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虚拟仿真实验室,高校实验教学数字化转型必由之路!

2023-08-10 14:04 作者:北京象新力  | 我要投稿

随着信息化时代的到来,社会对创新教育和科学素养的需求越来越高。传统的高校实验室教学模式已无法满足现代化教学需求,虚拟仿真实验室不仅可以替代传统实验教学,还能与现实实验相结合,形成多元化的实验教学模式。伴随着虚拟现实、增强现实、人工智能和云计算等技术的不断发展和成熟,虚拟仿真实验室将能够提供更逼真、交互性更强的实验环境,提供更广阔的学习机会和体验。


虚拟仿真实验室是指基于计算机技术和虚拟现实技术,模拟真实实验环境和实验操作过程,提供在线实验教学的虚拟平台。它可以弥补传统实验教学中受限于时间、空间和设备等因素的不足,为学生提供更丰富多样的实验体验和实践机会。


高校实验教学数字化转型是指将传统的实验教学模式与数字化技术相结合,利用互联网、虚拟现实、人工智能等技术手段改造实验教学过程,实现实验教学资源共享、实验操作模拟、实验数据处理、实验结果分析等功能的数字化转变。数字化转型可以提高实验教学效果和效率,促进学生的动手能力和创新能力培养。


高校实验教学数字化转型不仅可以提升实验教学质量,还能够促进创新教育和跨学科交叉培养,推动高等教育的发展和进步。北京象新力自主研发的虚拟仿真实验室教学系统在高校实验教学应用中可以提供更灵活、可扩展和互动性强的学习环境,帮助学生提高实验操作能力、科学思维和创新意识,促进高等教育的创新发展。


高校实验教学数字化转型的优势:

1. 提供更灵活和可扩展的实验教学环境,学生可以根据自己的兴趣和需求,选择不同的实验进行学习。

2. 节省实验设备和材料的开支,减少资源浪费,降低实验教学成本。

3. 统一管理和共享实验资源,避免实验设备的闲置和重复购买。

4. 实时监控和分析学生的实验操作和数据,提供个性化的学习指导和评估反馈。

5. 拓展实验教学的时间和空间限制,学生可以在任何地点和时间进行实验学习。

虚拟仿真实验室的优势:

1. 安全性:虚拟仿真实验室无需现场进行实验,避免了潜在的危险和安全风险。学生可以在虚拟环境中进行实验操作,无需担心意外事故或危险物质的使用,提供了更安全的学习环境。

2. 经济性:虚拟仿真实验室不需要大量的实验设备和耗材,减少了实验成本。学校可以节省实验设备维护和更新的费用,提高资源利用效率。

3. 可重复性:虚拟仿真实验室可以反复进行相同实验,重复试验可以帮助学生更好地理解实验原理和操作过程,加深学习效果。

4. 可视化和互动性:虚拟仿真实验室通过图像、声音和动画等多媒体手段,将实验过程呈现给学生,使其更加形象直观。学生可以与虚拟实验器材和实验物品进行互动,增强学习的参与度和兴趣。

5. 时间和空间的灵活性:虚拟仿真实验室可以随时随地进行实验学习,打破了传统实验教学时间和空间的限制。学生可以根据自己的学习进度和需求,在自己的节奏下进行实验,提高学习的灵活性和自主性。

6. 跨学科教学与资源共享:虚拟仿真实验室不受实验设备的限制,可以模拟多种学科的实验内容,促进多学科教学的交叉与融合。教师可以将实验教学资源进行数字化转化和共享,提供更多样化的学习资源。


北京象新力自主研发的虚拟仿真实验室系统在高校实验教学中有广泛的应用,它不仅可以替代或辅助传统实验教学,还可以为学生提供更安全、经济、灵活和互动性强的学习环境,有助于提升实验教学的效果和效率。以下是虚拟实验室在高校实验教学中的几个应用方面:

1. 实验操作模拟:通过虚拟实验室,学生可以进行实验操作的模拟演练,熟悉实验仪器和操作流程,加强实际实验的前期准备,提高实验操作的准确性和效率。

2. 实验数据处理与分析:虚拟实验室可以自动记录和分析学生的实验数据,提供实验结果的统计和分析功能,帮助学生理解实验原理和数据处理方法,并进行实验结果的可视化呈现和报告生成。

3. 实验教学资源共享:通过虚拟实验室,高校可以将实验教学资源进行数字化转化和共享,学生可以随时随地访问和学习,解决传统实验教学中实验设备和时间限制的问题,提高学生的学习效率和学习自主性。

4. 跨学科实验教学:虚拟实验室可提供多个学科领域的实验内容,促进学科之间的融合与交叉,为学生提供全面的科学素养培养。

5. 实验教学评估:通过虚拟实验室,教师可以对学生的实验操作和数据进行实时监控和评估,提供个性化的学习指导和反馈,促进学生的自主学习和能力培养。

北京象新力科技有限公司是一家以数值仿真为基础、计算机辅助工程仿真算法技术研发和应用为核心的国家级高新技术企业。主要产品覆盖能源动力、电气工程、自动控制、环境工程、建筑环境、机械工程、化学化工、材料工程等多个专业。

北京象新力坚持“搭载灵活数值计算的虚拟仿真”设计理念,自主研发了多学科交叉领域的云仿真计算平台(包含电气、能源、控制、流体、机械、电力电子、化学化工、环境仿真算法库等)、数字孪生平台、云仿真实验系统、虚实结合系统、智慧物联等产品。

象新力科技作为企业与院校、人才的桥梁与纽带,为院校赋能提供专业实践教学解决方案,为企业赋能提供符合岗位需求的优质人才,从专业建设、课程开发、技能培训、产教融合等维度助力高校教学和数智化人才培训,积极推动教育信息化,实现教育现代化。



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