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北京鐵道運輸虛擬仿真教育

來源: 發布時間:2023-07-11

虛擬仿真技術具有以下基本特性:虛幻性(Imagination)。即系統中的環境是虛幻的,是由人利用計算機等工具模擬出來的。既可以模擬客觀世界中以前存在過的或是現在真實存在的環境,也可模擬出客觀世界中當前并不存在的但將來可能出現的環境,還可模擬客觀世界中并不會存在的而只屬于人們幻想的環境。逼真性(reality):虛擬仿真系統的逼真性表現在兩個方面:一方面,虛擬環境給人的的各種感覺與所模擬的客觀世界非常相像,一切感覺都是那么逼真,如同在真實世界一樣;另一方面,當人以自然的行為作用于虛擬環境時,環境做出的反應也符合客觀世界的有關規律。如當給虛幻物體一個作用力,該物體的運動就會符合力學定律,會沿著力的方向產生相應的加速度;當它遇到障礙物時,會被阻擋。虛擬仿真實訓可以幫助教師實現精確輔導,提高教學質量。北京鐵道運輸虛擬仿真教育

高等教育中,幫助學生不斷提升自身的職業技能也是關鍵。傳統的培訓方式存在時間、地點和資源限制,難以滿足個體化和實踐性的需求。而隨著虛擬仿真技術的發展,虛擬仿真實訓成為提升職業技能的創新解決方案。虛擬仿真實訓通過模擬真實場景和情境,提供身臨其境的學習體驗。在企業培訓中,員工可以通過虛擬仿真平臺進行各種實際工作的模擬,從而培養相關技能和應對復雜情況的能力。無論是機械操作、工藝流程、危險情況應對還是溝通協作,虛擬仿真實訓都能夠提供高度還原的訓練環境,使學習者能夠在虛擬世界中安全地進行反復練習和調試。南京藥學虛擬仿真科學教育在虛擬仿真環境中,用戶可以進行多次模擬實驗,從而更好地理解各種情況和場景。

為了保證操作體驗的真實性,虛擬仿真實驗平臺根據實驗所用儀器設備的真實樣貌結合運用現代信息技術制作仿真資源(如模型、貼圖和動畫),高度還原實驗器材和儀器設備,保證了學生線上仿真練習和線下實驗操作的一致性,增強了學生實驗操作時的真實感和代入感。在虛擬仿真實驗設計過程中,著重把影響實驗的關鍵參數與測試結果的關聯性融入虛擬仿真軟件之中。學生在操作時既可以按照實驗講義步驟設置參數,也可以任意調節實驗參數。對于每個關鍵參數的調整,虛擬仿真實驗系統都會智能地給予相應的反饋。因此,學生能夠通過這一設計來觀察不同實驗參數對實驗結果的影響,以此培養學生的科學探究意識,提升學生分析問題、解決問題的能力。

儀器分析虛擬仿真實驗教學的優勢和意義:虛擬仿真技術由多種新興技術融合而成,具有沉浸性、交互性、虛幻性和逼真性4個基本特性。在虛擬仿真技術所模擬的實驗場景中,體驗者可生動逼真地模擬實驗操作,獲得真實的體驗感;同時,人和環境相互作用影響,虛擬環境還能夠對人的操作予以實時反饋,增強操作過程中的互動感受。將虛擬仿真技術引入儀器分析實驗課程中,這是實驗教學的一次深化變革,是對“智能+教育”人才培養模式的探索和推進。通過一種全新的呈現方式,把理論教學與實驗操作更好地融合在一起,不僅能夠激發學生的學習興趣,還能讓學生通過線上練習達到預習并熟悉實驗操作的效果,極大提升了實驗課的學習效率。因此,在儀器分析實驗課程教學中引入虛擬仿真技術十分必要。虛擬仿真訓練可以幫助企業改善工作流程和效率。

隨著科技的不斷進步,教育領域也迎來了一場變革。虛擬仿真實驗室作為一種創新的教育工具,正在改變傳統實體實驗室的局限性,為學生帶來全新的學習體驗和教育方式。它為學生們提供了一個跨越時空的實驗旅程,讓他們可以超越實體實驗室的限制,探索科學的奧秘。傳統的實體實驗室通常受到諸多限制,包括設備成本高昂、實驗條件有限、時間和空間限制等。然而,虛擬仿真實驗室通過虛擬現實技術,打破了這些限制,為學生提供了一個安全、便捷且具有高度互動性的學習環境。學生們只需穿戴VR設備,就可以身臨其境地參與各種實驗和操作,無需實際物理設備和實驗場地。虛擬仿真實訓可以讓學生在沒有時間限制的情況下進行反復實踐,迅速提高技能水平。長沙全息交互虛擬仿真培訓

虛擬仿真訓練可以提高學習者的判斷力和決策力。北京鐵道運輸虛擬仿真教育

虛擬仿真技術主要具備以下三個特性:沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、構想性(Imagination),又稱“3I”特性。這樣的說法很早是由美國科學家G·Burdea和P·Coiffet在2007年前發表的《虛擬現實系統及應用》一文中提出。沉浸性和交互性是虛擬仿真技術的中心元素,可以使使用者置身于逼真的虛擬環境中,以獲得“沉浸感”,進行“交互活動”。而構想性,現在多被稱為“自主性”則是表達了虛擬仿真技術的操作依靠著個人的思維意識和認知創造。在運用虛擬仿真技術的過程中,人們可以通過對所得到的反饋信息來進行邏輯判斷、推理等思維活動,對此操作可能會出現的問題、現象或者未來事物的發展進行合理的預測。這樣有助于使用者更好地掌握實驗背后的原理和規律,獲取到更多的知識。北京鐵道運輸虛擬仿真教育

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