虛擬仿真試驗教學(xué)及試驗中心建設(shè)孫岳明東南大學(xué)第1頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗中心建設(shè)第2頁虛擬仿真試驗概述伴隨計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展,以及科學(xué)研究深入深入需要,虛擬仿真試驗技術(shù)日漸成熟和完善“虛擬試驗作為繼理論研究和試驗研究之后第三種科學(xué)研究方法,對社會發(fā)展和科技進步起到了越來越主要作用,代表著科學(xué)研究方法主要發(fā)展方向?？茖W(xué)研究理論研究試驗研究虛擬試驗“三匹馬”第3頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗含義虛擬仿真試驗發(fā)展模式虛擬仿真試驗特點第4頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗含義試驗效果基本組成實現(xiàn)原理虛擬仿真試驗是指在計算機系統(tǒng)中，采取虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)各種虛擬試驗環(huán)境，試驗者能夠像在真實環(huán)境中一樣，完成各種預(yù)定試驗項目，所取得學(xué)習(xí)或訓(xùn)練效果等價于甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中所取得效果虛擬仿真試驗由試驗所依賴模擬程序、試驗單元、工具和參考資料組成一個創(chuàng)造和引導(dǎo)模擬試驗交互環(huán)境，用戶能夠經(jīng)過增加新物體、建立新試驗并把他們轉(zhuǎn)化成超文本文件來擴充試驗室虛擬仿真試驗是以數(shù)學(xué)理論、相同原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及與其應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，采取“面向?qū)ο蟆彼枷雱?chuàng)建能夠?qū)崟r操作、非實在試驗空間，在此環(huán)境中，試驗者能夠像在真實環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定試驗項目“三個視角”第5頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗含義虛擬仿真試驗是指以計算機為控制中心，利用軟件技術(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)模型，基于模塊化和層次化設(shè)計思想，采取軟硬件相結(jié)合方式，協(xié)調(diào)相關(guān)硬件和效應(yīng)設(shè)備，形成虛擬試驗系統(tǒng)，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)虛擬試驗系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，形成運行在個人計算機上、實現(xiàn)自行設(shè)計與開發(fā)，以及遠(yuǎn)程控制與協(xié)作試驗方式控制中心終端第6頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗發(fā)展模式模擬試驗仿真試驗虛擬試驗?zāi)M試驗是選取一個物理或抽象、系統(tǒng)一些行為特征，用另一個系統(tǒng)來表示它們過程。模擬試驗是依據(jù)物理模型與實際系統(tǒng)間相同性，來研究實際系統(tǒng)一些行為特征試驗方法仿真試驗是利用數(shù)學(xué)模型或數(shù)學(xué)——物理效應(yīng)模型，并借助于教授經(jīng)驗知識、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和信息資料對試驗結(jié)果進行分析研究試驗方法虛擬試驗是利用軟件技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合相關(guān)硬件組成虛擬系統(tǒng)，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化虛擬系統(tǒng)原有系統(tǒng)模擬系統(tǒng)特征相同性模擬試驗系統(tǒng)仿真模型實體系統(tǒng)計算系統(tǒng)建模仿真試驗系統(tǒng)編程虛擬系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)化虛擬系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)模型軟件虛擬試驗系統(tǒng)第7頁虛擬仿真試驗概述虛擬仿真試驗特點資源開放形式開放對象開放系統(tǒng)軟件程序模塊試驗項目設(shè)計模板數(shù)據(jù)分析與處理工具包信息資料試驗資源項目開發(fā)對象不一樣試驗操作網(wǎng)絡(luò)化平臺化試驗內(nèi)容試驗時間試驗空間學(xué)生系統(tǒng)管理員試驗技術(shù)人員學(xué)習(xí)者興趣者參加者探索者第8頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性虛擬仿真試驗教學(xué)不足虛擬仿真試驗教學(xué)在試驗教學(xué)中作用虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)國外虛擬仿真試驗教學(xué)概況第9頁虛擬仿真試驗教學(xué)國外虛擬仿真試驗教學(xué)概況麻省理工學(xué)院微電子在線試驗室（MicroelectronicsWebLab）喬治梅森大學(xué)動態(tài)虛擬環(huán)境中流體實時虛擬系統(tǒng)美國休斯頓大學(xué)虛擬物理試驗室北卡羅來納大學(xué)虛擬物理試驗室LAAP（LearnAnytimeAnywherePhysics）第10頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性生動直觀：打造多樣化教學(xué)環(huán)境經(jīng)濟省錢：降低試驗實踐教學(xué)成本

安全可靠：營造安全試驗教學(xué)氣氛情景再現(xiàn)：突破時間和空間限制準(zhǔn)確無誤：減小實際試驗中誤差客觀真實：增強試驗教學(xué)互動性第11頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性經(jīng)濟省錢：降低試驗實踐教學(xué)成本臺灣股市實時數(shù)據(jù)經(jīng)濟管理教學(xué)試驗中心模擬證券市場投資期貨A股多屏證券信息顯示第12頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性經(jīng)濟管理教學(xué)試驗中心模擬證券市場投資支持T+0與T+1交易規(guī)則切換等自定義交易規(guī)則設(shè)置嚴(yán)格按照交易所正式交易規(guī)則進行交易采取專業(yè)市場真實使用交易系統(tǒng)模擬交易系統(tǒng)可模擬炒股、炒匯、炒期貨等操作學(xué)生經(jīng)過錄制行情進行模擬交易，實現(xiàn)閉市期間任意時段動態(tài)行情教學(xué)，徹底處理休市后教學(xué)問題經(jīng)濟省錢：降低試驗實踐教學(xué)成本實際上，給每個學(xué)生發(fā)1萬塊錢去炒股，這是不可能。經(jīng)過虛擬貨幣，模擬炒股，能夠節(jié)約大量資金，降低教學(xué)成本第13頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性生動直觀：打造多樣化教學(xué)環(huán)境虛擬醫(yī)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)息肉切除術(shù)膽囊切除術(shù)南京醫(yī)科大學(xué)虛擬讀片系統(tǒng)第14頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性安全可靠：營造安全試驗教學(xué)氣氛危險化學(xué)品試驗爆炸性試驗高空作業(yè)試驗高壓電類試驗野外類試驗第15頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性情景再現(xiàn)：突破時間和空間限制土木工程試驗中心日當(dāng)?shù)卣鹉M振動臺1月15日，日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所(NIED)建成了當(dāng)前世界上最大振動臺E-Defense(15m×20m)，并與美國NEES聯(lián)網(wǎng)。從下六個月起，E-Defense振動臺進行了一系列震動破壞試驗。第16頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性情景再現(xiàn)：突破時間和空間限制土木工程試驗中心NetSLab網(wǎng)絡(luò)平臺清華大學(xué)HQH-NSER遠(yuǎn)程協(xié)同試驗網(wǎng)絡(luò)湖南大學(xué)HQH-NSER遠(yuǎn)程協(xié)同試驗網(wǎng)絡(luò)哈爾濱工業(yè)大學(xué)HQH-NSER遠(yuǎn)程協(xié)同試驗網(wǎng)絡(luò)東南大學(xué)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程協(xié)同試驗網(wǎng)絡(luò)第17頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性情景再現(xiàn)：突破時間和空間限制土木工程試驗中心NetSLab網(wǎng)絡(luò)平臺在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及云計算平臺支撐下，能夠?qū)⑹澜绺鞯販y量數(shù)據(jù)同時當(dāng)?shù)兀M行現(xiàn)場再現(xiàn)第18頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性準(zhǔn)確無誤：減小實際試驗中誤差物理試驗中心導(dǎo)熱系數(shù)測量

在實際試驗過程中，截面積S、上截面溫度及下截面溫度T及高度h等各試驗數(shù)據(jù)測量，都會存在誤差，試驗結(jié)果必定存在誤差第19頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性準(zhǔn)確無誤：減小實際試驗中誤差物理試驗中心導(dǎo)熱系數(shù)測量

經(jīng)過虛擬仿真試驗，截面積S、上截面溫度及下截面溫度T及高度h等各試驗數(shù)據(jù)測量，都是準(zhǔn)確，試驗結(jié)果相對實際試驗，也就愈加準(zhǔn)確第20頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性客觀真實：增強試驗教學(xué)互動性道路交通工程試驗教學(xué)中心模擬駕駛城市道路高速公路睛天雨天霧天模擬駕駛操作系統(tǒng)模擬各種道路環(huán)境和氣候條件第21頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)優(yōu)越性客觀真實：增強試驗教學(xué)互動性道路交通工程試驗教學(xué)中心模擬駕駛東南大學(xué)模擬駕駛操作系統(tǒng)，能夠模擬各種氣候條件以及各種道路環(huán)境駕駛操作，配合學(xué)生有效開展相關(guān)項目標(biāo)科研訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計以及SRTP。對沒有駕照學(xué)生而言，駕駛模擬還能夠提升他們感性認(rèn)識，增強試驗教學(xué)互動性，場景非常客觀真實第22頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)不足降低學(xué)生對元器件性能及參數(shù)了解降低學(xué)生對實物感性認(rèn)識

降低學(xué)生實際動手操作能力降低學(xué)生對試驗誤差分析能力第23頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)在試驗教學(xué)中作用整合試驗教學(xué)資源，實現(xiàn)試驗室真正開放提供良好試驗平臺，提升試驗教學(xué)水平改變試驗教學(xué)模式，培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才第24頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)在試驗教學(xué)中作用提供良好試驗平臺，提升試驗教學(xué)水平

傳統(tǒng)教學(xué)中，理論教學(xué)與試驗教學(xué)是分開。理論課上沒有試驗，借助虛擬仿真試驗，就能夠?qū)⒃囼瀻нM理論課。第25頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)在試驗教學(xué)中作用整合試驗教學(xué)資源，實現(xiàn)試驗室真正開放

虛擬仿真試驗室易于構(gòu)建、易于實現(xiàn)，便于異地在線檢測和遠(yuǎn)程測控，能夠利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及現(xiàn)有設(shè)備搭建功效強大試驗系統(tǒng)，從而節(jié)約大量購置設(shè)備費用，顯著降低試驗室建設(shè)和管理成本。建設(shè)虛擬仿真試驗室，既能使試驗教學(xué)上一個新臺階，又能跟上國際先進水平，爭創(chuàng)本學(xué)科試驗教學(xué)優(yōu)勢。虛擬仿真試驗?zāi)軌蛱峁╅_放式試驗環(huán)境，真正實現(xiàn)試驗室向?qū)W生開放。學(xué)生能夠打破時間和地域限制完成相關(guān)教學(xué)試驗。因為虛擬儀器系統(tǒng)支持，學(xué)生能夠自擬、自選試驗題目，自行組織試驗，變使用現(xiàn)成儀器為開發(fā)自己儀器進行試驗，摒棄傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方式，讓學(xué)生自主參加到教學(xué)中來，最大程度地發(fā)揮學(xué)生主動性和創(chuàng)造性。這種學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)活動，可使他們個性得到發(fā)展，創(chuàng)造能力得到提升，最大程度地鍛煉和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師服務(wù)器交換機學(xué)生學(xué)生第26頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)在試驗教學(xué)中作用改變試驗教學(xué)模式，培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才

傳統(tǒng)試驗大多數(shù)以驗證性為主，試驗內(nèi)容單一，學(xué)生無需思索，按部就班地按照試驗步驟就能夠做完試驗，缺乏設(shè)計性和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。引人虛擬仿真試驗，可靈活地增加各種設(shè)計性試驗內(nèi)容，使學(xué)生依據(jù)試驗要求，自行設(shè)計試驗方案，以各種形式輸出檢測結(jié)果，實時進行分析。所以，虛擬仿真試驗不但能鍛煉學(xué)生獨立構(gòu)思和設(shè)計能力，而且能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，這么更有利于培養(yǎng)出含有創(chuàng)新精神和實踐能力人才。第27頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供無限試驗環(huán)境拓展學(xué)生知識視野改變試驗教學(xué)模式培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才

擴展學(xué)生研究興趣進入真正科學(xué)研究

設(shè)計虛擬仿真項目進行科學(xué)研究探索第28頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供無限試驗環(huán)境拓展學(xué)生知識視野因為科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，新器件、新設(shè)備層出不窮，試驗室不可能緊跟科技發(fā)展而建設(shè)，更不可能包羅萬象，虛擬仿真試驗?zāi)軌蛱钛a這個問題，伴隨仿真軟件不停更新，不停加入新元器件。虛擬仿真試驗相比真實試驗，既擴充了試驗內(nèi)容，又開闊了學(xué)生視野，同時節(jié)約了經(jīng)費。第29頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)改變試驗教學(xué)模式培養(yǎng)卓越創(chuàng)新人才

傳統(tǒng)試驗大多數(shù)以驗證性為主，試驗內(nèi)容單一，學(xué)生無需思索，按部就班地按照試驗步驟就能夠做完試驗，缺乏設(shè)計性和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。引入虛擬仿真試驗，可靈活地增加各種設(shè)計性試驗內(nèi)容，使學(xué)生依據(jù)試驗要求，自行設(shè)計試驗方案，以各種形式輸出檢測結(jié)果，實時進行分析。所以，虛擬仿真試驗不但能鍛煉學(xué)生獨立構(gòu)思和設(shè)計能力，而且能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，這么更有利于培養(yǎng)出含有創(chuàng)新精神和實踐能力人才。第30頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)擴展學(xué)生研究興趣進入真正科學(xué)研究

科學(xué)研究需要發(fā)散思維，經(jīng)過某一詳細(xì)實例能夠挖掘同類案例，然后進行歸納總結(jié)，形成這類問題本質(zhì)性認(rèn)識。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，首先要提升學(xué)生發(fā)散思維能力、歸納總結(jié)能力。假如沒有原始案例宏觀概念，做到發(fā)散思維是不可能。所以，這個能力培養(yǎng)是進行科學(xué)研究關(guān)鍵所在。第31頁虛擬仿真試驗教學(xué)虛擬仿真試驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)設(shè)計虛擬仿真項目進行科學(xué)研究探索試驗是教學(xué)活動主要步驟，試驗教學(xué)和課堂理論教學(xué)相輔相成，主要對課程理論作出科學(xué)驗證或展開演繹，讓學(xué)生加深對理論認(rèn)識，同時經(jīng)過試驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)。不過，有些試驗耗時、耗力、耗物、耗財以及不可再現(xiàn)等缺點。虛擬仿真技術(shù)恰恰能夠填補這方面不足，輔助試驗。所以，我們要勉勵學(xué)生對所做試驗進行數(shù)值模擬研究，引導(dǎo)學(xué)生主動進行擴展研究。第32頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)為何要建虛擬仿真試驗中心怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心虛擬仿真試驗中心建設(shè)思索東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

第33頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)為何要建虛擬仿真試驗中心在很多專業(yè)課程理論教學(xué)中，存在一些普遍性問題一些理論知識高度概括抽象或者所包括領(lǐng)域?qū)儆诤暧^和微觀，現(xiàn)實世界難以找到詳細(xì)案例進行演示

一類專業(yè)課程理論部分體系縝密，知識點多關(guān)系脈絡(luò)復(fù)雜，缺乏對知識體系整體構(gòu)建能力，學(xué)生學(xué)習(xí)輕易陷入“林深不知處”境地還有一類理論教學(xué)要構(gòu)建物理演示系統(tǒng)成本高、操作困難，缺乏讓學(xué)生動手實踐條件

第34頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)為何要建虛擬仿真試驗中心

為處理傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間矛盾，拓展試驗教學(xué)深度和廣度、提升試驗教學(xué)實效，實現(xiàn)理論與實踐教學(xué)親密結(jié)合，同時也盡可能降低試驗成本和潛在危害，在課堂基礎(chǔ)理論教學(xué)上，利用專業(yè)仿真軟件，采取多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊平臺，構(gòu)建含有高度真實感、直觀性和準(zhǔn)確性虛擬仿真試驗教學(xué)平臺,是專業(yè)試驗教學(xué)有益補充和創(chuàng)新第35頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心——以東南大學(xué)為例1、由學(xué)校統(tǒng)一規(guī)劃布署，構(gòu)建面向全校機電專業(yè)類綜合性虛擬仿真試驗平臺

依靠國家級試驗教學(xué)中心“東南大學(xué)機電綜合工程訓(xùn)練中心”，建設(shè)機電綜合虛擬仿真試驗教學(xué)平臺，主要面向機電類工程專業(yè)，構(gòu)建虛實結(jié)合虛擬仿真系統(tǒng)，給學(xué)生提供理論認(rèn)知與動手實踐試驗環(huán)境，全方面提升試驗效果，開闊學(xué)生思維視野，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。機電綜合虛擬仿真試驗平臺涵蓋機械設(shè)計制造及其自動化、工業(yè)工程、熱能與動力工程、環(huán)境工程、電子科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)、信息與計算科學(xué)、計算機科學(xué)與技術(shù)、光信息科學(xué)與技術(shù)、電氣工程及其自動化、自動化、測控技術(shù)與儀器等12個機電類學(xué)科專業(yè)，包括到機械設(shè)計與制造、電子與信息、電力電子、虛擬儀器與遠(yuǎn)程測控等專業(yè)領(lǐng)域，整個試驗體系貫通基礎(chǔ)理論教學(xué)、專業(yè)技術(shù)仿真試驗教學(xué)以及綜合工程項目設(shè)計與系統(tǒng)仿真等步驟。第36頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心2、結(jié)合學(xué)生能力培養(yǎng)，構(gòu)建面向全校機電專業(yè)類立體化、多層次虛擬仿真試驗平臺

虛擬仿真試驗教學(xué)統(tǒng)一布局、多學(xué)科交叉、分層次、有重點，以可滿足對學(xué)生基礎(chǔ)理論認(rèn)知、專業(yè)技術(shù)掌握和實際設(shè)計與綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)要求。在基礎(chǔ)理論課程講課中，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)和仿真伎倆實現(xiàn)原理和技術(shù)直觀展現(xiàn)，提升專業(yè)講課直觀性和新奇性；在專業(yè)課程及實踐中，虛擬仿真教學(xué)充分利用各類先進仿真和開發(fā)平臺，表達虛擬仿真高精度、高效率特點；在綜合設(shè)計和創(chuàng)新平臺方面，利用虛擬仿真平臺，開發(fā)綜合性強、創(chuàng)新性強、復(fù)雜度高試驗項目和舉行各項創(chuàng)新競賽，為學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了良好平臺。機電綜合虛擬仿真試驗教學(xué)中心虛擬仿真課程試驗及綜合訓(xùn)練項目跨越不一樣難度層次（由基本概念提升到研究創(chuàng)新等），覆蓋不一樣知識內(nèi)涵（包含機、電、信息、自動控制、儀器等學(xué)科知識），表達不一樣實現(xiàn)方式（包含認(rèn)知感受、動手操作、創(chuàng)意設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)等）。第37頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心3、緊密依靠科研基地，實現(xiàn)科研結(jié)果向教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化，構(gòu)建高新技術(shù)試驗平臺

依靠火電機組振動國家工程研究中心、復(fù)雜工程系統(tǒng)測量與控制教育部重點試驗室、江蘇省智能電網(wǎng)技術(shù)與裝備重點試驗室、江蘇省遠(yuǎn)程測控技術(shù)重點試驗室等一大批重點科研基地，主動將科研團體研究結(jié)果向教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化，開發(fā)形成大型火電廠仿真培訓(xùn)系統(tǒng)、智能電網(wǎng)運行分析仿真系統(tǒng)、基于虛擬儀器遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)、多工業(yè)機器人協(xié)作控制仿真等一系列虛實結(jié)合綜合工程訓(xùn)練設(shè)計項目，將設(shè)計、虛擬和仿真融于一體，讓學(xué)生能夠基于虛擬試驗平臺完成設(shè)計、驗證、操作、測量、控制等綜合試驗實踐步驟，實現(xiàn)了教學(xué)與科研有機結(jié)合，為高端人才培養(yǎng)提供了主要支撐。第38頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心4、充分利用學(xué)校實踐教學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建示范性教學(xué)試驗平臺

在優(yōu)化虛擬仿真教學(xué)資源同時，重視師資隊伍建設(shè)和管理體系建設(shè)。建立了由包含國家級教學(xué)名師、國家級教學(xué)團體引領(lǐng)專職教學(xué)團體，并引入企業(yè)教師隊伍，確保專業(yè)教學(xué)和試驗指導(dǎo)順利開展，校內(nèi)師資與企業(yè)人員相互配合，內(nèi)引外聯(lián)，專兼結(jié)合，重視將專業(yè)科研以及虛擬仿真技術(shù)結(jié)果應(yīng)用于實踐教學(xué)。在管理運行方面，建立了時間、空間、內(nèi)容“三維”開放機制，以滿足不一樣個性、不一樣水平、不一樣專業(yè)學(xué)生需求。力爭與國家級試驗教學(xué)中心“東南大學(xué)機電綜合工程訓(xùn)練中心”，齊頭并進，構(gòu)建示范性教學(xué)試驗平臺。第39頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)怎樣建設(shè)虛擬仿真試驗中心5、充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)，構(gòu)建共享性試驗平臺

虛擬試驗中心為機電類專業(yè)學(xué)生提供了多樣試驗項目供選擇，資源共享，打破了專業(yè)試驗限制，更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。課程設(shè)置含有層次化、系列化、模塊化特點，試驗體系連貫性強，能夠擴展學(xué)生專業(yè)視野。這些教學(xué)和實踐項目讓“課堂成為試驗室”、“課外成為車間工廠”，對工科專業(yè)類學(xué)生加深學(xué)科知識了解，親自操作完成復(fù)雜性高、專業(yè)性強、危險性高專業(yè)設(shè)計與工程設(shè)計技能提供了直觀、數(shù)字化、沉醉感訓(xùn)練平臺。每年為全校機電類專業(yè)近4000名學(xué)生共享。使得教學(xué)與實踐得到更緊密結(jié)合，對加速培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才和專業(yè)研究員將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

第40頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)虛擬仿真試驗中心建設(shè)思索1、我們建設(shè)目標(biāo)是什么？

東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗教學(xué)中心將傳承東南大學(xué)百年育人傳統(tǒng)，秉承“止於至善”優(yōu)良校風(fēng)，遵照國際高等教育發(fā)展和當(dāng)代人才培養(yǎng)客觀規(guī)律，結(jié)合時代需要和學(xué)校實際情況，充分發(fā)揮重點學(xué)科和重點科研基地優(yōu)勢，強化校企聯(lián)合，以學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)為引領(lǐng)，以建設(shè)開放度高、共享性好優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)試驗教學(xué)資源為重點，堅持虛實結(jié)合、相互補充標(biāo)準(zhǔn)，力爭在虛擬仿真試驗教學(xué)資源建設(shè)、共享管理平臺建設(shè)、試驗教學(xué)和管理隊伍建設(shè)、管理體系建設(shè)等各方面取得全方面突破和創(chuàng)新，構(gòu)建多層次、模塊化、全方位試驗教學(xué)體系，突出大工程人才培養(yǎng)特色，強化機電學(xué)科融合，打破時空限制，建立課內(nèi)課外一體化人才培養(yǎng)體系，將機電綜合虛擬仿真試驗教學(xué)中心建設(shè)成為“教學(xué)資源豐富、管理機制完善、信息平臺功效全方面、師資隊伍水平一流”高水平試驗教學(xué)示范基地第41頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)虛擬仿真試驗中心建設(shè)思索2、我們教學(xué)資源有哪些？

針對課堂教學(xué)、試驗教學(xué)以及綜合工程訓(xùn)練三方面教學(xué)實踐需要，機電綜合虛擬仿真試驗教學(xué)中心，面向機電類工程專業(yè)構(gòu)建虛實結(jié)合虛擬仿真系統(tǒng)，給學(xué)生提供理論認(rèn)知與動手實踐試驗環(huán)境。機電類基礎(chǔ)課程虛擬仿真教學(xué)機電專業(yè)設(shè)計與應(yīng)用虛擬仿真教學(xué)

機電工程訓(xùn)練與綜合實踐仿真教學(xué)大學(xué)物理仿真試驗

電工電子仿真試驗

信號與系統(tǒng)課程虛擬仿真

自動控制原理課程仿真試驗

計算機硬件基礎(chǔ)虛擬仿真

EDA類仿真與試驗

機械CAD/CAM仿真

測量與控制系統(tǒng)試驗與仿真

火電機組運行虛擬仿真系統(tǒng)

智能電網(wǎng)虛擬仿真系統(tǒng)

遠(yuǎn)程測控與傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計仿真

汽車安全及智能交通系統(tǒng)仿真

遙操作臨場感機器人系統(tǒng)仿真

機器人綜合控制與仿真第42頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)虛擬仿真試驗中心建設(shè)思索3、我們平臺有哪些功效？

平臺功效包含以下幾方面：課程中心能提供豐富課程資源，包含含有3D演示效果課程課件，電子書籍、文件下載；試驗平臺包含虛擬試驗項目、分布式綜合試驗項目；互動交流功效含有信息公布、數(shù)據(jù)搜集分析、互動交流、在線作業(yè)及測驗，在線成績評定、結(jié)果展示等功效機電綜合虛擬仿真試驗平臺功效架構(gòu)第43頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

19——三江師范學(xué)堂19——國立東南大學(xué)1928年——國立中央大學(xué)1952年——南京工學(xué)院1988年——復(fù)更名東南大學(xué)——南京鐵道醫(yī)學(xué)院、南京交通高等?？茖W(xué)校與東南大學(xué)合并辦學(xué)，并入南京地質(zhì)學(xué)校20

年師范＋30年綜合大學(xué)＋40年工學(xué)院＋20年綜合大學(xué)第44頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

東南學(xué)府第一流19三江師范學(xué)堂19兩江師范學(xué)堂19南京高等師范學(xué)校19國立東南大學(xué)第45頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

1927年國立第四中山大學(xué)民國最高學(xué)府19國立東南大學(xué)1928年國立中央大學(xué)河海工業(yè)大學(xué)、江蘇政法大學(xué)、江蘇醫(yī)科大學(xué)、南京工業(yè)學(xué)校、南京農(nóng)業(yè)學(xué)校并入第46頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

1952年1949年國立南京大學(xué)南京工學(xué)院南京大學(xué)河海大學(xué)南京師范大學(xué)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)大學(xué)第47頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

1958年食品加工系遷出化工系遷出農(nóng)機系遷出1960年1988年東南大學(xué)無線電系部分遷出1955年電子科技大學(xué)江南大學(xué)南京工業(yè)大學(xué)江蘇大學(xué)1952年南京工學(xué)院第48頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

四校合并1988年東南大學(xué)東南大學(xué)第49頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

中央直管、教育部直屬，國家“985工程”和“211工程”重點建設(shè)大學(xué)以工科為主要特色，理學(xué)、工學(xué)、醫(yī)學(xué)、文學(xué)、藝術(shù)學(xué)、法學(xué)、哲學(xué)、教育學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，綜合性、研究型大學(xué)第50頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

院系：29個本科專業(yè)：75個本科生：16000余人博士生：3000余人碩士生：13000余人在職碩士：3100余人外國留學(xué)生：1380余人繼續(xù)教育學(xué)生：15000余人成賢學(xué)院學(xué)生：9300余人

一級學(xué)科博士點29個一級學(xué)科碩士點49個博士后科研流動站28個第51頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

國家重點試驗室3個國家工程研究中心3個國家工程技術(shù)研究中心2個國家專業(yè)試驗室1個教育部重點試驗室11個教育部工程研究中心5個移動通信國家重點試驗室毫米波國家重點試驗室生物電子學(xué)國家重點試驗室計算機輔助建筑設(shè)計(CAAD)國家專業(yè)試驗室火電機組振動國家工程研究中心射頻集成電路與系統(tǒng)教育部工程研究中心國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)研究中心國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心城市與建筑遺產(chǎn)能源熱轉(zhuǎn)換及其過程測控混凝土結(jié)構(gòu)MEMS復(fù)雜工程系統(tǒng)測量與控制計算機網(wǎng)絡(luò)與信息集成兒童發(fā)展與學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)育與疾病相關(guān)基因環(huán)境醫(yī)學(xué)工程水聲信號處理微慣性儀表與先進導(dǎo)航技術(shù)伺服控制技術(shù)教育部工程研究中心智能交通運輸系統(tǒng)教育部工程研究中心低碳型建筑環(huán)境設(shè)備與系統(tǒng)節(jié)能教育部工程研究中心新型光源技術(shù)與裝備教育部工程研究中心玄武巖纖維生產(chǎn)及應(yīng)用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心光傳感/通信綜合網(wǎng)絡(luò)國家地方聯(lián)合工程研究中心以此為依靠形成了一批重點科研基地第52頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

在長久辦學(xué)實踐中，東南大學(xué)堅持“育人為本”辦學(xué)理念，不停加大教學(xué)投入，深化教育教學(xué)改革，努力推進素質(zhì)教育，著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力。學(xué)校在堅持“重基礎(chǔ)、重實踐、重素質(zhì)”本科教育教學(xué)傳統(tǒng)同時，深入提出“卓越化、國際化、研究型”本科教育教學(xué)新境界。東南大學(xué)是教育部、中國工程院聯(lián)合實施高等工程教育改革試點十所高校之一，是教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”和“國家大學(xué)生創(chuàng)新性試驗計劃”首批實施高校第53頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

國家級教學(xué)結(jié)果一等獎3項，二等獎15項（近兩屆）（：一等獎數(shù)全國高校第3，獲獎總數(shù)全國高校第5）國家精品課程40門（全國高校第9）國家級教學(xué)創(chuàng)新團體11個（全國高校第7）

國家級教學(xué)名師獎取得者6名（全國高校第12）

第54頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

國家級試驗教學(xué)示范中心7個國家級“人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗區(qū)”建設(shè)項目12個國家特色專業(yè)建設(shè)點23個省級試驗教學(xué)示范中心17個國家級試驗類精品課程6門編寫試驗（類）教材250多本國家級專業(yè)綜合改革試點項目5個省級品牌特色專業(yè)34個省級重點專業(yè)建設(shè)點33個有力地支撐了第55頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

1、建設(shè)歷程

國家級試驗教學(xué)示范中心——東南大學(xué)機電綜合工程訓(xùn)練中心課堂教學(xué)試驗教學(xué)綜合工程訓(xùn)練針對依靠成立第56頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

2、指導(dǎo)思想

統(tǒng)籌規(guī)劃突出重點共享資源提升效益真實試驗平臺無法開展試驗復(fù)雜性比較大試驗成本比較高試驗存在潛在危險試驗第57頁虛擬仿真試驗中心建設(shè)東南大學(xué)機電綜合虛擬仿真試驗中心建設(shè)

3、建設(shè)思緒

（1）中心由學(xué)校統(tǒng)一規(guī)劃布署，構(gòu)建面向全校機電專業(yè)類綜合性虛擬仿真試驗平臺

（