發(fā)布時間：2016-08-03 09:19

  本文關鍵詞：基于實時數(shù)字仿真及三維虛擬現(xiàn)實的教學實驗平臺的開發(fā)與應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《山東大學》 2014年

基于實時數(shù)字仿真及三維虛擬現(xiàn)實的教學實驗平臺的開發(fā)與應用

張偉凱  

【摘要】：2010年7月29日《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》正式發(fā)布,這被看做是今后一個時期指導全國教育改革和發(fā)展的綱領性文件,全國各大高校積極響應,積極推進高校教學體制改革并且適時提出了教育體制改革創(chuàng)新和培養(yǎng)卓越工程師的相關要求。針對21世紀高校教育改革的新要求,各大高校在教學設施、教學模式等方面開始了革新,特別是教學設施方面。本文針對國內高校電氣工程專業(yè)本科教育,結合山東大學電氣工程學院教學特點研發(fā)了一套全新的教學設備——基于三維虛擬現(xiàn)實及ADPSS仿真系統(tǒng)的教學實驗平臺。 電氣工程及其自動化專業(yè)的教學應該注重培養(yǎng)應用型人才,實驗課程的設置就顯得尤為重要。目前的實驗室大都配置的是實際的物理設備,雖然物理設備直觀易用,實驗認知效果明顯,然而這樣的物理實驗平臺也存在諸多不適用于新教學模式改革的缺點,比如物理設備體積大,投資巨大,占地多；設備維護復雜費用高；最重要的是有一定的安全隱患,其中包括由于操作不當易引起設備損壞以及存在人員安全隱患；實驗時間有限,學生動手機會有限；擴充新的實驗項目不方便；實驗室難以開放,限制了學生的探究熱情等。本課題針對這一實際問題提出了切實可行的解決方案。 本課題主要的設計開發(fā)是針對電氣工程專業(yè)本科教學實驗設備存在的不足,提出了用電力系統(tǒng)實時數(shù)字仿真代替物理實驗設備的初步解決方案�？紤]到本科教學實驗的目的是強調“認知”和“實踐”,讓學生建立起電力設備及其操作的感官認識,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)和設備,因此本開題進一步提出切實可行方案,即運用虛擬現(xiàn)實技術,為數(shù)字仿真提供接近真實物理設備的外觀和操作體驗,使實驗者沉浸其中,達到身臨其境的效果。在此方案基礎上,我們開發(fā)了基于三維虛擬現(xiàn)實及ADPSS仿真系統(tǒng)的教學實驗平臺。此平臺在山東大學電氣工程學院本科教學實驗中已經有初步應用,并且取得了較好的教學效果。本實驗平臺獲得“2012年度山東大學教學成果一等獎”。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.9;G434
【目錄】：

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本文編號：82115