3D实境虚拟仿真实验系统

3D实境虚拟仿真实验系统实验教学过程与实验方法

(1)管理员端

实验教学实施过程与实验方法如图所示,主要过程如下:

系统管理员根据本学期课程信息,建立课程资源。

教学实施过程

(2)教师端

教师通过管理员后台登录,首先导入本学期上课名单,系统自动给学生分配账号和密码,并根据学生课程不同,给学生授权课程;然后在基础实验层和综合实验层进行排课;学生进行线上仿真后,教师通过学生个人、班级、全部学生做虚拟仿真实验的错误点统计进行分析。在上课前,教师就知道每个学生、全班、这一届学生在虚拟仿真实验中的易错环节,针对个体学生和整个班级存在问题,可以在上课中进行重点讲解;针对这一届学生存在问题,可以改进教学方法。借助大数据分析方法,通过几届学生的整体分析,可以评估教学方法的改进效果。

(3)学生端

1)预习阶段

学生通过自主学习的方式,在实验平台上观看虚拟仿真实验引导视频,将理论学习阶段所掌握原理与实验中的各环节相关联,明确实验目的、原理、实验操作规范、要求及评分依据。

2)线上实验阶段

学生登陆后,首先选择实验目的、实验原理图并挑选实验器材;然后进入3D实境虚拟仿真实验环节,仿真实验并记录实验数据,提交后,系统会自动给学生平分,学生分析整理测得实验数据,并上传系统,系统生成完整实验报告。

3)预约线下实验

学生通过预约系统可以预约线下实验的时间和地点,准备线下实验。

4)教学研讨

仿真实验的过程中,利用论坛或钉钉群(每个班上课前都会建钉钉群)等工具,进行师生互动,教师在线上组织学生以小组为单位开展研讨,探讨仿真实验中遇到的问题及排除方法。

5)教学评价

学生通过系统教学评价功能,给实验内容、教师教学方法进行反馈,教师根据反馈内容进行实验内容和教学方法改进。

总之,通过以上教学手段和教学方法,提高了原有线下实验的效率和效果,拓展了高阶性实验内容,开展了大型综合实验。减小了高压实验危险性、降低了实验耗材的消耗,仿真了不可逆的操作故障,填补了原有实验的空白,培养了学生主动学习能力、自学能力、动手能力。