本文關(guān)鍵詞：基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真及三維虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東大學(xué)》 2014年

基于實(shí)時(shí)數(shù)字仿真及三維虛擬現(xiàn)實(shí)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的開發(fā)與應(yīng)用

張偉凱  

【摘要】：2010年7月29日《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》正式發(fā)布,這被看做是今后一個(gè)時(shí)期指導(dǎo)全國(guó)教育改革和發(fā)展的綱領(lǐng)性文件,全國(guó)各大高校積極響應(yīng),積極推進(jìn)高校教學(xué)體制改革并且適時(shí)提出了教育體制改革創(chuàng)新和培養(yǎng)卓越工程師的相關(guān)要求。針對(duì)21世紀(jì)高校教育改革的新要求,各大高校在教學(xué)設(shè)施、教學(xué)模式等方面開始了革新,特別是教學(xué)設(shè)施方面。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)高校電氣工程專業(yè)本科教育,結(jié)合山東大學(xué)電氣工程學(xué)院教學(xué)特點(diǎn)研發(fā)了一套全新的教學(xué)設(shè)備——基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)及ADPSS仿真系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。 電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)應(yīng)該注重培養(yǎng)應(yīng)用型人才,實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置就顯得尤為重要。目前的實(shí)驗(yàn)室大都配置的是實(shí)際的物理設(shè)備,雖然物理設(shè)備直觀易用,實(shí)驗(yàn)認(rèn)知效果明顯,然而這樣的物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也存在諸多不適用于新教學(xué)模式改革的缺點(diǎn),比如物理設(shè)備體積大,投資巨大,占地多；設(shè)備維護(hù)復(fù)雜費(fèi)用高；最重要的是有一定的安全隱患,其中包括由于操作不當(dāng)易引起設(shè)備損壞以及存在人員安全隱患；實(shí)驗(yàn)時(shí)間有限,學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)有限；擴(kuò)充新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不方便；實(shí)驗(yàn)室難以開放,限制了學(xué)生的探究熱情等。本課題針對(duì)這一實(shí)際問(wèn)題提出了切實(shí)可行的解決方案。 本課題主要的設(shè)計(jì)開發(fā)是針對(duì)電氣工程專業(yè)本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備存在的不足,提出了用電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)字仿真代替物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的初步解決方案�？紤]到本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是強(qiáng)調(diào)“認(rèn)知”和“實(shí)踐”,讓學(xué)生建立起電力設(shè)備及其操作的感官認(rèn)識(shí),但是目前所有的數(shù)字仿真軟件和裝置,都是采用平面示意圖的方式表示系統(tǒng)和設(shè)備,因此本開題進(jìn)一步提出切實(shí)可行方案,即運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),為數(shù)字仿真提供接近真實(shí)物理設(shè)備的外觀和操作體驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)者沉浸其中,達(dá)到身臨其境的效果。在此方案基礎(chǔ)上,我們開發(fā)了基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)及ADPSS仿真系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。此平臺(tái)在山東大學(xué)電氣工程學(xué)院本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)有初步應(yīng)用,并且取得了較好的教學(xué)效果。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獲得“2012年度山東大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)”。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP391.9;G434
【目錄】：

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