國家級大學生創(chuàng)新訓練項目申報書(基于虛擬現(xiàn)實(vr)技術的仿真實驗研究)(編輯修改稿)
2025-01-20 17:20 本頁面
【文章內容簡介】 用前景 。 國內外研究現(xiàn)狀 分析及評價 ： 虛擬現(xiàn)實實驗室 是虛擬現(xiàn)實技術應用研究就的重要載體。隨著虛擬實驗技術的成熟，人們開始認識到 虛擬現(xiàn)實實驗室 在教育領域的應用價值，它除了可以輔助高校的科研工作，在實驗教學方面也具有如利用率高，易維護等諸多優(yōu)點。近年來，國內的許多高校都根據自身科研和教學的需求建立了一些虛擬實驗室。國內 虛擬現(xiàn)實實驗室主要有以下四種：桌面 虛擬現(xiàn)實實驗室 、沉浸式 虛擬現(xiàn)實實驗室 、分布式 虛擬現(xiàn)實實驗室 、增強型 虛擬現(xiàn)實實驗室 。 我國于 2021 年 1 月下發(fā)文件要求全國高校建立遠程遙控實驗室作為教學需要。一年多以來，各個大學具有所成績。如清華大學利 用虛擬實驗儀器構建了汽車發(fā)動機檢測系統(tǒng)；華中理工大學機械學院工程測試實驗室將其虛擬實驗室成果也在網上公開展示，供遠 程教育使用；上海交大，復旦大學等也將虛擬儀器系統(tǒng)用于教學和科研；在重慶大學， 機械基礎及裝備制造虛擬仿真實驗教學中心，依托機械工程國家一級重點學科和國家級教學科研平臺，按照本科畢業(yè)生必須具備的、獨立的、可評估的知識、能力和素質基本要求的培養(yǎng)目標，立足于“虛實結合、相互補充、能實不虛”的原則，在國家“ 211”工程、“ 985”工程及校院專項建設資金的支持下，已建設成為國內一流的虛擬仿真實驗教學中心。 但 國內的虛擬實驗室大多以瀏覽功能為主，目前將諸多交互功能整合與實驗室中仍是國內一個空缺，基于虛擬實驗室的特點，其在教學方面必能成為一個主流方向，而在科研方面也會隨著其功能的完善，成為強化實驗室建設、改革實驗教學手段的一個重要發(fā)展方向。 目前，虛擬實驗室在發(fā)達家已十分普及。作為首先提出虛擬實驗室概念，并具有雄厚科研實力和強大財力的美國，從一開始就十分重視虛擬實驗室的研究與開發(fā)，在該領域的研究和應用已處于領先地位，在大學的普及程度也相當廣泛，其中麻省理工學院的Web Lab 遠程實驗室于 1998 年開發(fā)并投入使用。它提供了用于進行微電子學和電路設計課程的實驗教學，它允許學生在自己的電腦上設計并修改電路模 型，然后通過一個用 Java 激活的 Web 瀏覽器使用在遠程實驗室里的昂貴的測試設備來獲取測試數(shù)據，驗證自己的設計，最近還實現(xiàn)了通過手機遠程控制實驗的功能。 VLAB 是美國俄勒岡大學物理系主辦的物理實驗網 站。該網站包含了天體物理、能量與環(huán)境、力學、熱學等方面的幾十種虛擬實驗。該系統(tǒng)采用 Java 語言開發(fā)，實驗程序需要從服務器端下載，并運行在客戶機上。由美國 Michigan 大學化學工程 系創(chuàng)建的 VRCEL 實驗室，主用來探索和開發(fā)虛擬現(xiàn)實技術在化學工程領域的應用。美國霍華德 ?休斯醫(yī)學研究會（ HHMI）建立的虛擬實驗室是完全交互式的生物醫(yī)學的實驗室模擬。 德國 Ruhr 大學網絡虛擬實驗室是一個有關控制工程的學習系統(tǒng) ,它通過直觀的三維實驗場景視覺效果 ,依賴各虛擬實驗設備的仿真特性 ,實現(xiàn)對虛擬實驗的交互式操作。西班牙大學電子系開發(fā)了電子儀器虛擬工作平臺。意大利帕瓦多大學建立了遠程虛擬教育實驗室。新加坡
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