虚拟仿真实验平台

【进入虚拟仿真实验平台】

湖南科技大学信息与电气技术虚拟仿真实验教学中心结合先进的虚拟实验技术和网络信息技术,依托校园网络与北京润尼尔网络科技有限公司联合研发了“自主开放式网上虚拟实验室”,在理论教学与实践教学之间构建起一座互通桥梁,虚拟仿真平台不仅提高了实验和实践教学效果,而且大大增强了课堂理论教学效果。

平台主要包括门户网站内容管理、实验前的理论学习、实验课程及开课管理、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、数字化资源管理、师生互动交流和系统安全管理等子系统。

(1)平台用户管理

平台用户角色包括学生、教师、系统管理员角色。登录后,对不同的角色,系统将分配不同的权限,提供不同的用户界面,以保障系统在自主开放环境下大规模学生使用的安全。对于学生,可提供实验课程选择、实验项目选择、查询、实验报告提交、实验成绩查询等功能。对教师,可选择实验资源发布、学生成绩评定、对虚实结合型实验进行实验室和实验课时预约等功能。对实验管理员,可通过远程登录服务器,完成系统的维护、排课、实验数据统计等工作。

平台实验的开发基于B/S 架构,学生可通过计算机或智能手机,通过浏览器或下载到本地完成。学生可以根据平台提供的仪器设备自由搭建合理的典型实验项目,通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验。对虚实结合型实验,学生可通过湖南科技大学电子与电气技术国家级实验教学示范中心的实验室综合管理平台进行实验室预约、实验预约、工位预约等操作。

(2)课程虚拟仿真平台

中心自主开发了自主研发了我国“海牛”深海海底60米多用途钻机虚拟仿真系统、自动控制原理虚拟仿真实验平台、高级过程控制虚拟仿真平台、大型直驱式风电机组仿真平台、大型火车站加水系统控制仿真软件和RFID二叉树防碰撞算法仿真平台等虚拟仿真实验教学资源;联合中煤科工集团重庆研究院、河南灵境矿山安全技术有限公司、北京四方继保自动化股份有限公司联合开发了煤矿安全监控系统虚拟仿真系统、矿山供电虚拟仿真系统、矿山无线通信虚拟仿真系统、风力发电虚拟仿真系统等特色资源;与北京润尼尔网络科技有限公司联合开发了《计算机网络》、《移动通信》等课程实验仿真系统,同时还综合集成了Proteus、Multisim、SystemView、Optisystem、Matlab、MAX+plusII等虚拟仿真软件,可完成电工电子系列课程、《微机原理与接口技术》、《单片机原理及应用》、《信号与系统》、《通信原理》、《光纤通信》、《现代数字系统设计》等课程的虚拟仿真实验。这些平台和系统均可通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验,也可以根据平台提供的仪器设备自由搭建合理的典型实验项目。

(3)教学互动平台

系统对学生实验的评价具有一定的智能性,对所有需要网上提交实验报告的实验,评价推理机能根据教师在知识库中预留的样例对学生的实验结果进行评判。学生在实验过程中遇到问题可以请求指导,系统将根据学生的提问自动答疑。当提问超出知识库所能理解的范围时,将向学生推荐指导教师,给出其联系方式。

系统设有在线实时答疑室和在线留言功能,师生的互动交流可通过多种方式进行,包括文字交流、语音交流、发送离线消息,直至传统的电话和面谈等。

(4)实验前理论知识学习

系统提供了包含图像、声音、动画、视频在内的交互式练习、自测、模拟考试、课件点播等功能,实现了师生之间的及时交互,并提供了个性化的界面;丰富的学习资源和交流工具,满足了教学及其管理的需要,有助于提高学生的学习效率,减轻教师的负担。系统围绕交互式练习、用覆盖全部教学内容的大量题目对学生的知识掌握情况进行检查,遇到问题通过课件点播、答疑等方式解决,通过自测和考试进一步检查学生课程理论知识和应知应会的掌握情况。

(5)数据统计分析与教学效果评估

平台具有自动收集学生实验前辅助学习、实验过程指导、答疑、实验成绩的相关数据;通过调查问卷收集学生对实验系统、实验设计、学习效果等方面的评价与反馈信息,进行统计与分析,用图表直观展示分析结果,以便于进一步改善虚拟实验平台的功能,提高虚拟实验的教学质量。

(6中心门户网站

为了更好地服务广大学生,中心建立了信息内容可动态发布和管理的湖南科技大学信息与电气技术虚拟仿真实验教学中心网站,网址:http://eetvlab.hnust.edu.cn。平台给出了各门课程的典型虚拟仿真实验项目、教学视频以及教学指南等教学资源。访客通过中心主页,可直接进入自主开放式网上虚拟仿真实验教学平台,开展教学活动,交流学习和实验心得。