虚拟仿真上课讲义

合集下载

系统建模与仿真

先验知识
先验知识
演绎分析
演绎分析目标协调归纳程序
目的目标协调
框架定义归纳程序试验数据
目的
模型构造
试验数据
结构特征化
参数估计
可信性分析
可信性分析
最终模型
最终模型
建模过程总框图
建模过程的框架表示
返回主目录
1.5 系统仿真
1.5.1 仿真的依据 1.5.2 仿真的定义 1.5.3 系统仿真的必要性 1.5.4 系统仿真技术的发展 1.5.5 系统仿真的分类 1.5.6 仿真的一般步骤 1.5.7 仿真技术的应用 1.5.8 仿真的特点
2. 系统仿真三要素和3项基本活动
系统仿真体系
√
面向过程仿真连续系统仿真采样控制系统仿真
√
定量仿真
离散事件系统仿真面向对象仿真数学仿真面向对象建模与仿真
系统仿真数学物理仿真
定性仿真
定性仿真
半实物仿真分布交互仿真
物理仿真
仿真置信水平评估
课程主要内容
第1章绪论
第2章系统的数学描述
第3章连续系统的建模与仿真
第4章采样控制系统的建模与仿真第5章基于系统辨识的建模方法
返回子目录
1.5.2 仿真的定义
1. 仿真二字，顾名思义，是指模仿真实事物的意义。比较有代表性的定义有如下几个：
a. 1961 年，摩根扎特（ Morgenthater ）首次对 “仿真”进行了技术性定义：即“在实际系统尚不存在的情况下对系统或活动本质的实现”。 b. 1984年，奥伦（Oren）在给出了仿真的基本概念框架“建模－实验－分析”的基础上，提出了“仿真是一种基于模型的活动”的定义，被认为是现代仿真技术的一个重要概念。

VSM培训讲义

在制品库存浪费
在制品库存积压，影响生产计划和交货期，增加生产成本。
成品库存浪费
成品库存过多，导致资金占用、降价销售或过期报废。
动作浪费
不必要的动作
员工在生产过程中进行的不必要、无价值的动作，如寻找工具、物料等。
动作不顺畅
员工在生产过程中动作不顺畅、不协调，导致工作效率低下。
动作不规范
员工操作不规范，容易造成产品质量问题或设备故障。
供应链协同下的VSM 应用实践
供应商选择与评价标准建立
供应商选择原则
确保供应商具备稳定的质量、合理的价格、良好的交货期和优秀的服务。
评价标准制定
根据采购物品的重要性、采购量、采购风险等因素，制定相应的评价标准，如质量、价格、交货期、服务、技术能力等。
供应商评估方法
采用定性和定量评估相结合的方法，如问卷调查、现场考察、专家评审等，对供应商进行全面、客观的评估。
关键信息识别与标注
识别价值流图中的关键信息，如生产周期、在制品数量、设备利
用率等。
在流程图中标注出关键信息的位置和数值，以便后续分析和改进
。
针对关键信息，制定相应的监控和预警机制，确保生产过程的稳
定性和可控性。
案例分析：某企业价值流图构建过程
案例背景介绍
价值流图构建过程
关键信息识别与标注
经过一段时间的实施，该企业的生产效率得到了显著提高，成本也得到了有效控制。同时，该企业还建立了持续改进的机制，不断完善价值流图和生产过程。
03
生产现场浪费现象剖析
等待浪费
设备空闲等待
信息传递不及时
设备因故障、调整、待料等原因造成的停机等待。
生产现场信息传递不及时，导致生产停滞或重复工作。

CAD／CAM技术全套教案完整版授课电子教案整本书电子讲义教学讲义.docx

CAD／CAM技术全套教案完整版授课电子教案整本书电子讲义教学讲义（）.docx1、教案第1～2课时教学内容项目一认识CAD／CAM技术项目分析随着人们生活水平的提高，消费者的价值观正在发生结构性改变，呈现多样化和独特化特征，用户对产品质量，产品更新换代速度，产品从设计、制造和投放市场的周期都提出了越来越高的要求，为了适应这种改变，企业产品也向着多品种、小批量方向进展。

CAD/CAM技术是近30年来快速进展，并得到广泛应用的设计和制造自动化应用技术，它从根本上转变了过去从设计到产品的整个生产过程中的技术管理和工作方式，给设计和制造领域带来了深刻变革。

其进展与应用程度已经成为一个国家科技进步和工业现代2、化水平的重要标志之一。

教学过程课程导入一、组织教学〔2分钟〕整顿纪律、清点人数，稳定学生心情。

二、导入新课〔5分钟〕1.本课题的学习目的2.本课题学习及把握的主要内容3.本课题参阅的材料4.对本课题作业的要求相关学问一、认识数控加工1.数控加工过程2.数控机床组成〔1〕机床本体〔2〕CNC装置〔3〕输入/输出设备〔4〕伺服单元〔5〕驱动装置〔6〕可编程掌握器〔7〕测量装置3.数控加工主要特点〔1〕工序集中〔2〕自动化〔3〕柔性化高〔4〕能力强二、熟识CAD/CAM技术功能及应用1.CAD/CAM系统基本功能〔1〕图形3、显示功能〔2〕输入/输出功能〔3〕存储功能〔4〕交互功能〔人机接口〕2.CAD/CAM系统的主要任务〔1〕几何建模〔2〕计算分析〔3〕工程绘图〔4〕结构分析〔5〕优化设计〔6〕计算机帮助工艺过程设计〔CAPP〕〔7〕自动编程〔8〕模拟仿真〔9〕工程数据管理和信息传输与交换3.CAD/CAM的应用〔1〕CAD/CAM技术应用的必要性和迫切性〔2〕CAD/CAM技术的应用4.CAD/CAM技术基本概念〔1〕CAD 〔2〕CAPP〔3〕CAM〔4〕CAD/CAM集成系统〔5〕CAE三、了解CAD/CAM 技术进展历程1.CAD4、技术的进展〔1〕形成阶段〔2〕进展阶段〔3〕成熟阶段〔4〕集成阶段2.CAD技术的进展3.CAD/CAM一体化〔集成〕技术四、了解CAD/CAM技术在我国现状及进展趋势1.CAD/CAM技术在国内的应用现状〔1〕起步晚、市场份额小〔2〕应用范围窄、层次浅〔3〕功能单一、经济效益不突出2.CAD/CAM技术的进展趋势〔1〕CAD/CAM技术应与多媒体技术更好的结合〔2〕CAD/CAM系统应具有高度的开放性〔3〕CAD/CAM系统应具有高度的开放性〔4〕CAD/CAM系统应具备更强的智能性3.CAD/CAM技术在企业中的5、应用前景五、了解常用CAD/CAM软件1.国产软件〔1〕中望３D〔2〕SINOVATION2.国外CAD/CAM软件〔1〕UGNX〔2〕Pro/ENGINEER 〔3〕CATIA〔4〕MasterCAM系统复习思索见教材本项目最终的思索题第3～4课时教学内容项目二绘制轴套类零件工程图项目分析CAXA 数控车是北京数码大方科技股份有限公司在全新的数控加工平台上开发的数控车床加工编程和二维图形设计软件。

STEM理念下的汽车专业信息化教学模式创新与实践

STEM理念下的汽车专业信息化教学模式创新与实践随着科技的快速发展，STEM教育理念也越来越受到重视。

STEM教育即Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）和Mathematics（数学）的首字母缩写，强调通过跨学科的方式，培养学生解决实际问题的能力。

在这样的背景下，汽车专业信息化教学模式也需要与时俱进，创新与实践，以适应现代社会的需求。

一、汽车专业信息化教学模式的创新1. 引入虚拟仿真技术传统的汽车专业教学模式主要以理论课为主，学生缺乏实际操作的机会。

而随着虚拟仿真技术的发展，可以通过虚拟仿真软件，模拟汽车设计、制造、维修等全过程，让学生在虚拟环境中进行实际操作，提高他们的实践能力。

2. 制定项目实践课程除了传统的理论教学，汽车专业也需要引入项目实践课程，让学生参与真实的汽车设计、制造和维修项目，培养他们的团队合作能力和实际操作能力。

项目实践课程还可以提供与企业合作的机会，让学生在实践中学习，同时也为企业提供人才储备。

3. 教学资源的数字化传统的教学资源主要以课本、讲义为主，而现在可以将教学资源数字化，以便学生随时随地获取到需要的知识。

教学资源的数字化可以包括教学视频、教学软件、在线课程等，让学生可以根据自己的学习习惯和节奏进行学习。

3. 教学资源的数字化将汽车专业的教学资源数字化，为学生提供灵活的学习方式。

可以建立在线课程平台，学生可以通过平台进行学习，同时教师也可以通过平台进行教学资源的更新和管理。

1. 提高学生的实际操作能力通过虚拟仿真技术和项目实践课程的引入，可以提高学生的实际操作能力，帮助他们更好地适应未来的工作需求。

2. 提升学生的综合能力汽车专业信息化教学模式的创新与实践，可以培养学生的综合能力，包括解决问题的能力、团队合作的能力等，为他们未来的职业发展打下良好的基础。

3. 促进学校与企业的合作通过项目实践课程的设置，可以促进学校与企业的合作，为学生提供更多的实习机会，也为企业提供更多的人才储备。

“后慕课时代”的SPOC教学模式

２０２０年９月第３６卷第５期高教发展与评估ＨｉｇｈｅｒＥｄｕｃａｔｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＥｖａｌｕａｔｉｏｎＳｅｐ．，２０２０Ｎｏ．５，Ｖｏｌ．３６ｄｏｉ：１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２８７４２．２０２０．０５．０１２“后慕课时代”的ＳＰＯＣ教学模式①孔祥宇（国际关系学院教务处，北京海淀１０００９１）摘　要：本文从ＳＰＯＣ教学模式的内涵入笔，从学习投入、学习资源、学习互动、学习成绩与满意度、学习平台等五方面对ＳＰＯＣ模式教学现状进行分析，指出学习者学习投入差异、学习任务感知差异、学习互动习惯等问题及其形成的原因。

提出在ＳＰＯＣ教学模式中应转变思维模式，将课程重心放在翻转课堂环节，提升学习者自主学习的内驱力和自控力，细化ＳＰＯＣ课程考核方式和推动课程平台智慧学习功能建设等建议。

关键词：ＳＰＯＣ；慕课；教学现状；评价指标中图分类号：Ｇ６４０文献标志码：Ａ文章编号：１６７２８７４２（２０２０）０５００９５１０基金项目：中央高校教育教学改革财政专项———本科人才培养质量提升工程：课程思政体系建设的机制探究（编号ＧＪ２０２００１２４）；２０１９北京高校教学改革创新项目：校级协同育人创新模式下微专业教学管理与质量监控研究———以混合式教学改革为视角（编号ＧＪ２０１９０１１９）作者简介：孔祥宇，女，助理研究员，硕士，研究方向为混合式教学模式与智慧教学工具的应用。

①ＳＰＯＣ（ＳｍａｌｌＰｒｉｖａｔｅＯｎｌｉｎｅＣｏｕｒｓｅ），ＳＰＯＣ＝ＭＯＯＣ＋Ｃｌａｓｓｒｏｏｍ，一种基于混合学习理论的小而精课程。

一、慕课的争议与困境随着“互联网＋”时代的到来，信息技术在知识传递方面发挥着日益重要的作用，教育教学模式也正在被重新塑造。

基于网络环境下的教学方式逐渐兴起，其中慕课以“优质、大规模、开放性和在线性”为价值理念，学习者通过免费或者廉价的课程平台进行自主、开放地学习，其根本出发点在于通过互联网实现优质教育资源的共享，学习者获得平等而包容的高质量教育［１］。

虚拟仿真实验平台助力白酒酿造工艺实践教学

2021年第47卷第5期(总第425期)309㊀DOI:10.13995/ki.11-1802/ts.025953引用格式:杨旭,胡晓龙,宋丽丽,等.虚拟仿真实验平台助力白酒酿造工艺实践教学[J].食品与发酵工业,2021,47(5):309-314.YANG Xu,HU Xiaolong,SONG Lili,et al.Construction of virtual simulation experimental platform for liquor brewing prac-tical teaching[J].Food and Fermentation Industries,2021,47(5):309-314.虚拟仿真实验平台助力白酒酿造工艺实践教学杨旭1,3,胡晓龙1,3,宋丽丽1,3,栗俊广1,2,望运滔1,2,白艳红1,2,3∗1(郑州轻工业大学食品与生物工程学院,河南郑州,450002)2(河南省冷链食品质量安全控制重点实验室,河南郑州,450002)3(郑州市代谢工程和系统生物学重点实验室,河南郑州,450002)摘㊀要㊀以白酒酿造工艺实验课程教学局限性为着眼点,重点阐述基于虚拟仿真技术在重构教学内容和创新教学手段等方面的实践和探索,对白酒酿造工艺虚拟仿真实验教学平台(virtual simulation experiment teaching plat-form-liquor brewing process ,VSETP-LBP )的发展进行了介绍和探讨㊂主要内容包括系统构架与功能设计㊁实验教学模式㊁实验步骤和实践成果等㊂结果表明,VSETP-LBP 扩展了白酒酿造教学的常规内容和训练方法,实现了教学与实践的良好协同㊂平台建设面向白酒酿造工艺课程中的理论知识与实践相关技术要务的联结,将实践操作作为理论知识的深化与延伸,进一步完善专业实践课程体系建设㊂相对于传统实验教学,该教学方案极大地丰富了教学内容,能够更好地培养学生综合实验能力,切实提高实验教学质量,为生物工程实验教学改革提供参考㊂关键词㊀虚拟仿真;白酒酿造;本科教育;实践教学第一作者:博士,讲师(白艳红教授为通讯作者,E-mail:baiyanhong@)㊀㊀基金项目:2019年度河南省虚拟仿真实验教学项目;郑州轻工业大学第十三批教学改革与研究项目;郑州轻工业大学博士科研启动基金项目(0123-135********);郑州轻工业大学第五批青年教师教学改革与研究项目收稿日期:2020-10-21,改回日期:2020-11-24㊀㊀白酒作为我国优势固态发酵食品,其独特的酿造工艺作为典型固态发酵方式的代表被列入全国多所高校生物类专业的理论或实践教学环节中,在生物工程专业课程体系中占有十分重要的地位㊂目前我国白酒酿造工艺实践教学环节存在不足,影响了专业人才的工程实践能力和创新能力的培养,主要原因包括:(1)传统教学课程目标不够清晰合理,导致学生不清楚应该具体掌握哪些知识和能力;(2)传统教学实施中,教师处于教学主体地位,学生积极性差,接受度低,教学效果欠佳;(3)实践教学环节课时制约及工厂实习安全等问题,导致学生在实验室及实习基地均很难完成白酒酿造工艺的系统学习和动手操作等;(4)考核方式较为单一传统,欠缺对知识理解㊁分析和应用等深层次能力考核㊂在这种教学模式下,学生不仅很难掌握一个完整的白酒酿造工艺操作过程,而且对核心环节的发酵过程控制也缺乏有效的实践,进而缺乏对发酵工程应用探究的主动性[1]㊂以新工科建设为契机,在推进工程教育以学生为中心㊁产出导向㊁持续改进核心理念全面改革过程中[2],课程是人才培养的核心要素,课程质量直接决定人才培养质量[3-4]㊂针对上述问题,本课题组集中了学科内多位具有丰富工程实践㊁实验实习指导经验的教师与企业导师,借助虚拟现实技术的可视化㊁直观性等特点,开发出了白酒酿造工艺虚拟仿真实验教学平台(virtual simulation experiment teaching platform-liquor brewing process,VSETP-LBP)㊂白酒酿造本科教学特别是实验课程注重培养学生实践动手能力,其线上授课难度远大于理论课程㊂2020年疫情期间, 停课不停学加速了虚拟仿真实验教学从过去的新尝试走到现在的新常态,破解了当下实验教学做不到㊁做不了㊁做不上等难题㊂师生在不受时间㊁空间以及设备台套数限制的情况下,通过三维可视化效果及实操㊁评分等环节,提升教学效果和实验能力,为实验教学质量保障提供了新的技术手段和强力支撑㊂这一教学改革实践不仅大大提升了实践场所的安全系数,培养了学生的操作规范性,消除了他们对操控中大型设备的陌生感;而且使其对发酵过程控制有了更为直观的认识,取得了良好的教学效果㊂为此,我们总结了教学改革中的经验供同行参考,以期形成有推广意义的实践教学平台,为强化学生的工程能力探索一条可行之路㊂310㊀2021Vol.47No.5(Total 425)1㊀虚拟仿真实验教学平台特点与目标为适应知识获取和教学方法发生重大变化,加强信息技术与教育深度融合的要求,中国教育部赞助开发国家VSETP [5]㊂国家VSETP 项目坚持以学生为中心,以产出为导向,持续改进的原则,突出实验教学的应用驱动㊁资源共享和信息化,以优质实验教学促进高等教育建设[6-7]㊂目前,该项目还在持续建设中㊂VSETP 主要有以下特点:突出以学生为中心的实验教学理念,准确恰当的实验教学内容,创新多样的教学方法,先进可靠的实验研发技术,稳定安全的开放式操作模式和不断完善的实验评价体系㊂国家VSETP 的主要目标是培养基础广泛㊁灵活的毕业生,能够互动思考,解决问题,并成为终身学习者 [8]㊂建立虚拟实验环境和仿真实验对象,构建网上共享虚拟仿真实验教学资源,通过虚实结合的教学方法,有效地改进了实验教学,使学生直观地体验整个工作流程,增强对理论知识的理解㊂2㊀白酒固态酿造工艺虚拟仿真实验平台2.1㊀建设目标虚拟仿真教学模式通过虚拟数据采集㊁虚拟现实㊁实验数据交叉整合的方法,将虚拟仿真实验教学与传统的实践性实验和课堂理论相结合,有助于培养学生的综合实践能力和创新能力㊂VSETP-LBP 平台建设目标如下:(1)理论知识构建:熟悉和掌握固态发酵的生物学本质和了解其代谢物形成机理;(2)模拟仿真操作:了解和掌握固态白酒实际酿造过程㊁原理㊁生产操作要点;(3)综合能力培养:提高学生综合运用理论知识和操作技能解决工程问题的能力;(4)分析技能提升:综合分析实验结果,有条理㊁有逻辑的表达和完成实验报告㊂对于教师来说,VSETP-LBP 有具体的目标并可实时评估,而教师只需要提供明确的教学目标㊂从学生的角度来看,VSETP-LBP 可激发学生相互协作与合作学习的能力(如解决问题能力)㊂同时,在不断的教学过程中,根据教学应用反馈可深入对其各种功能进行改进和完善㊂2.2㊀系统架构与功能VSETP-LBP 平台软件的总体系统架构如图1所示,显示了各个模块(学生实验㊁教师教学)与数据库中存储的内容之间的关系㊂为保证VSETP的运行,VSETP-LBP 采用云数据计算管理技术,依托高性能服务器和强大的校园网,可满足数千个并发访问(即学生在线学习)㊂图1㊀VSETP-LBP 平台系统架构和功能框架Fig.1㊀VSETP-LBP structure and functional framework教师通过仿真程序教师端(CS 架构)管理学员和试题,对仿真系统进行部署和维护㊂教师端通过网络通讯程序与运行在学生电脑的仿真程序学员端进行通讯,实现学员端仿真程序的启动和控制㊂教师和学生可以访问管理平台(BS 架构),进行基础信息(应用统计㊁访问统计㊁考试成绩等)的数据访问㊂管理平台也具备仿真程序教师端的功能,通过网络通讯层与运行在学生电脑的仿真程序学员端进行通讯,实现学员端仿真程序的启动和控制㊂仿真程序学员端部署在学生所在电脑,学员端的应用管理程序负责提供智能评分㊁工况管理㊁仿真程序生命周期管理等服务,并提供这些服务对仿真运行平台的访问功能㊂仿真运行平台创建仿真数据和计算单元,实现和维护仿真算法逻辑的运行㊂运行平台向应用管理程序提供仿真运算的实时结果㊂开发者通过仿真开发端提供的工具集进行建模,实现算法㊁图元和工艺的组态,对仿真程序中的工况和评分进行配置㊂所有建模数据保存在数据库中,并可以独立导出文件㊂实验教学活动通过VSTEP-LBP 校内㊁校外门户网站,通过教师和学生账号进行统一㊂教师和学生需要使用自己的个人账户,通过点击登录按钮进入教学管理课程学习系统进行验证㊂实验和管理这2个功能在不同的模块中进行教学:(1)VSETP-LBP 实验模块VSETP-LBP 实验模块涵盖了白酒酿造工艺实验2021年第47卷第5期(总第425期)311㊀训练的全过程㊂整个教学活动通过在线实验和实时评价相结合的方式完成㊂实验过程中用户的信息可以通过服务器实时记录到数据库中㊂该平台涵盖了开窖起糟㊁上甑蒸馏㊁摊晾下曲和入窖管理等白酒酿造工艺流程的各个方面,使学生能够理解和掌握表1所述的每个操作步骤中的知识点( n 表示VSETP-LBP 平台的知识点数量)㊂表1㊀VSETP-LBP 平台知识点Table 1㊀Knowledge point of VSETP-LBP platformn知识点1开窖起糟(开窖起糟㊁黄水鉴定㊁母糟鉴定㊁续糟配料准备等)2上甑蒸馏(上甑操作㊁看花摘酒㊁粮食蒸煮糊化)3摊晾下曲(打量水㊁摊晾㊁下曲等)4入窖管理(入窖㊁踩窖㊁封窖㊁窖池养护等操作)(2)VSETP-LBP 管理模块VSETP-LBP 为不同的用户提供仿真实验的web界面和信息管理功能㊂每个学生或老师都有一个单独的账户㊂用户登录后,在服务器的引导下进入实验功能模块㊂其次,VSETP-LBP 系统将实验教学过程的各个环节的信息记录到数据库(MySQL)中并进行统计分析㊂通过数据库实时记录功能,将VSETP-LBP 平台上的所有(行为)数据和一些统计分析(如学生学习能力㊁学习效果和教学效果分析)存储在服务器上㊂最后,将这些统计分析结果反馈给学生和教师,帮助他们调整学习重心,改进教学方法㊂表2列出了VSETP-LBP 平台设备和软件要求㊂表2㊀VSETP-LBP 平台设备和软件要求Table 2㊀Equipment and software requirementsfor VSETP-LBP platform指标内容开发技术3D 仿真开发工具Unity3D,3D Studio Max,Maya,Adobe Flash运行环境服务器:CPU 8核㊁内存16GB㊁磁盘200GB㊁显存1GB㊁GPU 型号1050操作系统:Windows Server 数据库: Mysql 项目品质单场景的模型总面数不会超过100万,贴图分辨率为512∗512/1024∗1024两类,软件分辨率为1920∗1080,每帧渲染次数不少于30次㊁动作反馈时间不大于30ms2.3㊀实践教学模式教学方法㊁形式和资源是向学生传递教学内容的有效载体[9]㊂教学实施是达成课程目标的执行环节㊂针对白酒酿造工艺教学内容中理论知识和工程实践难点,需要合理选择和设计教学模式,才能达成相应课程目标㊂VSETP-LBP 平台采用理㊁虚㊁实一体化的实践教学模式(图2)㊂图2㊀理㊁虚㊁实一体化的实践教学模式Fig.2㊀Practical teaching mode of integration ofreason,virtual and reality理:在学生进行虚拟仿真实训及进入白酒企业生产实习前,指导教师将实训讲义㊁文献㊁相关视频等数字化教学资料提前下发至学生㊂学生课前预习,教师采用多媒体教学方式讲授白酒固态发酵理论知识㊁企业生产要求规范㊁酿造工艺及操作要点等㊂虚:学生通过登录软件系统进入白酒固态发酵实训㊂虚拟仿真软件能够提供真实的实验环境㊁实验流程及实验任务等㊂该虚拟仿真实训平台涵盖白酒酿造工艺的4个环节㊁60步操作和考核相关参数设置㊂学生以第一视角体验与交互模式模拟白酒真实生产过程,依靠引出线㊁工艺提示等掌握白酒的生产过程㊂学生通过虚拟仿真软件完成实验任务并在线生成实验报告及实验成绩,基于步骤规范㊁行为规范㊁安全评价等项目内容对学生操作进行考核㊂实:在虚拟仿真实验学习的基础上,学生带着问题去白酒企业进行生产实习㊂在工厂实习阶段,针对企业的生产与管理㊁酿造工艺与原理㊁白酒勾调与品评等方面,尤其是酿造工艺方面,设计了10余项综合性问题㊂学生根据实际生产环节进行轮岗实习,全面了解白酒固态发酵工艺㊂通过理㊁虚㊁实一体化教学方式,大幅度提高理论与实验教学的效果,提高学生对白酒生产工艺理论认知及相关操作水平,在理论教学和实物实验实训之间搭建桥梁 ,实现实践和理论教学的融合㊂通过线上线下混合教学,即线上设计综合训练题目及工艺参数模拟操作,线下对酿造工艺各环节实际操作,学生能牢记白酒固态发酵的复杂步骤,保证操作正确㊁规范,大幅度提高实验正确性与效率,弥补实验在312㊀2021Vol.47No.5(Total 425)教学资源㊁设备㊁流程方面的不足,同时克服了学生对实际酿造环境陌生造成的迷茫及对现场操作无从下手的畏惧感㊂2.4㊀实验步骤VSETP-LBP 是相对开放的自主设计实验平台,涵盖白酒酿造工艺完整过程㊂学生通过场景再现虚拟操作白酒固态发酵步骤,熟悉掌握白酒酿造工艺流程㊂在进行实验之前,学生需要进入VSETP-LBP 平台网页,使用学号和注册密码登录实验平台,根据需要进行实验㊂学生用鼠标控制VSETP-LBP 平台,在工作区域进行虚拟仿真实验,完成平台登录㊁新手上路环节㊁在线模拟生产环节和考核复习环节实验内容(图3)㊂学生操作步骤如下:A.网络平台登录:学生进入系统显示实验选择界面,自主选择培训模式或考核模式 ,显示实验界面,进入界面弹框显示实验的工艺顺序㊂B.新手上路环节:学生选择培训模式 ,通过3D 场景内角色扮演,根据操作指引中的内容自主选择要学习的实验环节,涵盖完整酿造工艺中开窖起糟㊁上甑蒸馏㊁摊晾下曲㊁入窖管理4个环节,不设时间限制,学生可针对自己的情况反复学习,达到熟练掌握的目的㊂C.在线模拟生产环节:学生选择考核模式 ,在无操作指引的前提下对上述酿造工艺中的4个环节㊁60个步骤进行操作,根据各环节相应知识点及操作要点,设计相应工艺参数设置考核㊂D.考核复习环节:虚拟仿真系统根据学生的操作动态反应过程参数,参照工艺标准对各环节操作步骤自动评分,最终生成实验报告及实验成绩㊂教师综合学生的理论学习程度㊁仿真实验成绩㊁现场实习表现等,找出学生知识的薄弱点并反馈于学生,进行因材施教,形成教学闭环,提高实践教学质量㊂图3㊀VSETP-LBP 平台登录操作步骤示例Fig.3㊀Examples of VSETP-LBP platform logon operations综上所述,VSETP-LBP 平台实现了虚拟仿真实验教学与传统实践性实验教学㊁课堂理论教学的深度融合,引导学生在数字化环境下自主学习㊁自主设计实验,全面培养学生的综合实践能力和创新能力㊂VSETP-LBP 平台在教学的时间和空间限制方面进行了创新㊂VSETP-LBP 构建了在线协同教学模式,实现了教与学的双向互动㊂丰富了学生学习内容和学习风格的选择,增强了学生的个性化和自主学习能力㊂最后,通过VSETP-LBP 平台中实验信息的跟踪㊁统计㊁分析等智能管理功能,可以对学生进行的实验信息进行实时跟踪㊁统计和提示,掌握每个学生的知识点,并对学生学习过程和结果进行分析和评价㊂从整体上分析了实验的总体情况,实现了传统教学过程中无法实现的精细化教学质量控制㊂VSETP-LBP 拓展了传统课程实验的实践内容和训练方法,开创了教学科研㊁生产训练一体化的高水平结合,为新兴工程教育培养具有国际竞争力的高素质复合型人才提供了平台㊂2.5㊀实践成果VSETP-LBP 平台已应用于课堂教学㊁学生自学交流㊁评估和技能竞赛㊂目前,该虚拟仿真实验平台已应用于酿酒工艺学㊁发酵工艺原理和生产实习等课程教学过程中㊂课程和考试的数量约为1300人,自学学生的数量超过2200人㊂广泛应用于二年级学生开放式独立实验㊁技能竞赛培训和创新实践项目㊂针对线上教学的特点,课题组建立了学习交流QQ 群,邀请软件开发人员加入和指导教师一起为学生全天24h 进行答疑㊂学生如遇到实验过程操作或网络技术问题都可以得到及时的解答㊂在学生刚开始使用虚拟仿真平台进行实践时,可能由于对整个系统的运行过程不熟悉,会出现不知道如何进行下一步操作的主要问题,基于此系统中设置了专业老师周师傅 ,按照语音提示,可以完成整个操作过程㊂学生在系统中通过预设的工艺过程进行实操学习和训练,这种相对开放的方式丰富了课程的内容,也提升了学生参与实训的主动性和积极性,并激发了学生钻研的兴趣,每个学生分配一台电脑进行相关操作,可以有效改善学生实验课打酱油的情况㊂目前,项目运行稳定,师生之间的交流互动比较热烈,提前完成实验过程操作的学生还可主动为其他同学提供帮助,进行交流探讨,学习氛围浓厚㊂课程教学是否实现了既定的课程目标㊁完成了课程承担的产出任务,需要通过课程目标效果达成情况予以判定[10]㊂VSETP-LBP平台主要实践效果体现在以下几个方面:虚拟课程教学效果,学生对课程的评价,学生的实践能力和创新能力㊂首先,教学效果表明虚拟仿真实验模式可应用于实验课程教学㊂从教师和学生的角度来看,实验教学推广的效果和质量更为显著,特别是学生实践技能的培养和实验细致程度的提高最为明显㊂除了教学过程的改进外,我们还在培养学生的创新实践能力方面取得了良好的成果㊂在虚拟仿真课程建设过程中,教师指导学生做大量的设计和测试工作,并进行独立实验和创新实验㊂这些结果反映了VSETP-LBP平台应用对学生创新实践能力的培养和提升㊂其次,参加虚拟仿真实验实践后,学生对实验实践教学方法和课程形式评价的总体满意度较高,大多数学生认为课程效果超出了预期㊂学生指出:(1) VSETP-LBP实验设计全面㊁详细,思维清晰;(2)更加生动,非常有趣,同时运用个人思维能力和动手能力;(3)相对于传统实验教学来说,虚拟仿真实验更具有可操作性和便利性㊂此外,VSETP-LBP平台还为本科生和研究生提供学习资源,帮助学生进行实验技能培训,有助于学生参加各种科技竞赛㊂例如:在2018首届全国大学生食品工程虚拟仿真大赛中,本专业学生获得了特等奖(证书编号:NDC18A110004312);在2017年全国大学生生命科学竞赛中,本专业学生参赛项目浓香型白酒窖泥中增己降乳原核微生物群落多样性解析获得一等奖(证书编号:CULSC201701045)㊂3㊀结论VSETP-LBP教学平台基于虚拟实验与真实实验相结合的原则㊂通过建立开窖起糟㊁上甑蒸馏㊁摊晾下曲和入窖管理等4个实验环节,实现白酒酿造工艺虚拟仿真实验,适用于生物工程及相关专业的实验和综合实习㊂该项目突破了传统实验教学的时空限制,这使得实验者可以沉浸在白酒酿造全过程中,有利于准确理解和充分掌握相关知识点㊂平台实现了传统实验教学过程中无法进行的精细化教学,有效地提高了实验教学效果㊂VSETP-LBP平台涵盖了白酒酿造工艺实验训练的全过程,在现代生物工程及相关专业高等教育中发挥了重要作用㊂教学活动通过在线实验和实时评价相结合的方式完成,拓展了传统实验的实践内容和训练方法,形成了教㊁学㊁练㊁考㊁管㊁评等教学过程的闭环控制和教学效果的形成性评价㊂实验中用户的信息可以通过服务器实时记录到数据库中,实施效果主要体现在虚拟课程教学㊁学生对课程的评价㊁学生实践能力和创新能力的获得等方面,说明VSETP-LBP 平台有助于培养生物工程及相关领域高素质㊁国际化㊁创新型的优秀工程师,特别是培养学生动手能力强㊁一丝不苟的实践技能㊂虚拟仿真实验教学平台是一种新型的教学媒体,与实验环境和基于互联网的网上共享相结合,为现代本科教育提供了一种新的教学手段㊂与传统的教学方法相比,VSETP-LBP平台更有利于促进人才培养质量的不断提高,对培养高素质㊁国际化㊁创新型生物工程及相关专业人才具有很大的价值㊂我们还将根据项目教学应用反馈,在数据处理和结果分析方面不断提高实验互动体验㊂参考文献[1]㊀JIN H X,OUYANG X K.Research on the application of internet-as-sisted method in the teaching of fermentation engineering based on the marine characteristics[C].2nd International Seminar on Educa-tion Research and Social Science(ISERSS),Kuala Lumpur,Malay-sia,2019.[2]㊀杨毅刚,宋庆,唐浩.工程教育专业认证与CDIO模式异同分析与相互借鉴[J].高等工程教育研究,2018(5):45-51. [3]㊀朱文优,陈文浩,张超,等.生物工程专业创新型应用人才培养方案与运行模式的设计与实践[J].食品与发酵工业,2020,46(9):295-300.[4]㊀薛山,江文辉,李变花.新工科浪潮下四段式混合教学金课建设探索与实践以‘食品安全与卫生学“为例[J].食品与发酵工业,2020,46(10):303-308.[5]㊀HE X X,HUA X H,MONTILLET J P,et al.An innovative virtualsimulation teaching platform on digital mapping with unmanned aeri-al vehicle for remote sensing education[J].Remote Sensing,2019,11.DOI:10.3390/rs11242993.[6]㊀QU S Y,HU T,WU J L,et al.Experimental teaching center platformnew engineering practice teaching mode[J].Eurasia Journal of Mathe-matics,Science and Technology Education,2017,13:4271-4279.[7]㊀张焕玲,李周岐,康永祥,等.国家级森林生物学虚拟仿真实验教学中心建设[J].实验室研究与探索,2017,36(1):152-155.ZHANG H L,LI Z Q,KANG Y X,et al.Construction of the national virtual simulation experiment teaching center of forest biology[J].Research and Exploration in Laboratory,2017,36(1):152-155.[8]㊀SHEN Y,YU P,LU H,et al.An AI-based virtual simulation experi-mental teaching system in space engineering education[J].Comput-er Applications in Engineering Education,2020:1-10. [9]㊀CHEN J C,HUANG Y,LIN K Y,et al.Developing a hands-on activ-ity using virtual reality to help students learn by doing[J].Journal of Computer Assisted Learning,2020,36(1):46-60. [10]㊀VALDEHITAR E,MEDINA-MERODIO,J A,PLATA R B.Studentacceptance of virtual laboratory and practical work:An extension ofthe technology acceptance model[J].Computers&Education,2019,135:1-14.2021年第47卷第5期(总第425期)313㊀314㊀2021Vol.47No.5(Total 425)Construction of virtual simulation experimental platform forliquor brewing practical teaching YANG Xu 1,3,HU Xiaolong 1,3,SONG Lili 1,3,LI Junguang 1,2,WANG Yuntao 1,2,BAI Yanhong 1,2,3∗1(College of Food and Bioengineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou 450002,China)2(Henan Key Laboratory of Cold Chain Food Quality and Safety Control,Zhengzhou 450002,China)3(Zhengzhou Key Laboratory of Metabolic Engineering and Systems Biology,Zhengzhou 450002,China)ABSTRACT ㊀Focusing on the limitations of the experimental teaching of liquor brewing technology,reconstruction of the teaching con-tent and innovation of the teaching methods based on virtual simulation technology were conducted.The development of virtual simulation experimental teaching platform-liquor brewing process (VSETP-LBP)was introduced and discussed.The main contents include specific subjects such as system framework and function design,experimental teaching mode,experimental steps and practical results.The con-ventional content and training methods of liquor brewing process teaching was extended by VSETP-LBP,which achieves a good synergy be-tween teaching and practice.The platform construction is oriented to the connection between theoretical knowledge and practical related technical essentials in the course of liquor brewing technology,taking practical operation as the deepening and extension of theoretical knowledge,and further improving the construction of professional practice curriculum pared with the traditional experimental teaching,this teaching scheme greatly enriches the teaching content,is more conducive to the cultivation of students comprehensive ex-perimental ability,thus effectively improves the quality of experimental teaching.The construction of VSETP-LBP is expected to provide reference for the reform of bioengineering experimental teaching.Key words ㊀virtual simulation;liquor brewing;undergraduate education;practical teaching。

课题申报模板：虚拟仿真实训支持下外贸英语函电项目化教学的开发与设计

课题申报范例精选【导语】课题要坚持正确的政治方向，充分体现中央有关精神和要求，具有鲜明的问题导向和创新价值。

应用对策类选题要有现实性、针对性和前瞻性；基础理论类选题要立足学术前沿，具有原创性和开拓性；跨学科类选题要体现学科交叉渗透的属性和特点。

选题文字表述科学、严谨、规范。

以下是课题优秀成果，是各类教师进行课题申报、开展课题研究、撰写研究报告的参考模板和范例。

虚拟仿真实训支持下外贸英语函电项目化教学的开发与设计课题名称：虚拟仿真实训支持下外贸英语函电项目化教学的开发与设计关键词：实训、项目化、开发、设计申报级别：全国教育信息技术研究课题课题类别：专项课题学科分类：综合实践研究类型：综合实践预期研究成果：立项号：课题设计论证一、国内外研究现状述评、选题意义和研究价值（一）国内外关于同类课题的研究综述1、从课程教学体系构建角度：随着改革开放的深入、中国加入WTO，尤其是全球互联网的普及，更高的外贸人才需求要求我们高校培养既熟悉国际商务知识与环境、又精通英语和善于实际动手操作的复合型人才。

许多高校纷纷进行了富有成效的尝试，建立了多层面的专业或课程教学体系。

我们在搜索“课程教学体系”相关研究文章发现，在中国知网（1979-2011年期间）318篇有关课程教学体系的论文，涉及大学英语、旅游英语方面只有6篇；而有关国际贸易方面只有山西晋中学院经济管理学院的刘志永、卫淑霞在《山西煤炭管理干部学院学报》上发表了《国际贸易》课程教学体系建设的思考与探索。

2、从课程教学角度1979-2011年期间，在中国知网进行跨库检索结果显示29篇中关于“虚拟仿真实训”的研究文章，但遗憾的是，专门针对国际商务函电或外贸英语函电进行虚拟仿真教学的文章几乎为0。

关于课程教学模式改革的研究论文很多，但绝大多数是从进出口业务或单证方面进行研究，如提高学生制单能力的论文有《论如何改进国际商务单证的课堂教学方式》（金颖，2007）、《国际商务单证竞赛与相关专业教学改革的融合》（姚大伟、顾晓滨，2008）、《浅谈高职学生国际商务单证制作能力的培养》（朱玉红，2008）等；有关职业能力培养的文章有《基于工作过程的课程设计与教学实践—以国际商务单证制作与处理课程为例》（黄朝霞，2010）、《手工实训课程组织与改造探索——以“国际商务单证”课程为例》（夏励嘉，2011）等提出“工作过程”的概念和手工实训课程教学的优点。

林业地理信息系统建设解决方案上课讲义

林业地理信息系统建设解决方案导读："数字林业"是人类以数字的形式再现的林业信息场，是信息化的林业。

"数字林业"是数字地球的重要组成部分。

它主要是综合运用GIS、遥感、遥测、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对林业资源进行信息自动采....."3S"技术在"数字林业"中重大意义"数字林业"是人类以数字的形式再现的林业信息场，是信息化的林业。

"数字林业"是数字地球的重要组成部分。

它主要是综合运用GIS、遥感、遥测、宽带网络、多媒体及虚拟仿真等技术，对林业资源进行信息自动采集、动态监测管理和辅助决策服务的技术系统；它具有数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和可视化表现等强大功能，为各级领导的宏观管理、指挥、调度、协调工作提供快速、准确的信息服务，用信息化技术改变传统的林业生产管理模式，从而全面实现森林资源管理工作的数字化，实现林业的现代化和可持续发展。

"数字林业"的基础是首先实现森林资源信息的数字化、共享和管理。

森林资源信息主要包括两大类信息，一类是森林资源档案，另一类是林相图。

森林资源信息是“数字林业”信息化的基础，林业的重大应用系统如防火指挥、资源监测等都离不开森林资源信息的管理和查询、分析。

基于3S技术实现森林资源信息的共享、交换、整合、调度与集成应用，是"数字林业"发展的必由之路。

林业系统应用"3S"技术时机非常恰当。

因为，经过多年的发展，3S已经走过了大投入的阶段，其能力已经得到巨大认可，技术上非常成熟，边际成本很低。

GIS在林业有着深厚的基础和优势，而国家的数字林业和林业六大工程的实施，正是处在这样一个时刻，正如国家林业局的指示："继续抓好六大工程监测，监测工作要上新水平；六大工程信息化要上新层次；林业跨越式发展要靠六大工程，而六大工程最终还是要靠科研，靠信息化、现代化"。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

集成环境ISIS
集成环境ISIS在Windows环境下运行，启动后弹出如下界面。
预览窗口
下拉菜单快捷工具栏
元器件列表窗口
元器件方向选择
仿真按钮
原理图编辑窗口
下拉菜单功能选项
File菜单包括常用的文件功能，如创建一个新设计、打开已有设计、保存设计、导入/导出文件、打印设计文档等。
View菜单包括是否显示网格、设置网格间距、缩放原理图、显示与隐藏各种工具栏等。
方式选择工具按钮
方式选择工具按钮从左往右各按钮功能依次为：
选择即时编辑元件选择放置元件放置节点放置网络标号放置文本绘制总线放置子电路图
配件模型工具按钮
配件模型工具按钮从左往右各按钮功能依次为：
端点方式，有VCC、地、输出、输入等器件引脚方式，用于绘制各种引脚仿真图表录音机信号发生器电压探针电流探针虚拟仪表
图形绘制工具按钮
图形绘制工具按钮从左往右各按钮功能依次为：
绘制直线绘制方框绘制圆绘制圆弧绘制多边形编辑文本绘制符号绘制原点
元器件方向选择按钮
元器件方向选择按钮从左往右各按钮功能依次为：
向右旋转90度向左旋转90度水平翻转垂直翻转
仿真工具按钮
仿真工具按钮从左往右各按钮功能依次为：全速运行单步运行暂停停止
Proteus虚拟仿真演示
（需要媒体播放器，屏幕分辨率设置为1024*768）
Edit菜单包括撤销/恢复操作、查找与编辑、剪切、复制、粘贴元器件、设置多个对象的层叠关系等。
Library菜单包括添加、创建元器件/图标、调用库管理器。
Tools菜单包括实时标注、实时捕捉、自动布线等。
快捷工具栏
快捷工具栏分为主工具栏和元器件工具栏。
主工具栏包括文件工具、视图工具、编辑工具、设计工具4个部分，每个工具栏提供若干快捷按钮。
Proteus虚拟仿真
英国Labcenter公司推出的Proteus软件采用虚拟仿真技术，很好地解决了单片机及其外围电路的设计和协同仿真问题，可以在没有单片机实际硬件的条件下，利用个人计算机实现单片机软件和硬件同步仿真，仿真结果可以直接应用于真实设计，极大地提高了单片机应用系统的设计效率，同时也使得单片机的学习和应用开发过程变得容易和简单。
原理图编辑窗口用来绘制原理图，蓝色方框内为编辑区，里面可以放置元器件和进行连线。这个窗口没有滚动条，需要用预览窗口来改变原理图的可视范围，也可以用鼠标滚轮对显示内容进行缩放。
预览窗口可显示两种内容，一种是在元器件列表窗口选中某个元件时，将显示该元件的预览图；另一种是当鼠标落在原理图编辑窗口时（即放置元件到原理图编辑窗口后或在原理图编辑窗口中点击鼠标后），将显示整张原理图的缩略图，并会显示一个绿色的方框，绿色方框里面就是当前原理图编辑窗口中显示的内容，可用鼠标改变绿色的方框的位置，从而改变原理图的可视范围。
编辑工具按钮
编辑工具按钮从左往右各按钮功能依次为：
撤销重做剪切复制粘贴复制选中对象移动选中对象旋转选中对象删除选中对象从器件库选元器件制作器件封装工具释放元件
设计工具按钮
设计工具按钮从左往右各按钮功能依次为：
自动布线查找属性分配工具设计浏览器新建图纸删除图纸退到上层图纸生成元件列表生成电器规则检查报告创制图形3个部分，每个工具栏提供若干快捷按钮。
文件工具按钮
文件工具按钮从左往右各按钮功能依次为：新建设计打开已有设计保存设计导入文件导出文件打印设计文档标识输出区域
视图工具按钮
视图工具按钮从左往右各按钮功能依次为：刷新网格开关原点选择显示中心放大缩小全图显示区域缩放