《电力系统虚拟仿真实验平台》的建设与应用

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《应用电子技术》专业虚拟实验室的构建与应用

《应用电子技术》专业虚拟实验室的构建与应用

统 实 验 各 操 作 环 节 的相 关 软 硬 件 操 作 环 境 。 得 实验 者 可 以像 在 真 实 的 环 境 中 一 样 完成 各种 实 验 项 目。 本 文 讨 论 了建 立应 使
用 电 子 专 业 虚 拟 实验 室 的 思 考 和 实践 。 【 关键 词】 虚拟 实验 室 计 算机仿 真 教 学改革 :
和 实 习 还 受 时 间 和 环 境 条 件 的 限 制 可 以 说 , 践 教 学 不 改 革 是 的 改 革 目前 我 们 的虚 拟 实 验 室 开 出 的 单 片 机 仿 真 项 目有 有 : 实 L D闪 烁 ; E 跑 马 灯 ;电 子 表 8位 + 电 子 表 ( 键 + ) E LD 点 按 点 ;可 不行的。 共 显 共 显 6 l 国 内外 实 践 表 明 .构 建 虚 拟 电子 技 术 专 业 实验 室 是一 条 好 调 电 子 表 七 段 数 码 管 f 阳) 示 七 段 数 码 管 ( 阴 ) 示 ;I 6 途 径 . 计 算 机技 术 、 络 技 术 和 仿 真 软 件 可 以 弥 补 前 述 不 足 , 点 阵 显 示 ;矩 阵 键 盘输 入 及 L D 数码 管 显 示 ;液 晶 显 示 汉 字 ; 用 网 E 不 仅可 以用 来 预 习 、 拟 训 练 . 可 以 直 接 用 鼠 标 来 做 实 验 , 模 还 在 8 3 0 2单 片 机 串 行 通 信 实 验 ( 机 通 信 、 P 双 与 C通 信 )温 度 、 力 ; 压 小 6 1 L D点 阵 显 示 实 验 ; × 2 空 间 和 时 间 上 均 得 到 了有 效延 伸 .是 传 统 实 验 方 式 的有 效 补 充 测量 实 验 ; 直 流 电 机 调 速 实 验 ;1  ̄ 6 E
21 0 0年 第 6期

ICT虚拟仿真实验室建设与应用

ICT虚拟仿真实验室建设与应用

ICT虚拟仿真实验室建设与应用随着信息和通讯技术在教育领域的不断发展,虚拟仿真实验室已经成为一种新的教学方式,并受到越来越多学校和教育机构的重视。

ICT(Information and Communication Technology)虚拟仿真实验室是利用信息技术和通讯技术来模拟真实的实验环境,帮助学生进行实验的一种虚拟实验室。

ICT虚拟仿真实验室的建设是为了给学生提供更加真实和方便的实验环境,以及更多的实验机会。

在建设ICT虚拟仿真实验室时,需要考虑以下几个方面:1. 技术设备的支持:需要配备一定数量的电脑、显示屏、操作设备等硬件设备,以及安装相关的模拟实验软件和虚拟实验环境。

2. 教学资源的整合:需要整合各类教学资源,包括教材、视频、模拟实验软件等,以便学生在实验过程中能够得到更加丰富的支持和帮助。

3. 实验环境的模拟:虚拟仿真实验室的建设需要尽可能地模拟真实的实验环境,包括实验器材、实验仪器、实验场景等,让学生能够在虚拟实验室中获得跟真实实验室一样的体验。

4. 管理和维护:建设虚拟仿真实验室后,需要有专门的管理和维护人员进行日常管理和维护,及时处理各类问题和困难。

ICT虚拟仿真实验室可以应用于各个学科的教学中,比如物理、化学、生物、计算机等,为学生提供更加真实和丰富的实验环境和实验机会。

1. 提供更丰富的实验机会:传统的实验室环境受到诸多限制,学生的实验机会有限,而ICT虚拟仿真实验室可以提供更加丰富和广泛的实验机会,让学生能够进行更多种类的实验。

3. 提供更现实的实验体验:ICT虚拟仿真实验室可以模拟真实的实验环境和实验过程,为学生提供更加真实和现实的实验体验,增加学生对实验的参与感和投入度。

4. 提供更多样化的教学方式:ICT虚拟仿真实验室的应用可以带来更多样化的教学方式,为学生提供更多样的实验活动和实验任务,激发学生的学习兴趣。

虚拟仿真实验室建设和应用虽然有诸多好处,但也面临着一些挑战:1. 技术支持和成本问题:虚拟仿真实验室的建设需要相当多的技术支持和硬件设备,而且成本相对较高,需要学校或教育机构投入大量资金。

虚拟仿真实训基地建设与应用规划

虚拟仿真实训基地建设与应用规划

虚拟仿真实训基地建设与应用规划虚拟仿真实训基地是为了满足高校教学、科研需求而建设的一种虚拟仿真技术应用系统的教学实验和科研训练设施。

随着信息技术的迅速发展,虚拟仿真实训基地在高校教学中的应用越来越广泛,对提高教学质量和学生素质具有重要意义。

本文将介绍虚拟仿真实训基地的建设与应用规划,探讨如何有效地利用虚拟仿真技术,提高教学效果和学生能力,为读者提供有益的信息和知识。

一、虚拟仿真实训基地建设虚拟仿真实训基地是利用计算机技术和虚拟现实技术,设计并构建出一个与真实环境相仿的虚拟环境,用以进行教学实验和科研训练。

建设虚拟仿真实训基地需要考虑以下几个方面:1.确定建设目标和需求:首先要明确虚拟仿真实训基地的建设目标和需求,确定建设的方向和重点,为后续的建设工作提供指导。

2.选址和空间规划:选择合适的场地进行建设,根据实训基地的规模和功能需求,进行空间规划和布局设计,确保教学设施的有效利用。

3.技术设备采购与建设:选择合适的硬件设备和软件平台,进行技术设备采购与建设,搭建起一个完善的虚拟仿真实训系统。

4.教学资源整合:整合各类教学资源,包括课件、实验方案、模拟软件等,为教学实验和科研训练提供支持。

二、虚拟仿真实训基地应用规划虚拟仿真实训基地的应用规划是指如何有效地利用虚拟仿真技术,提高教学效果和学生能力。

以下是一些应用规划的建议:1.教学实验与科研训练:利用虚拟仿真实训基地进行教学实验和科研训练,提高学生的实践能力和解决问题的能力。

2.虚拟仿真仿真课程设计:设计虚拟仿真实训课程,结合实际案例进行模拟教学,激发学生学习的兴趣和主动性。

3.实训实施和评估:组织实训活动,对学生进行实时监控和评估,及时发现问题并加以解决。

4.教学资源共享和交流:通过虚拟仿真实训基地,推动教学资源的共享和交流,促进教师间的合作与交流。

虚拟仿真实训基地的建设与应用规划,不仅可以提高高校教学质量和科研水平,还可以促进学生的综合素质和创新能力的培养。

电力系统VR仿真综合实践平台的建设与共享

电力系统VR仿真综合实践平台的建设与共享

电力系统VR仿真综合实践平台的建设与共享作者:高阳冷雪敏许傲然谷彩连刘宝良来源:《高教学刊》2020年第04期摘; 要:由于行业特殊性,电力生产各环节因其风险高和成本高的特点,相关仿真实验要综合考虑经济性和安全性而无法做到跟行业对接,进而无法给学生提供真实的现场实践环境,运用VR技术构建电力系统VR仿真综合实践教学平台是解决以上诸多问题的有效途径。

文章以产教融合、校企合作、智慧学习为思路,构建了两大平台、四大课程模块、四个能力培养层次的综合实践教学体系,开发了对接行业需求的实验教学内容、采用灵活多样并能够持续创新的教学方法、不断改进并研发贴近现场工作环境的实验技术、构建持续改进的实验评价体系及考核方法,在各方面产生了示范性的实验教学效果。

关键词:电力系统;VR仿真;综合实践平台;共享中图分类号:G640; ; ; ; ;文献标志码:A; ; ; ; ;文章编号:2096-000X(2020)04-0081-04Abstract: due to the industrial characteristics, power production for its high risk and high cost of each link, the characteristics of the simulation experiment should be comprehensive consideration of economy and safety but unable to do with industry docking, it can no longer be providing students with real practice environment, using the VR technology to build integrated power system VR simulation practice teaching platform is an effective way to solve the above problems. Based on the fusion, between production and education cooperation, wisdom, learning for thinking,build the two big platform, the big four course module, four ability training level of integrated practice teaching system, docking industry demand is developed in the experimental teaching contents, flexible and able to continuous innovation of teaching methods, continuous improvement and development close to the field work environment of experiment technology, the construction of a continuous improvement evaluation system and evaluation method, the demonstration experiment teaching effects in various aspects.Keywords: power system; VR simulation; integrated practice platform;sharing電力生产过程的各个关键步骤当中,(火力、水力、风力、核能、生物质等)发电环节、输电环节、变电配电等都存在高电压、大电流的运行特点,运行环境都存在安全性的要求。

虚拟仿真实验教学中心信息化平台及资源建设方案

虚拟仿真实验教学中心信息化平台及资源建设方案

虚拟仿真实验课程资源应用案例
本科高校
北京邮电大学、北京邮电大学世纪学院、华 北电力大学、江西理工大学、解放军理工大 学、山东科技大学、北京联合大学应用文理 学院、重庆理工大学、天津财经大学、湖南 理工学院、广东工业大学华立学院、重庆师 范大学、泸州医学院、重庆教育学院、东莞 理工学院、湘南学院、北方民族大学、太原 师范学院、荆楚理工学院、东北农业大学成 栋学院、盐城工学院、北京工业大学、阜阳 师范学院、中国人民公安大学、川北医学院 、重庆三峡学院、潍坊学院、天津财经大学 珠江学院、浙江工商大学、山西农业大学信 息学院、西南大学、汕头大学、中国海洋大 学、仰恩大学、怀化学院、重庆大学、山东 理工大学、西北政法大学、北方工业大学、 天津大学、华南农业大学、广东第二师范学 院、蒲田学院、河北师范大学、河南大学、 天津科技大学、广西大学、南开大学、中国 矿业大学、安徽大学……
实验教学效果评估
自动收集实验前理论知识学习、实验过程指导、答疑、实验成绩的相关数据;通过调查问卷 收集学生对实验系统、实验设计、学习效果等方面的评价与反馈信息,进行统计与分析,用图表 直观展示分析结果。
实验教学效果评估
标准化的实验教学流程
系统管理员
教务人员
学生
教师
电子信息类虚拟仿真实验教学资源
内容提钢
1 方案背景 2 平台功能及资源介绍 3 方案特点 4 应用案例 5 方案实施
虚拟仿真实验教学中心建设案例(32所)
√ 北京邮电大学电子信息20虚13年拟仿真实验教学中心(国家级) √ 南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学中心(国 √ 东北师范大学生物虚拟仿真实验教学中心(国家级) √ 吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心(国家级) √ 河北农业大学计算机虚拟仿真实验教学中心(省级) √ 云南大学化学化工虚拟仿真实验实验教学中心(省级) √ 广州大学电工电子虚拟仿真实验教学中心(省级) √ 肇庆学院计算机虚拟仿真实验教学中心 √ 河北农业大学食品与生物工程虚拟仿真实验教学中心

电力系统仿真平台的建设与应用

电力系统仿真平台的建设与应用

电力系统仿真平台的建设与应用随着电力系统的不断发展和智能化的推进,电力系统仿真平台的建设与应用变得越来越重要。

电力系统仿真平台是一种基于计算机技术的虚拟仿真环境,可以模拟电力系统的运行情况,帮助电力系统运行人员进行系统分析、优化调度和故障诊断等工作。

本文将介绍电力系统仿真平台的建设与应用,并探讨其在电力系统运行中的作用和意义。

一、电力系统仿真平台的建设1. 硬件设备的建设电力系统仿真平台的建设首先需要一定的硬件设备支持。

这包括计算机服务器、存储设备、网络设备等。

计算机服务器需要具备足够的计算能力和存储空间,以支持大规模的仿真计算。

存储设备需要具备高速读写能力,以满足仿真数据的存储和读取需求。

网络设备需要具备高速稳定的网络连接,以保证仿真平台的运行和数据传输的稳定性。

2. 软件平台的建设电力系统仿真平台的建设还需要一定的软件平台支持。

这包括仿真软件、数据库管理软件、数据可视化软件等。

仿真软件是电力系统仿真平台的核心,可以模拟电力系统的运行情况,并提供各种仿真分析功能。

数据库管理软件用于存储和管理仿真数据,以便后续的数据分析和查询。

数据可视化软件可以将仿真结果以图表等形式展示,方便用户进行数据分析和决策。

3. 数据库的建设电力系统仿真平台的建设还需要建立一套完善的数据库系统。

这包括电力系统的拓扑数据、负荷数据、发电机数据、输电线路数据等。

数据库系统需要具备高效的数据存储和查询能力,以满足仿真平台对大量数据的处理需求。

同时,数据库系统还需要具备高度的安全性和可靠性,以保护仿真数据的安全和完整性。

二、电力系统仿真平台的应用1. 系统分析与优化调度电力系统仿真平台可以对电力系统进行全面的系统分析和优化调度。

通过模拟电力系统的运行情况,可以分析系统的稳定性、可靠性和经济性等指标,并提出相应的优化方案。

同时,仿真平台还可以模拟不同的调度策略,评估其对系统运行的影响,为调度员提供决策支持。

2. 故障诊断与应急处理电力系统仿真平台可以模拟电力系统的故障情况,并提供相应的故障诊断和应急处理方案。

电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究

电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究

电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究【摘要】本文主要研究了电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究,首先阐述了选题背景、研究意义以及国内外研究现状。

接着从设计要求、技术架构、功能模块、应用案例和效果评估五个方面详细描述了该平台的具体内容。

最后对该平台的潜在应用价值进行了讨论,提出了未来研究方向,最后总结和展望。

通过这些研究,可以更好地促进电力电子教学的实践应用,提高教学效果和学习体验,有助于推动电力电子领域的教学和研究工作。

【关键词】电力电子、教学、虚拟仿真、实验平台、设计、技术架构、功能模块、应用案例、效果评估、潜在应用价值、研究方向、总结、展望1. 引言1.1 选题背景电力电子是电气工程领域的重要分支,主要研究电力系统中的电能转换、控制和调节技术。

随着电力电子技术的不断发展和应用,对电力电子教育的需求也越来越迫切。

传统的电力电子教学主要依靠实验室实践,但存在设备昂贵、环境受限、安全隐患等问题,不能满足教学和实验的需求。

电力电子教学虚拟仿真实验平台的搭建与研究成为当前的热点之一。

该平台借助计算机技术和仿真技术,模拟真实的电力电子实验环境,为学生提供更加便捷、安全、有效的学习体验。

通过虚拟仿真实验平台,学生可以在模拟的实验环境中进行实验操作、参数调节、结果观察等,从而更好地理解和掌握电力电子的原理和应用。

建立一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台对于提高电力电子教学的质量和效率具有重要意义。

在国内外,已有部分研究团队在这方面取得了一定进展,但仍存在着技术不成熟、功能不完善等问题。

本研究旨在借鉴国内外先进经验,通过系统研究和实践,构建一套完善的电力电子教学虚拟仿真实验平台,以满足电力电子教育的需求。

1.2 研究意义电力电子教学虚拟仿真实验平台的研究意义:电力电子技术在现代电气工程领域中占据着重要地位,对于培养学生的实际操作能力和理论知识的掌握具有不可替代的作用。

传统的电力电子实验教学存在着诸多问题,如设备昂贵、实验时间有限、安全隐患等,限制了学生的实践操作和深入理解。

基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计

基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计

电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙(宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000)摘要:本文在MATLAB的基础上,利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真,完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建,达到了基本的实验要求。

关键词:MATLAB;电力电子技术;仿真模型;GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大,软硬件设备一般比较昂贵的,容量有限且电气信息类技术更新非常快,要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。

虚拟仿真实验既节省了资金,又可突破传统实验室在硬件设备上的限制,缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾,突破了时空的局限,优化了教育资源,提高了学习兴趣和效率,真正实现理论教学与实验教学的结合。

因此,虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。

2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持,已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。

例如:美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台,他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上,学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。

麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology),该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台,此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。

目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。

中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上,此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。

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《电力系统虚拟仿真实验平台》的建设与应用作者:洪宝棣宗哲英来源:《教育教学论坛》2019年第12期摘要:本文通过阐述《电力系统虚拟仿真实验平台》实验中心建设的必要性、仿真实验平台的主要内容和基本功能,结合专业课程建设介绍了机电工程学院《电力系统虚拟仿真实验平台》实验教学中心目前的建设情况,通过平台的建设进一步推动虚拟仿真教学模式在实验教学中的广泛应用,加快了内蒙古农业大学虚拟仿真实验教学的改革与创新。

关键词:虚拟仿真;实验教学;建设与应用中图分类号:G642; ; ;文献标志码:A; ; ;文章编号:1674-9324(2019)12-0276-03虚拟仿真教学系统是以虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术为基础,借助于多媒体、人机交互等多种计算机技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象的新兴技术,学生可以在虚拟环境中开展实验,实验效果、反馈与真实实验完全一致,从而实现教学大纲的教学要求的新兴技术[1,2]。

虚拟仿真技术的应用在高校专业课教学中还处于初步阶段,怎样建立有效的虚拟仿真教学资源,使虚拟仿真技术在实践教学中充分发挥其作用,提高高校学生的创新能力、动手能力及就业创业能力,成为高校教育工作者面临的新挑战[3]。

一、虚拟仿真实验教学中心建设的必要性教育部办公厅近年来在全国高校大力推行《国家级实验教学示范中心》《示范性虚拟仿真实验教学项目》的建设工作,指出虚拟仿真实验教学中心的建设是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是推动高校实验教学改革与创新的重要方向。

机电工程学院在这个时代背景下,依托自身的优势实验教学资源,根据有多年丰富专业教学经验的一线教师思路和要求,借鉴兄弟院校实践教学平台的经验,委托专业公司通过最先进技术实现定制的适用于电力、自动化专业教学,注重理论结合实践、教师和学生的互动,完全服务于教学,建立起来的《电力系统虚拟仿真实验平台》,依靠在线虚拟实验教学模块,解决了传统的实验教学环节,如电压高、辐射性强、破坏性且花费昂贵的试验,在现实中无法实施的一些重要的专业实验,通过交互功能完善的在线虚拟实验教学的模式,得以轻松实现[4]。

《电力系统虚拟仿真实验平台》的内容主要涉及火力发电厂、高压变电站等高危生产企业的高电压、大电流设备及生产过程的专业知识。

中心按实验建设总体框架,开发了发电厂电气、高电压技术、电力系统继电保护、工厂供电课程的虚拟仿真实验模块,并在这一过程中总结建设、开发的经验和技术支持,为后续的模块如风力发电、太阳能发电的开发,也为其他院校同专业提供实践的经验和资源共享起到示范作用,极具参考价值,推动农业大学其他学院的虚拟仿真实验教学建设。

二、虚拟仿真实验教学平台的内容《电力系统虚拟仿真实验平台》内容包括:电气化虚拟仿真实验教学网站、变电站运行和故障状态虚拟仿真教学实验系统、火电厂生产过程仿真教学实验系统、电气设备绝缘试验仿真教学实验系统四部分,如图1所示。

建立的校园门户网站可对校内外公布虚拟仿真实验教学信息、提供虚拟仿真实验教学平台链接等相关服务,达到教学资源开放共享的目的。

平台具有信息发布、数据收集分析、互动交流、成绩评定、成果展示的功能,可通过网络远方操作,自动评判对错,并进行错误分析,及时发布成绩,使学生第一时间了解自己的学习成果。

变电站运行与操作的模块可实现:正常监视、缺陷处理,线路停送电操作;正常运行时数据记录及不同页面浏览;变电站常见设备的缺陷处理流程;变电站的事故处理流程及作业。

变电站倒闸操作的模块可实现:断路器操作步骤,变压器、线路的倒闸操作顺序,倒闸操作票的生成及操作注意事项。

变电站设备故障与分析的模块实现:电气设备事故模拟,故障判别与分析,设备异常与缺陷判断,电气设备事故处理与注意事项等。

通过该实验项目学生可利用三维虚拟现实技术在虚拟仿真的750kV变电站漫游,如图2所示。

在场景中了解主要电气高压设备的外形、内部结构、电气一次部分和二次部分的配合使用情况,可按照操作票进行断路器、隔离开关进行合、跳闸操作,模拟实际现场工作流程。

火力发电厂的生产过程的模块实现(如图3所示):显示锅炉、汽机、发电机三大主机的设备构造,燃煤系统、制粉系统、汽水循环系统的设备构成、工艺流程和运行参数。

可对整个火电厂生产过程进行模拟,显示系统参数,同时该虚拟仿真实验平台还可利用透视技术展示输煤系统等核心设备与实际完全一致的内部结构,对工作原理进行虚拟仿真,注释各设备的名称、参数和功能。

电气设备绝缘试验仿真教学模块实现:对变压器、电缆等设备的常规高电压预防性试验和高电压绝缘破坏试验,集中展示实际中的火力发电厂生产过程和现场中的高电压电气设备。

采用三维模拟技术,按试验步骤连接各试验仪器的三维模型,施加高于正常值的试验电压,观察试验结果等。

实现实际中无法开展的高电压、大电流等高危险的实验,如图4所示;展示高压击穿、放电等实际中不易见到实际效果。

为高校学习强电专业学生的实践教学提供了新的方法和资源,解决了实地实习无场地、专业课实验无法动手实践的困难。

三、虚拟仿真实验教学平台的功能(一)漫游功能《电力系统虚拟仿真实验平台》通过3D技术提供情景式体验教学模式,用户能体验到真实的场景和环境,可对设备进行360度旋转、通过透视技术看到隐蔽工程。

学生在该平台漫游进入真实的发电厂和变电站中,增强学习印象,巡视现场设备与设施时有沉浸感,真正实现人与虚拟环境的融合。

(二)人机交互功能人机交互(Human-Computer Interaction)功能即用户通过人机交互界面与系统交流,并进行操作,在虚拟仿真实验中被广泛使用。

用户通过人机交互界面与系统交流,并进行操作。

在实验室学生人手一台电脑进入虚拟仿真实验平台,利用鼠标、键盘等设备操作,学生可按教师指导操作也可通过自己的想法自主操作,拖动鼠标对设备实现一对一、一对多的操作,通过对虚拟场景中的对象进行自然和谐的交互操作,生动再现传统课堂学到的专业知识。

(三)演示功能《电力系统虚拟仿真实验平台》可演示变电站正常操作流程、操作方法,也可演示故障状态和现象,对错误操作还有专门的演示,以此加深学生对错误操作引起事故的印象。

利用这个功能对于学生进行专业实验课程的设计、掌握电气设备运行等具有很好的效果,进一步加强对专业课内容的理解与掌握。

(四)考核功能《电力系统虚拟仿真实验平台》网站提供练习题库与考试题库,可自动评分。

例如,执行操作票时,在虚拟变电站中按要求进行完整的操作票操作,每一步通过API接口访问实时仿真引擎,动态获取学生的操作数据,根据当前模型的系统状态和评定逻辑,动态智能测评,分别评测出每个步骤的分数,最后给出学生的正确步骤获得的分数和总成绩。

四、虚拟仿真实验教学中心的应用《电力系统虚拟仿真实验平台》按照规划的实验教学建设框架,面向机电工程学院电气化、农业电气化电和自动化三个本科专业,主要围绕电气工程及其自动化和农业电气化与自动化专业本科生展开;在这个平台上通过3D模拟场景和电气设备,研制、开发应用到专业课教学和实践教学中(实验、课程设计及科技创新)的虚拟仿真实验,注重理论结合实践和师生之间的互动,实现高危、无法进行的试验和生产实习。

初期受益学生估算约240人左右(每届电气、农电专业学生总数)。

进入实验之前对学生的基本要求是:完成专业基础课《电机学》《电力系统分析》《电力工程基础》和专业课《发电厂电气》《高电压技术》,做完《发电厂电气部分》和《电力工程基础》的课程设计,具有一定电力工程设计、电气运行基础知识和能力后才能进入实验,最大限度保障实验的效果。

应用中体现虚拟仿真教学的优势[5]有以下几点。

第一,提升教学效果。

逼真、立体的表现形式可让抽象的实验过程形象逼真演示出来,教师可结合实际的教学需求,通过音频、视频、图像等多媒体技术最大限度地发挥虚拟器件资源的优势,学习者体验置身其中的感觉,在互动实验教学中增加趣味性,提升教学效果。

第二,安全、直观演示危险的极端破坏性实验等,如变压器、电缆破坏性试验,施加非正常高电压情况下获取数据分析判断检查设备的隐患。

第三,丰富课堂教学形式,打破只有教师“独角戏”单纯进行讲授,变成大家都参与的学习方式。

第四,利用快捷方便的网络把实验室搬回家,不仅可随时随地进行实验;还可实现资源共享,节约建设投入。

《电力系统虚拟仿真实验平台》的教学系统实现了“教”“学”“练”“考”一体化。

从机电工程学院的建设情况来看,虚拟仿真实验教学的构建可以实现高等教学信息化,提高现有资源的使用效益。

五、结语虚拟仿真实验教学中心的实验条件便利、安全性高和实验成本低的优势,使其在高校实验教学中享有越来越重要的地位。

虚拟仿真教学系统具有开发灵活、摆脱时间与空间的各种限制等优点,在高校自身投入有限的条件下[6,7],通过虚拟仿真实验教学平台实现实验资源共享、人尽其才、财尽其力、物尽其用,不仅是推动高校实验教学改革与创新的重要方向、优化实验教学资源结构的重要途径,也是高等学校实验教学发展的趋势和必由之路。

参考文献:[1]余胜泉.推进技术与教育的双向融合——《教育信息化十年发展规划(2011—202年)》解读[J].中国电化教育,2012,(5):5-14.[2]奕飞.基于Unity3D的液压传动虚拟仿真教学系统开发[D].山东建筑大学,2015.[3]杨俊.虚拟仿真教学资源的建立及教学实践应用研究[J].吉林工程技术师范学院学报,2016,32(2):35-37.[4]赵铭超,孙澄宇.虚拟仿真实验教学的探索与实践[J].实验室研究与探索,2017,36(4):90-93.[5]胡冬萍,张延玲.虚拟仿真教学在应用型本科中的应用[J].亚太教育,2016,(18):63.[6]孙欢,陈剑波,邹同华.虚拟仿真实验教学中心的建设与应用[J].实验室科学,2017,20(3):145-148.[7]孙爱娟.职教领域虚拟仿真教学资源建设与应用探析[J].中国电化教育,2012,(11):109-112.The Establishment and Application of the Virtual Simulation Experimental Platform of the Electric Power SystemHONG Bao-di,ZONG Zhe-ying(College of Mechanical and Electrical Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot,Inner Mongolia 010010,China)Abstract:This paper introduces the necessity of building an experimental center of the "Virtual Simulation Experimental Platform of the Electric Power System" and main contents and basic functions of the virtual simulation experimental platform and demonstrates the current construction situation of the experimental teaching center of the "Virtual Simulation Experimental Platform of the Electric Power System" in the Mechanical and Electric Engineering Institute in combination with professional curriculum,which further promote a general application of the virtual simulation teaching mode in experimental teachings and accelerate the reforms and innovations of the virtual simulation experimental teaching at the Inner Mongolia Agricultural University.Key words:virtual simulation;experimental teaching;construction and application。

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