分享到:

仿真与教育

1仿真技术是深层次揭示教学内容的新方法1仿真科学与技术已成为继理论研究和实验研究之后第三种认识、改造客观世界的重要手段。当代仿真建模技术已经能够运用数学方法构造复杂系统模型。这种数学模型能够揭示系统的内在联系和动态变化(包括空间变化)规律。有关运动、物理与化学变化的数学描述已经在教科书中和实际中大量应用被人们所熟悉,然而,仿真建模所涉及的领域还十分广阔,目前已经扩展到社会、管理、生命、宇宙、地球环境等系统的描述和仿真。例如,美国思想工具公司采用了一种特殊的建模方法,称为多重自主代理人技术,即靠的是一班“虚拟人马”,亦即仿真个人行为的软件,通过仿真个人的随机行为来比较准确的反映复杂系统,例如市场或生态系统的运作。近年来,物理科学和自然科学的交融已经使计算机科学家在创造计算机内人工生命方面取得了一些重大进展,这种人工生命以表达生物法则的软件形式体现。圣菲研究所研制了一个有成百上千投资者活动于其中的人造股票市场。联合百货公司立项研制了...  (本文共4页) 阅读全文>>

东北石油大学
东北石油大学

基于认知负荷理论的虚拟仿真培训系统设计

虚拟仿真培训系统是系统仿真在训练与教育方面的应用成果,是一种利用计算机仿真技术在虚拟环境中以训练为目的教学系统,它作为一种新型的教学媒体被广泛的应用到了教学中。目前,虚拟仿真培训系统多从技术角度出发设计,采用丰富的声音、动画、视频等材料构建虚拟教学环境,但较少从教学的角度考虑学习者在虚拟仿真培训系统学习中的负担。本文详细介绍了认知负荷理论和多媒体学习的认知理论的起源、发展及研究现状,探讨了认知负荷理论和多媒体学习的认知理论在教学设计中的应用。同时,介绍了虚拟现实技术的研究现状、虚拟现实系统的类型以及虚拟现实技术对教育培训的影响。通过基于认知负荷理论的虚拟仿真培训系统的设计,分析了虚拟仿真培训系统的特点,阐述了虚拟仿真培训系统设计的四条教学原则,搭建了仿真培训系统设计框架。并针对具有不同先行知识的学习者的学习特点,提出了虚拟仿真培训系统的演示、演练、考评三种培训模式。按照以学习者为中心的设计理念,归纳出了用认知负荷理论指导虚拟仿真...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《科技视界》2018年07期
科技视界

虚拟仿真与创客教育的融合与实践——电子线路仿真类课程教学改革研究

0前言虚拟实验技术是虚拟现实技术VR、计算机辅助教学技术CAI、多媒体计算机技术MPC等发展的结果,是指利用软件和计算机硬件的结合,取代传统的常规实验仪器设备,在计算机或计算机网络上进行模拟、仿真各种实验的技术[1]。随着虚拟现实技术的发展,硬件和软件的产品会越来越多,那么,虚拟实验技术将会大大受益,虚拟实验室将越来越完善[2]。虚拟实验室亦称为“合作实验室”,最早是在1989年由美国弗吉尼亚大学的威廉.沃尔夫教授提出,用来描述一个计算机网络化的虚拟实验室环境。虚拟实验室的研究,国际始于20世纪80年代末。麻省理工学院的Web Lab是一个在线实验室,于1988年开发并投入使用。90年代,美国政府投入巨大财力在海洋学、天体物理学、分子生物学以及核科学四大领域建造了各自的虚拟实验室作为示范工程,开展了一系列探索性研究并取得了实质性进展。同时,其他国家也开展了虚拟实验室的研究。国内的研究虽然起步比较晚,但是一大批高校也开展了这方面的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《课程教育研究》2017年14期
课程教育研究

高职教育模拟、仿真与实境实训问题的研究

人才培养的过程主要是通过教学过程来实现的。在多年的教学实践过程中,我们更加深刻的认识到,教学过程是一个严密的过程,是实现教育目的的主要渠道,必须有完备的教学论理论指导,教学改革的新模式,应该上升到教学论的层次上去研究、论证,以期更具有普适性和推广性。职业技能水平的高低是检验学生学习效果的最佳“试金石”。实践教学无疑是培养和提升学生职业技能的最佳途径。那么如何进行实践教学是职业教育重点探讨和研究的课题。一、高职教育实践教学现状目前常用的教育模拟、仿真与实境实训都是很好的实践教学方法。但是这几种方法分别又有不同的适应学科和专业,有的专业或课程适合模拟、有的专业或课程又适合仿真、还有的专业或课程又适合实境。如何能把三者有机结合起来,根据专业和课程的特点来设计教学方法。内蒙古化工职业学院从2012年就开始对各专业的人才培养模式进行大幅度的改革,力图使培养的学生更贴近生产一线,实现学习—就业的“零对接”。生产过程自动化技术专业作为我院的重...  (本文共2页) 阅读全文>>

东北大学
东北大学

教育机器人软件系统的设计与开发

教育机器人是一个通用的智能化教育平台,融合了现代工业设计、机械、电子、计算机软硬件、人工智能等诸多领域的先进技术。软件系统是教育机器人平台的重要组成部分,提供的功能包括:算法编辑环境、可视化仿真环境、机器人控制等。目前应用的教育机器人软件系统功能单一,针对性差,不能发挥教育机器人的性能。因此,开发融合先进教学理念、功能丰富、高效的教育机器人软件系统是实现教育机器人平台的重中之重。本文依托东北大学“985工程”流程工业综合自动化科技创新平台,在研究现有教育机器人机械系统和控制系统的基础上,设计和开发了满足功能要求的教育机器人软件系统,并对系统的有效性进行了实验验证。本文的主要研究内容如下:1.从教育机器人软件系统的具体功能要求出发,分析了现有教育机器人软件系统的优势和不足,按照系统化、模块化的设计思想,提出了教育机器人软件系统系统设计要求,完成教育机器人软件系统的需求分析。2.基于DSS(Decentralized Softwar...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

建构主义视阈中的仿真教育技术研究

高等职业技术教育在人才培养中,遇到的主要矛盾是如何使学生更科学有效地获得和创新技术知识。但是,在实际办学中,高等职业院校缺乏对高职人才培养模式的认识论基础的分析,价值判断不明确,方法手段不符合技术教育的内在规律。本文从哲学中建构主义认识论的视阈,从理论与实践两个方面论证仿真教育技术是技术知识获得与创新的中介,具有技术知识和技能一体化培养的功能,能够使学生在仿真虚拟实践中掌握技术知识,达到“产学结合”的要求,弥补高职院校与行业企业紧密联系机制尚未形成而带来的缺失。仿真教育技术以特殊的虚拟实践方式,开辟高职技术教育崭新的实践领域,对技术哲学提出许多新问题。仿真与“真”的关系,对实在新形式的认识,引起了我们对实在的本体论、认识论、价值论和方法论的新思考:仿真教育技术为获得和创新技术知识创造的新境遇,其应用的认识论基础是什么?应用方法是否科学合理?本文从哲学维度揭示仿真技术教育的本质,建构与推演仿真教育技术应用的逻辑前提和支点,深化对仿...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>