虚拟实验室系统还具有开发性，使用者可以 根据具体情况将自己的实验图片，实验原理和操作、实验录像 用文字加入到系统中，从而扩充系统的适用性。 1.2 构建虚拟实验系统的可行性 虚拟实验室系统主要依赖于较少的配套硬件和软件，使 实验室的工作量和维护费用大大降低。实现了资源共享，避免 了仪器重复添置，满足了用户不再受时间、地点限制进行网络 的实时操作，提高了用户的学习效率。 设计开发利用虚拟现实技术的虚拟实验室在实践性教学 活动中可以解决以下几方面的问题： 1）可以不受时间和空间的限制完成课程实验和课程实 训。 2）避免真实实验或操作所带来的各种危险，虚拟实验室 可以提高安全性。 3）充分利用网络教学资源，虚拟实验室可以节约大量的获得相应的实验数据，完全满足不同层次学习 者的实验和实训要求。 2 虚拟实验系统模块设计 2.1 虚拟实验系统模块组成 虚拟实验系统由虚拟实验模块、服务模块和数据库系统模块等三大模块组成，并充分考虑系统的可维护性、可用性、安全性和可扩展性。如图1所示。 图1 虚拟实验系统模块图 2.2 各系统模块功能介绍 虚拟实验模块：是整个虚拟实验的核心模块，是展现在用户端的主要部分，对于整个系统起着相互连接用户和管理者的作用。并负责构建虚拟实验环境，提供具体的虚拟实验场景和实验仪器，同时接收由服务器端传过来的通讯数据，通过网页反馈给使用者。在客户端，通过一个Applet生成三维实验场景，用户可以通过键盘或鼠标操作完成具体实验，最后将实验结果保存在服务器端。 服务模块：该部分主要提供数据及虚拟实验仪器的管理和相关信息的查阅和检索功能。对于系统中的实验指导和实验说明，用户在不同的虚拟实验中的进展详情、用户提交的实验结果，以及系统辅助功能模块中的数据，都需要提供管理功能。 数据库系统模块：主要用来实施对用户的管理、实验扩

远程虚拟仿真实验室教学系统

电力电子虚拟仿真教学实验平台 实验室建设背景 目前的高等教育中，越来越强调对学生实践能力的培养，实验教育成为理工科教育的一个至关重要的环节。然而，随着各学科实验项目和学生人数的增多，传统的电气实验室和实验仪器数量很难满足学生的需求，在教学和学生使用上的不便之处也慢慢凸现出来。如何解决传统实验教学资源分配不足、实验方式过于刻板、实验器材维护费时费力、实验内容固定难以拓展等问题，是目前新工科建设、课程改革内容中一个讨论的热点。 在对创新型实验建设的需求日益明确之际，仿真实验教学的概念开始成为学校关注的重点。仿真教学实验是一种基于软件技术构建的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化，为开设各种专业实验课程提供了全新的教学与科研环境。因此建设仿真实验室可以与实物实验室互补，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高科技的仿真实验室。 远宽解决方案 远宽能源除了将仿真技术应用于科研与工业测试，也率先将该技术引入到了教学实验室建设中。对于不同的实验内容与实验类型，远宽能源提出了如下的仿真实验建设的解决方案：实时仿真实验和远程虚拟仿真实验。

1. 实时仿真实验 远宽能源将先进的FPGA小步长实时仿真技术应用到教学实验室建设中，小步长实时仿真技术使它能够覆盖电力电子、电机驱动、新能源等多个电力电子相关应用的创新教学实验以及研究的需求。基于图形化系统建模，模型一键下载，无需FPGA编程编译，大大增强了产品的易用性；同时实验平台还配置了硬件控制器（TI的DSP或者NI的GPIC），和仿真器构成完整的闭环系统。实时仿真实验系统如下图所示：

虚拟仿真实验教学中心平台建设方案

湖北警官学院虚拟仿真实验教学建设方案 一、方案背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题：? 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理。 ? 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； ? 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； ? 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； ? 缺乏足够的开放性； ? 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上； 二、方案目标 该方案的目标就是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。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效

高校plc虚拟远程实验室建设方案

高校PLC虚拟远程实验室建设方案 一、方案简介 建设PLC虚拟远程实验室是提高高校实验室利用效率和减少实验维护费用的一条切实可行的途径.引入当今发展较为成熟的物联网技术,针对部分高校工业自动化实验室的现状，结合的HINET智能网关和Hinode客户端软件，应用于校内和校外学生的培训，提供PLC 远程技术培训教学实验功能,同时还有助于解决工业数据在公共网络上的安全传输难题。将PLC远程技术用于实验室可增强学生的积极性、趣味性、实验的灵活性, 同时极大缓解传统实验室场地、时间方面的制约。实际运行证明,该系统方案成本低,柔性强,网络层次丰富,是一个可激发学生创新动手能力、更加贴近工业自动化发展趋势的现代综合实验室平台。 二、方案应用实例 下面以XX大学PLC远程虚拟实验室为例，作具体的应用方案介绍：XX大学PLC实验室由三菱PLC及虚拟对象组成，其虚拟对象由组态王软件结合研华PCI1756数字I/O卡构成，所编制的组态王界面具有远程发布功能，由于使用PCI1756卡实现了PLCI/O点与虚拟对象的真实物理连接，所以该实验室是一个具有虚实结合性质的虚拟实验室。通过运用PLC远程方案,能实现校内、外学生可以远程完成PLC 实验练习，在练习过程中可以远程对实验室内PLC上、下载程序，通过网页观察虚拟对象的运行情况，实现对该实验室的远程操作。

1）PLC虚拟远程实验室系统架构如下： 系统中，通过HINET智能网关、云服务器以及Hinode客户端构建出一个虚拟局域网环境，通过该虚拟局域网环境实现远程PC端本地化连接到实验室PLC。HINET智能网关作为远程链接的通讯终端，云服务机房作为远程链接确认单位，远程PC上的Hinode客户端作为远程链接的客户端，再配合GXworks等编程软件实现对PLC的远程编程和组态，从而完成实验室的虚拟化、云端化。 2）PLC虚拟远程实验室应用功能如下：

虚拟仿真实验教学共享平台基本功能介绍

虚拟仿真实验教学共享平台 基本功能介绍 1.账号管理 平台对账号基础信息的管理可分为用户导入和用户注册两种方式。 1.1用户导入 平台对用户提供导入功能，用户可对姓名、账号、性别、密码、用户类型、角色、单位、电话，手机、邮箱等字段按照模板导入数据。 1.2用户注册 平台对用户提供注册功能，注册用户需要填写所属学校、姓名、账号、密码、确认密码、身份、个人邮箱、手机号等信息。 2.首页展示内容 平台的首页显示包括（实验、仪器）搜索、资源排行、资源列表。 2.1资源搜索 平台按照实验、仪器分类支持一站式智能搜索。 2.2资源排行 平台按照实验、仪器分类的操作次数由高到低显示。 2.3资源列表 平台按照实验、仪器两种分类显示所有的资源信息。 3.基础数据 平台的基础数据包括单位信息、虚拟仿真中心。 3.1单位信息 平台对单位信息进行添加或导入。 3.2虚拟仿真中心 平台对虚拟仿真中心进行添加。 4.仿真资源管理 平台的仿真资源包括仿真项目（仪器）、实验自测、实验预习、实验操作、实验收费、实验操作记录、实验报告。 4.1仿真项目（仪器） 可以添加仿真项目（仪器）的基本信息。 4.2实验自测

可以添加、导入客观题。供学习用户进行在线自测。 4.3实验预习 平台可以上传文本、图片、动画、视频、音频等多种类型和格式的资源文件上传，供学习用户查看。 4.4实验操作 平台可以上传在网页操作的仿真实验资源，供学习用户在网页操作。 4.5实验收费 平台可以设置按章节收费和按时间收费。 4.6操作记录 平台根据用户操作的仿真资源内容，自动生成操作记录，作为实验报告的数据支撑。 5.收费平台（第三方支付平台） 平台暂不支持该功能。 6.数据接口 平台可以仿真资源进行数据对接，从资源获取学习用户操作的数据，包含“操作内容、操作时长、操作费用”等。

我国虚拟实验教学系统发展现状综述

我国虚拟实验教学系统发展现状综述 洪慧婷 （浙江师范大学教育技术学，浙江金华 321000） 摘要：作为信息技术发展的产物，虚拟实验具有透明性、共享性、互动性、自主性及可扩展性等特点，能为目前实验教学中迫切需要解决的问题提供策略和方法，因此越来越受到专家学者的关注。通过数量统计法和内容分析法，基于对CNKI网上近10年的相关文献进行研究，该文探讨了本领域的研究重心、研究内容，浅析存在的问题并提出建议，期望为虚拟实验教育应用的进一步研究提供参考和借鉴，为今后开发出设计合理、功能全面的虚拟实验教学系统奠定理论基础。 关键词：虚拟实验教学系统；虚拟实验；发展现状 一、研究背景 教学实验是教学过程的重要组成部分，是学生验证知识、探究客观现实规律不可缺少的途径。近年来，随着学校规模的扩大，学生数量不断增加，传统的实验模式已经不能满足教学的要求，这主要表现在学校实验经费不足、实验设备严重缺乏、学校实验场地空间有限等。而且随着现代远程教育的不断发展，网络远程教育中的实验教学已经成为一个新的难题。改变传统的实验教学模式已经迫在眉睫，采用计算机技术构建的各种虚拟实验室，为实验教学提供了一个新的解决方法[1]。 通过对2001年到2010年间发表的有关虚拟实验教育应用文献的收集与查阅，分析了虚拟实验教育应用的发展现状，提出了研究过程中存在的一些问题，为虚拟实验教育应用的进一步研究提供参考和借鉴，并为今后开发出设计合理、功能全面的虚拟实验教学系统奠定基础。 二、虚拟实验教育应用文献分析 （一）概念界定 1999年5月，美国爱荷华州立大学举行的虚拟实验室专家会议上采用如下定义：虚拟实验室是为研究和创新活动提供远程协作和实验的一个电子平台。这主要从实验在远程教学中的应用角度描述，虚拟实验作为远程教学的组成部分，为远程学习者提供实验教学，成为学习者新的学习方式，同时改变教师的教学方法[1]。 （二）文章数量统计 以“虚拟实验教学”为精确主题在CNKI 网上搜索，根据题目筛选出与本研究相关的文章，统计出每年文章发表数量的情况，统计出每年文章发表数量的情况。（见表1）表 1 文章数量统计（2001年~2010年） 时 间 中国 期刊 全文 数据 库 中国 优秀 硕士 学位 论文 全文 数据 库 中国 重要 会议 论文 全文 数据 库 中国 博士 学位 论文 全文 数据 库 总 计 2010 55 6 2 0 63 2009 34 7 2 0 43 2008 26 16 3 0 45 2007 21 7 0 0 28 2006 15 4 1 0 20 2005 16 5 1 1 23 2004 20 1 0 0 21 2003 7 1 0 0 8 2002 2 1 0 0 3 2001 2 0 0 0 2 总计198 48 9 1 256 （三）文章研究内容的分类 教育技术94定义中，确定了教育技术的五个范畴，即设计、开发、运用、管理和评价。通过对256篇文章内容的纵览，将文

基于云平台的远程控制系统虚拟实验

Modeling and Simulation 建模与仿真, 2019, 8(3), 95-101 Published Online August 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/7410332288.html,/journal/mos https://https://www.wendangku.net/doc/7410332288.html,/10.12677/mos.2019.83012 Remote Virtual Laboratory of Control System Based on Cloud Platform Huazhong Wang1, Tao Liu1, Jun Yao2, Hua Cheng2 1Key Laboratory of Advanced Control and Optimization for Chemical Processes of Ministry of Education, East China University of Science and Technology, Shanghai 2School of Modern Distance Education, East China University of Science and Technology, Shanghai Received: Aug. 2nd, 2019; accepted: Aug. 19th, 2019; published: Aug. 26th, 2019 Abstract To overcome the shortcomings of the existing remote-control virtual experimental platform in terms of flexibility and applicability, a remote-control virtual experiment scheme based on the cloud platform and the experimental module that can be configured by the user is proposed. The Django network framework based on Python is chosen to build a remote experimental platform. The experimental modules that constitute the components of the closed-loop control system are developed. Users can configure the control system according to the experimental requirements. The experimental management system executes simulation, procedures control, online help and evaluation of the virtual experiments. The experimental system is deployed and tested in Ali Cloud. The teaching practice shows that the remote virtual control system experimental platform enables users to complete a series of motion control experiments through the browser, which is conducive to cultivating students’ practical ability. Keywords Virtual Laboratory, Python, Cloud Platform, Control System 基于云平台的远程控制系统虚拟实验 王华忠1，刘涛1，姚俊2，程华2 1华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室，上海 2华东理工大学网络教育学院，上海 收稿日期：2019年8月2日；录用日期：2019年8月19日；发布日期：2019年8月26日

虚拟实验,在线实验系统

?齿轮传动效率试验 10-06-29 ?虚拟教学 10-06-29 ?数字逻辑电路，数字逻辑电路实验 10-06-29 中文名称：数字逻辑电路，数字逻辑电路实验周学时：3+4英文名称：Digital Circuits，Digital Circuits Laboratory总学时：64+64 ?博弈与社会-教学录像 10-06-29 教学录像张维迎老师录像第一章：个人理性与社会效率录像第二章：纳什均衡与一致预期 ?VFP软件安装过程 10-06-28 ?telnet实验详解 10-06-28 ?delphi7中的安装方法 10-06-28 1.把EhLib中的common和DataService文件拷贝到Delphi7目录中. 2.在TOOLS-Environment Options-Library-Library Path中添入EHLIB路径。 3.打开新建文件夹中的EHLIB70.DPK,编译一下，但不要安装。 4.打开Ehlib中的DclEhLib70.DPK,编译,安装 5.在Delphi7中打开DclEhLib70.dpk，编译并安装。 6.组 ?DELPHI组件安装全攻略 10-06-28 一、前言由于系统不稳定，经常要重装DELPHI。而每次安装DELPHI的时候，原来注册的组件都被刷新，只能重新安装组件。众所周知，DELPHI的第三方组件N多，这个安装着实令人头疼。更有甚者，因为某些莫名其妙的原因，DELPHI的组件面板上有时居然只剩下一个标准组件。碰到这种情况，我不知道各位如何处理，我每次都是重新安 ?简介VS2003安装程序使用说明 10-06-28 VS2003安装程序作为一个高效的.NET程序语言。其混合了函数语言和物件导向程序编制语言，并且完美的适用于编程、算法、技术和探索性开发，因此可以在使用的过程当中感受到趣味性和吸引力。Microsoft Visual Studio2008是面向Windows Vista、Office2007、Web2.0的下一代开发工具,代号Orcas，是对Visual Studio2005一 ?图解Visual Basic安装程序的制作 10-06-28 安装程序制作是做项目必不可少的一道工序，网上的安装软件很多，可以用五花八门来开形容了。在此笔者介绍一个最简单的安装方法，就是用VB自带的打包程序进行打包，虽然比较普通，不过内部却有不少窍门，相信这一点知道的人可能不多吧！！（请大家一定看到最后，好戏在后头）好了，不废话了，开始进入正题。①运行 ?新手入门:SQL server2000安装图解 10-06-28

虚拟实验室建设方案

电子信息技术虚拟实验室建设实施方案 虚拟实验室是一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统，是现有各种教学实验室的数字化和虚拟化。虚拟实验室由虚拟仿真平台、虚拟实验平台、虚拟仪器和开放式实验室管理系统组成。虚拟仿真平台可提供学生进行实验电路的虚拟仿真，实验原理预习；虚拟实验平台和虚拟仪器与真实实验设备类似，自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器设备；开放式实验管理系统提供教师编辑、设计实验任务和内容、设置学生各种权限、解答学生提问、提交实验报告。 虚拟实验室为开设各种电子信息实验课程提供了全新的教学环境，使教师上课的更生动、实验设备利用率更高、学生自主实验的内容和时间更灵活。 一、系统总体框架 网络服务器 客户端实验箱 网络 如上图，整个系统主要有客户端、服务器和实验平台构成。 客户端主要有两类：管理员(教师)终端和学生终端，管理员能设置实验室开放时间、实验内容设定、学生访问权限，上传实验课件，布置实验任务等。学生端通过浏览器登陆虚拟实验室平台，自主选择实验项目，进行课前预习、实验操作、仪表选择、仿真数据测量、实验报告提交等工作，也可进行机位预定、虚拟仪表预定、实体数据的采集和测量等工作。 服务器提供整套基于B/S架构的实验室管理软件和虚拟远程实验操作平台软件；虚拟实验形式包括纯虚拟的仿真实验、虚拟实体操作实验、远程控制的实体操作实验。使用者既可以通过网络登录服务器完成纯虚拟的仿真实验，也可以通过网络远程控制基础实验箱的实验电路，改变电路器件参数，采集实际的测试数据，进行远程测试和数据分析。也可通过网络远程动态加载开发例程，完成设计性开发性实验。具体功能如下： 1、在线学习功能：可通过登陆虚拟实验平台进行在线课前预习、原理学习等工作； 2、虚拟仿真功能：基于浏览器和Multisim与Labview软件，搭建真实的实验电路进行仿真。无源器 件电阻、电感、电容能实时调节，电路响应可通过虚拟示波器和虚拟频谱仪示波。 3、虚拟实体仿真：学生能在PC机上操作虚拟实体实验平台和Tektronix TDS2024四通道虚拟示波器， 完成信号种类设置、信号频率设置、信号幅度设置、实验电路搭试、波形测试等实验过程，多通道示波器能同时显示4个测试点波形，使实验过程的展示更形象生动。

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

虚拟现实实训室建设方案(DOC 26页)

虚拟现实实训室建设方案(DOC 26页)

虚拟现实系统建设项目建议书 2015年7月

一、项目提出背景 （一)、随着我国经济水平的持续稳步发展，人们的生活水平不提高，生活内容也在日新月异的快速变化，人们开始更多的参与到舆论当中。在当今社会人们对资讯需求越来越高，电视、网络、报纸、杂志已经成为人们生活必不可少的资讯来源，各种媒体已经成为社会舆论的主导。而政府各职能部门如何能够与媒体进行良好互动，如何及时掌控信息，如何正确反馈和传达信息，让媒体积极引导社会舆论，促使政府各职能部门对社会进行合理的高效的管控，这已经成为当今所有职能部门所面临的重要课题。建设和应用媒体沟通情景模拟教学系统，已成为提高领导干部应对媒体能力的重要手段。 (二)、当今社会各类危机事件频发，如自然灾害中的洪涝灾害、雪灾与冰灾、火灾和旱灾，城市大火、重大工程事故、群体事件、重大犯罪事件等。当危机发生时，如何能在第一时间协调各职能部门，迅速有效地进行处理，最大限度的减少危机带来的损失与影响，这将是新时期、新形势下领导干部面对的重要课题。 (三)、传统教学方式与手段落后，老师授课难有激情，已经无法满足当前干部培养的教学需求，呆板、无味的教条式教学模式，学生听课索然无味，使得当前的干部教学水平不进反退，教学效果差。这些因素迫使党的干部教育事业必须走出一条创新之路，形势迫在眉睫。 二、项目概述 情景模拟教学实训系统，是为了培养领导干部应对突发事件能力和和直面媒体的能力而建设的，极具实践性和可操作性，从模拟案例的构思、角色的分配、场景的设计到模拟演练，再现了现实工作的场景，对在实际中如何运用科学的决策和灵活的技巧快速有效地处置群体性突发事件起到很好的训练效果，达到理论教学与能力培训的有机统一，可激发学员的学习兴趣，充分调动学员的学习积极性，通过情景模拟演练，使学员的主体作用得到充分发挥，学员之间的互动交流比较深入。

( VR虚拟现实)虚拟仿真实训系统解决方案

（VR虚拟现实）虚拟仿真实训系统解决方案

大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案VSTATIONHD（V1.0）

前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。

目录 前言2 一、总体需求分析4 1．1 “情景”的定义：4 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？5 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下：6 二、设计原则7 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述8 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图：10 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点11 六、与教材同步完备的虚拟场景库16 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点18 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标19 九、系统技术支持及服务21

一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1“情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学,学生觉得有话可说，有戏可演，可以

虚拟实验系统介绍

虚拟实验教学系统 虚拟实验教学是对实际实验教学的虚拟。虚拟实验教学是虚拟实验在教学中的 应用。包括：实验前相关知识的辅助学习、实验过程的答疑与指导、实验提交 后的自动批改、实验教学效果评估和实验过程的管理等。 虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学 系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验教学系统又分为虚拟实验平台、虚 拟实验教学管理两个部分。在此基础上可建立虚拟实验课程教学环境。虚拟实 验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪 器没备进行实验。虚拟实验平台允许根据平台上提供的器材自由搭建任意合理 的典型实验，或实验案例，这一点是虚拟实验平台有别于一般实验教学课件的 重要特征。典型实验通常是由精通相关课程的教师设计的。要求学生在此基础 上进行实验．可满足教师对各层次实验教学的需求。虚拟实验平台也为学生自 由搭建实验模犁提供了可能。学生既可通过虚拟实验平台动手操作。又可自主 设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。与器材库(或仪器、设备、材料库)类似，虚拟实验平台通常拥有一个器材栏，用于各类虚拟实验器材的管理。学 生可以把器材从器材栏中移到实验台上，或者从实验台上把器材收回到器材栏。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。 要开展虚拟实验教学．就需要通过虚拟实验教学管理系统向学生、教师和管理 员提供实验教学管理功能。系统针对学生的教学管理包括：个人身份认证、选 择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语等。针对教师的教学管理包括：创建、修改、发布和管理 典型实验、给学生布置实验、批改学生的实验报告、对学生的实验结果进行评价、统计并发布学生的实验成绩和批语。实验管理员的功能包括：系统账号与 分组管理、权限管理、课程管理、系统审计和系统维护等。通过虚拟实验教学 管理系统，教师既可搭建典型实验或调取实验案例。方便地向学生布置实验任务，还可在实验结束后查看学生的实验结果。给出实验成绩和评价。虚拟实验 管理是虚拟实验教学系统的重要特征。是虚拟实验教学系统与一般仿真系统的 主要区别。采用网络化的虚拟实验管理可以有效地提高虚拟实验技术在教学上 的应用效果。 虚拟实验教学融合了网络教学的优势．具有建没速度快，成本低，易于管理的 特点。采用虚拟实验教学系统，可以突破时间、地点和设备数量的限制。学生 可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验

虚拟仿真实训系统解决方案

大娱号 虚拟仿真实训系统解决方案 VSTATION HD（V1.0）

前言 近年来,由于信息技术的快速发展与国家教育部门的大力提倡,虚拟仿真实训在高职教育中开始得到广泛的应用,成为实训教学重要的组成部分和提高教学质量的重要手段。虚拟仿真技术是将多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息技术进行集成,构建一个与现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟教学环境,并通过虚拟环境集成与控制为数众多的实体,构成一个虚拟仿真教学系统。虚拟仿真教学技术以提高学生的技能水平为核心,具有多感知性、沉浸性、交互性、构想性等特点。这些特点有益于教师的实训教学和学生专业核心技能的训练,为解决职业教育面临的实训难、实习难和就业难等问题开辟了一条新思路。目前,高职院校很多专业,如外语教学、旅游专业、数控技术、焊接技术、机电技术、食品加工、服装设计等专业都引入了虚拟仿真实训教学方式。虚拟仿真实训教学，已经逐渐成为高职院校教学变革的一种有效手段。

目录 前言 (2) 一、总体需求分析 (4) 1．1 “情景”的定义： (4) 1．2 为什么要在教学中使用“虚拟仿真实训系统”？ (5) 1．3 根据教学建设，用户需求归纳如下： (6) 二、设计原则 (7) 三、大娱号虚拟仿真实训系统概述 (8) 四、大娱号虚拟仿真实训系统系统运行原理示意图： (10) 五、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (11) 六、与教材同步完备的虚拟场景库 (16) 七、大娱号虚拟仿真实训系统构成及特点 (18) 八、大娱号虚拟仿真实训系统配置与指标 (19) 九、系统技术支持及服务 (21)

一、总体需求分析 通过运用学语言，已经为越来越多的教师认同。学习者必须通过“用语言”才能真正掌握语言。 让学生置身于真实的交际情景中，让学生使用语言进行交际。而真正的交际应该是互动的。当一方发出信息后，另一方根据上下文进行意义协商，作出反馈，他可以表示支持、进行反驳或提出疑问，然后接受方对反馈意见再进行意义协商，作出回应，双方如此反复交流，形成互动。互动是“交际的核心”。 语言课堂就是一个充满“交流和互动”的场所。在课堂教学中，这种互动不仅包括师生互动和生生之间互动，还应该包括教材，因为课堂上的师生互动和生生互动都是基于一定教材展开的。“大娱号”虚拟仿真实训系统能够在教材与师生之间搭起一座互动教学的桥梁。 使用“虚拟仿真实训系统”在互动教学的设计和组织上突出情景性、实训性和互动性，力求三者有机结合。 1．1 “情景”的定义： 情景指的是具体场合的情形或景象。在教学过程中引入或创设生动具体的场景，有利于学生进行意义建构使其产生交际的动机。“大娱号”虚拟仿真实训系统所提供的虚拟场景可以提供直观生动的形象，通过大屏或投影再现学生在虚拟场景中的表演，可以让学生通过视觉和听觉去感受场景，产生想象和联想，激发学生的学习兴趣。参与表演的学生可以身临其境的学语言，使用虚拟仿真实训系统教学, 学生觉得有话可说，有戏可演，