托卡马克等离子体物理虚拟仿真实验设计

1

作者 肖婷 郑远 +4 位作者 仇志勇 肖湧 盛正卯 殷立明 王业伍 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期152-160,共9页

托卡马克装置是一种磁约束核聚变实验装置,其运行需要超高温、高真空和强磁场环境,建设费用高昂,本科生直接接触和了解磁约束核聚变实验装置和实验运行的机会非常少。该文基于3D建模、动画仿真和数值模拟等技术,高度还原我国托卡马克大... 托卡马克装置是一种磁约束核聚变实验装置,其运行需要超高温、高真空和强磁场环境,建设费用高昂,本科生直接接触和了解磁约束核聚变实验装置和实验运行的机会非常少。该文基于3D建模、动画仿真和数值模拟等技术,高度还原我国托卡马克大科学装置真实的实验场景,设计虚拟仿真实验,实现托卡马克实验装置360°全方位仿真参观展示、磁约束核聚变等离子体物理参数测量、形象化观测等离子体粒子运动轨迹,以及归纳总结实现磁约束的实验条件等教学方案设计。 展开更多

关键词 核聚变 托卡马克 等离子体 虚拟仿真 线上实验

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将虚拟仿真技术融入到《食品理化检验》实验课程中的探讨

2

作者 刘青青 杨艳 +1 位作者 杨懿 刘小燕 《现代畜牧科技》 2025年第9期171-174,共4页

为了探讨虚拟仿真实验在《食品理化检验》课程的实验教学中的应用与效果评价。通过对比传统实验教学和虚拟仿真实验教学的差异,分析了虚拟仿真实验教学的优点和不足,并结合通过调查问卷对虚拟仿真实验教学的应用与效果进行了评价。结果... 为了探讨虚拟仿真实验在《食品理化检验》课程的实验教学中的应用与效果评价。通过对比传统实验教学和虚拟仿真实验教学的差异,分析了虚拟仿真实验教学的优点和不足,并结合通过调查问卷对虚拟仿真实验教学的应用与效果进行了评价。结果表明,虚拟仿真实验教学可以有效提高学生的学习兴趣和实验技能,但也存在一定的局限性,需要进一步完善和优化。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 食品理化检验 实验教学 效果评价

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基于Three.js的大学物理在线仿真实验开发 被引量：1

3

作者 曲典 严华刚 +3 位作者 张智河 许莉莉 黄晓清 师炜 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第1期180-183,共4页

Three.js是用JavaScript编写的基于WebGL的在线三维场景和动画的开发引擎。为了使学生能在线开展虚拟仿真实验,探索学生线上自主学习和线下课堂学习相结合的实验教学模式,提升学生实操实验课时的有效利用,采用Three.js提供的JavaScript... Three.js是用JavaScript编写的基于WebGL的在线三维场景和动画的开发引擎。为了使学生能在线开展虚拟仿真实验,探索学生线上自主学习和线下课堂学习相结合的实验教学模式,提升学生实操实验课时的有效利用,采用Three.js提供的JavaScript库函数来开发分光计实验和密立根油滴实验等在线虚拟仿真实验。通过该仿真实验,学生能在实验课之前对实验的原理和操作细节有具体了解,从而对实验中遇到的问题进行深入探究,提高实验教学效果。这些仿真实验也可以作为由于其他原因无法实现线下实验的一种替代教学实验方案。以Three.js为开源开发的物理在线仿真实验平台可推广。 展开更多

关键词 大学物理 在线仿真实验 自主学习

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有压输水管道内泥沙淤积形态及水力特性研究

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作者 白妍丽 许哲 +3 位作者 杨宁 蒋小鹏 陶然 南军虎 《人民长江》 北大核心 2024年第11期206-215,共10页

为探究有压管道中泥沙淤积特性和泥沙的引入对管道水力参数的影响,以盐环定扬黄输水工程管道为例,采用物理模型观测与数值模拟相结合的方法开展研究。结果表明:模拟所用数学模型在计算结果上与物理模型试验观测数据及理论计算值基本一致... 为探究有压管道中泥沙淤积特性和泥沙的引入对管道水力参数的影响,以盐环定扬黄输水工程管道为例,采用物理模型观测与数值模拟相结合的方法开展研究。结果表明:模拟所用数学模型在计算结果上与物理模型试验观测数据及理论计算值基本一致,具有良好的适宜性;管道上升段底部泥沙在大流量下呈集中堆积分布,小流量下呈间断式分布,管道下降段底部泥沙在小流量、小坡度时出现间断分布特征,流量和坡度增大后呈带状分布;泥沙通过上升段之前,下降段小坡度泥沙淤积量与流量成反比,下降段大坡度和水平段泥沙淤积量与流量成正比;管道中泥沙的临界不淤流速与泥沙粒径成正比;管道上下游水位差在引入泥沙后增大,幅度在0.43~2.27 cm之间;管道断面流速在引入泥沙后略微减小,最大减小0.045 m/s,且泥沙进入管道会使断面峰值流速上移;各断面压强在清水和水沙条件下基本不变,最大仅相差0.46%。 展开更多

关键词 有压输水管道 泥沙淤积特性 数值模拟 物理模型试验 盐环定扬黄输水工程

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基于ETA教学模型的辐射与物质相互作用及屏蔽原理虚拟仿真实验设计

5

作者 潘崇佩 李文华 +2 位作者 徐音 喻纯旭 孔勇发 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第11期114-122,共9页

伴随“双万计划”持续推进,国内虚拟仿真实验教学体系已进入高质量、规模化发展阶段。目前,虚拟仿真建设案例仍在大量涌现,然而对于虚拟仿真实验与特定教学方法的适配性研究尚不多见。在此背景下,该文基于物理教育领域新兴的ETA教学模型... 伴随“双万计划”持续推进,国内虚拟仿真实验教学体系已进入高质量、规模化发展阶段。目前,虚拟仿真建设案例仍在大量涌现,然而对于虚拟仿真实验与特定教学方法的适配性研究尚不多见。在此背景下,该文基于物理教育领域新兴的ETA教学模型,构建了“辐射与物质相互作用及屏蔽原理”虚拟仿真实验案例,详细介绍立足于“实验、理论、应用”三大模块的整体化教学设计,并对教学效果进行分析。这种以特定教学模型为中心框架的虚拟仿真实验项目结构化设计范式有望为其他实验的建设与应用提供有益参考。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验 ETA 核物理 UNITY3D GEANT4

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国家级物理虚拟仿真实验教学中心的建设实践 被引量：52

6

作者 张增明 王中平 +3 位作者 张宪锋 代如成 张权 孙腊珍 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第12期146-149,共4页

中国科学技术大学物理实验教学中心以建设国家级物理虚拟仿真实验教学中心为契机,充分发挥学科优势,及时将学科前沿内容、科研成果提炼转化到实验教学中。建设了大学物理虚拟仿真实验、大学物理实验视频课件、虚拟仿真高危核物理实验、... 中国科学技术大学物理实验教学中心以建设国家级物理虚拟仿真实验教学中心为契机,充分发挥学科优势,及时将学科前沿内容、科研成果提炼转化到实验教学中。建设了大学物理虚拟仿真实验、大学物理实验视频课件、虚拟仿真高危核物理实验、基于数据库的宇宙线实验4个板块的虚拟仿真实验教学系统。 展开更多

关键词 虚拟仿真 实验教学 硬件重构 高危核物理实验

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计算机虚拟技术在大学物理仿真实验教学系统中的应用 被引量：62

7

作者 谭守标 霍剑青 王晓蒲 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期429-433,共5页

运用各种虚拟技术,建立了严密的大学物理仿真实验的模型.该模型具有逼真的界面和实验过程,实验可设计性良好,可操作性强.将模型应用于实际教学结合可视化的的实时交互手段,提高了实验教学的质量.这一研究为虚拟技术在计算机辅助教学领... 运用各种虚拟技术,建立了严密的大学物理仿真实验的模型.该模型具有逼真的界面和实验过程,实验可设计性良好,可操作性强.将模型应用于实际教学结合可视化的的实时交互手段,提高了实验教学的质量.这一研究为虚拟技术在计算机辅助教学领域的应用做出了有益的尝试. 展开更多

关键词 虚拟技术 物理仿真实验 计算机辅助教学

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虚拟实验软件的建模方法与实现技术 被引量：14

8

作者 谭守标 霍剑青 王晓蒲 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第12期2239-2243,共5页

虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动... 虚拟现实型实验教学软件从真实实验抽象出场景、仪器对象及元器件对象 ,采用面向对象方法对它们进行数值建模与图像建模 ,完成物理实验的虚拟 .本文总结了该软件开发过程中的各种仿真建模方法和实现技术 ,包括数学模型的建立、静态和动态三维图像模型的建立、数学模型与图像模型的协调工作等 .该虚拟物理实验实现了可设计性、操作的任意性和具有真实感的交互功能 ,使学生能像操作真实实验一样操作它 ,产生浓厚的兴趣 ,达到良好的教学效果 . 展开更多

关键词 虚拟现实 物理实验 仿真建模 虚拟实验软件 面向对象 数值建模 图像建模

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虚拟仿真实验在核工程与核技术专业中的应用 被引量：12

9

作者 吴攀 单建强 张博 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2018年第4期102-106,共5页

核电厂具有高温高压、强放射性等特点,给学生的实体实验学习带来巨大的挑战,必须采用虚实结合的方式进行实验教学。以西安交通大学核电厂与火电厂系统虚拟仿真国家级教学实验中心的3个平台为例,根据实验项目的特点及实验目的,将虚拟仿... 核电厂具有高温高压、强放射性等特点,给学生的实体实验学习带来巨大的挑战,必须采用虚实结合的方式进行实验教学。以西安交通大学核电厂与火电厂系统虚拟仿真国家级教学实验中心的3个平台为例,根据实验项目的特点及实验目的,将虚拟仿真实验教学项目分为基础理论学习、专业技能训练和前沿技术研究3个层次,内容由浅入深、由点及面,从而满足学生在不同培养阶段的需要。 展开更多

关键词 虚拟仿真 实验平台 核工程 核技术

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大叶性肺炎及其诊疗虚拟仿真实验项目建设 被引量：11

10

作者 李敏惠 冯军 +4 位作者 邓峰美 胡晓松 林友胜 张奇兰 杨平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第9期96-99,共4页

为提升呼吸系统实践教学效果,提出大叶性肺炎及其诊疗虚拟仿真实验教学项目建设方案。基于成都医学院在虚拟动物及虚拟标准化病人方面的技术与软件系统积累,开展呼吸系统虚拟动物及虚拟标准化病人实验。该项目建设包括资源建设、流程建... 为提升呼吸系统实践教学效果,提出大叶性肺炎及其诊疗虚拟仿真实验教学项目建设方案。基于成都医学院在虚拟动物及虚拟标准化病人方面的技术与软件系统积累,开展呼吸系统虚拟动物及虚拟标准化病人实验。该项目建设包括资源建设、流程建设、内容建设、平台建设和共享服务建设,充分发挥虚拟仿真实验在基础医学教学中的作用,促进基础与临床有效衔接,开辟了临床思维训练虚拟仿真教学资源新途径。 展开更多

关键词 大叶性肺炎 虚拟仿真实验 标准化病人 实验项目建设

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数值反应堆原型系统开发及示范应用研究进展 被引量：8

11

作者 杨文 胡长军 +3 位作者 刘天才 吴明宇 王昭顺 姜强 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1537-1546,共10页

数值反应堆是当前核反应堆工程与技术领域国内外研发热点之一。本文介绍了国家重点研发计划“数值反应堆原型系统开发及示范应用”重点专项总体研发进展,包括数值反应堆原型系统CVR1.0、核心软件开发与验证、多物理耦合进展,以及数值反... 数值反应堆是当前核反应堆工程与技术领域国内外研发热点之一。本文介绍了国家重点研发计划“数值反应堆原型系统开发及示范应用”重点专项总体研发进展,包括数值反应堆原型系统CVR1.0、核心软件开发与验证、多物理耦合进展,以及数值反应堆原型系统初步示范应用。 展开更多

关键词 数值反应堆 多物理耦合 中子物理 热工水力 材料模拟

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新工科背景下虚实结合虚拟仿真实验项目的建设 被引量：53

12

作者 郭军红 崔锦峰 杨保平 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第8期119-122,共4页

针对化工生产设备和工艺装置复杂、危险化学品门类多、生产操作危险性大的问题,在化学工程与工艺专业的实验教学中构建了化工产品实验室合成、化工工艺流程仿真训练、化工产品中试生产实训三位一体的虚实结合虚拟仿真实验项目。通过实... 针对化工生产设备和工艺装置复杂、危险化学品门类多、生产操作危险性大的问题,在化学工程与工艺专业的实验教学中构建了化工产品实验室合成、化工工艺流程仿真训练、化工产品中试生产实训三位一体的虚实结合虚拟仿真实验项目。通过实验项目的实践训练,培养学生独立工作能力、解决复杂工程问题的能力和团队合作精神,努力造就"会思考、能实战、讲诚信、善创新、可持续"的化工专业创新型人才。 展开更多

关键词 化学工程与工艺 实验项目建设 虚拟仿真实验 新工科

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面向学生自主学习的大学物理实验教学体系建设与实践 被引量：23

13

作者 段雪松 张旭 张志东 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2015年第9期187-190,193,共5页

针对大学物理实验中心建设和大学物理实验教学发展中遇到的困境,如课程体系老化、学生预习环节失控、实验考试难以进行、部分优秀学生的能力得不到拓展以及不能实现产学研转化等,逐步建立起了以学生为主体,以多层次物理实验课程体系为... 针对大学物理实验中心建设和大学物理实验教学发展中遇到的困境,如课程体系老化、学生预习环节失控、实验考试难以进行、部分优秀学生的能力得不到拓展以及不能实现产学研转化等,逐步建立起了以学生为主体,以多层次物理实验课程体系为核心、虚拟仿真实验教学平台为支柱、学生竞赛和"大学生创新创业训练计划项目"为拓展,面向学生自主学习的物理实验教学体系。 展开更多

关键词 自主学习 教学体系 虚拟仿真实验 物理实验竞赛

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互联网+隧道交通环境管控虚拟仿真实验项目建设 被引量：16

14

作者 雷旭 李海珍 +1 位作者 汪贵平 黄鹤 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第1期134-137,165,共5页

为提升交通控制系统实践教学效果,提出隧道运行环境管控虚拟仿真实验教学项目建设方案。该方案是基于"互联网+"思想、结合虚拟仿真技术和隧道交通控制理论的研究成果。实验项目应用网络化教学手段和线上互动教学方法,通过隧... 为提升交通控制系统实践教学效果,提出隧道运行环境管控虚拟仿真实验教学项目建设方案。该方案是基于"互联网+"思想、结合虚拟仿真技术和隧道交通控制理论的研究成果。实验项目应用网络化教学手段和线上互动教学方法,通过隧道现场环境检测和隧道控制子系统仿真,使学生直观了解隧道环境检测系统的工作过程,掌握环境控制系统的工作原理,综合设计隧道管控方案和策略,提高综合设计能力。 展开更多

关键词 隧道环境管控 互联网+ 虚拟仿真 实验项目建设

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物理模型与虚拟仿真相结合的海岸地貌学实验教学改革 被引量：6

15

作者 匡翠萍 谢华浪 +2 位作者 刘曙光 钟桂辉 沈超 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第8期106-109,共4页

为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课... 为培养港口航道与海岸工程专业卓越工程技术人才,同济大学土木工程学院水利工程系以实验教学改革为突破口,对理论课程进行优化升级,以物理模型实验为主体、虚拟仿真实验为拓展,对实验教学体系进行升级改造,丰富实验课程内容,增强实验课程的开放性与创新性。以海岸地貌学为例,探索引入虚拟仿真实验,与物理模型实验进行优势互补,以进一步提高学生的工程实践能力与创新能力。 展开更多

关键词 海岸地貌学实验 虚拟仿真实验 物理模型实验 实验教学改革

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基于物联网的远程实验系统 被引量：6

16

作者 吕强 高慧敏 吴晨曦 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2016年第5期114-117,122,共5页

当前实验装置的可利用数量少与所需训练的学生人数多的矛盾,以及实验装置利用时间短与学生课余时间长的矛盾,使得实验教学的实际效果不理想。针对上述问题,在物联网技术的基础上,提出了一种远程实验教学系统,通过远程登录、时间片分配... 当前实验装置的可利用数量少与所需训练的学生人数多的矛盾,以及实验装置利用时间短与学生课余时间长的矛盾,使得实验教学的实际效果不理想。针对上述问题,在物联网技术的基础上,提出了一种远程实验教学系统,通过远程登录、时间片分配、虚拟仿真、模式切换、物理实验,实时状态监控、数据采集等现代信息技术,使学生得到充分的动手训练,进而解决上述问题。以"微型机器人与C51应用"课程实验为例,阐述了远程实验系统的特点、系统的架构和功能,介绍了实验系统的技术实现方式,给出了实验系统的应用模式。 展开更多

关键词 远程实验 实验教学 虚拟仿真 物联网

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“偏振光的研究”实验的计算机虚拟技术及实现 被引量：4

17

作者 谭守标 霍剑青 +1 位作者 黄海兵 王晓蒲 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第2期360-362,共3页

采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本... 采用面向对象的方法抽象出实验中的各个元件和它们的表征属性及相互关系,进行数学和图像建模(包括静态和动态图像模型),在实验场景模型控制下调动各仪器紧密结合、协调工作,实现了实验场景和仪器操作的逼真性、虚拟实验的可设计性。本文介绍了为实现上述目标,在软件设计和技术实现上的创新。 展开更多

关键词 虚拟技术 物理实验 仿真建模 数学模型 图像模型

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云降水物理学虚拟仿真实验设计与实现 被引量：5

18

作者 吕晶晶 朱彬 +3 位作者 何都良 安俊琳 王静 项磊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第9期169-172,共4页

为了有效解决传统云物理实践教学中自然云雾过程不可及、不可逆和多因素影响等难点,围绕云雾降水的宏微观过程,以外场仪器观测、数据分析和数值模拟为基础,借助先进的虚拟仿真技术,递进式开发了涵盖基础操作、设计验证和综合探索3层次... 为了有效解决传统云物理实践教学中自然云雾过程不可及、不可逆和多因素影响等难点,围绕云雾降水的宏微观过程,以外场仪器观测、数据分析和数值模拟为基础,借助先进的虚拟仿真技术,递进式开发了涵盖基础操作、设计验证和综合探索3层次的虚拟仿真实验,并采用自主探究式等多种教学方法,有效地加深了学生对云降水过程知识点的掌握,切实提升了学生防灾减灾实践创新能力。 展开更多

关键词 云降水物理实验 虚拟仿真技术 云雾降水过程 人工影响天气

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新财经教育改革下的实验室建设 被引量：9

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作者 赵霞 林天华 王素贞 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第7期254-257,共4页

新财经教育改革是新工科与新文科的一个交叉特区,旨在培养具备财经技能和职业素养兼备的复合型人才。在新财经教育改革背景下,经管类实验室建设具有内容专业化、功能复合化、管理智能化发展的新特点和新要求。在实验室的内涵建设上要建... 新财经教育改革是新工科与新文科的一个交叉特区,旨在培养具备财经技能和职业素养兼备的复合型人才。在新财经教育改革背景下,经管类实验室建设具有内容专业化、功能复合化、管理智能化发展的新特点和新要求。在实验室的内涵建设上要建设以大数据、人工智能等新型信息技术为基础,符合学科发展、专业需求的实验项目,开发具有科教融合、产教融合特点的虚拟仿真实验教学项目;完善实验教学体系,创新实验教学方法,激发学生的学习内驱力,在研讨中锻炼学生的思辨能力,激发学生的创新思维;加强实验室的人员管理、设备管理、安全管理等,完善制度建设。为了满足上述需求,实验室要加大资金投入,优化实验室队伍建设,为实验室建设打好基础。 展开更多

关键词 新财经教育改革 虚拟仿真实验教学项目 人工智能 大数据

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基于LabVIEW平台的核物理实验虚拟仪器设计方法 被引量：6

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作者 刘松秋 曹子雄 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期182-185,共4页

文章介绍基于LabVIEW平台的核物理实验虚拟仪器的设计方法 ,初步探讨了虚拟仪器技术在核物理科研和教学中的应用。

关键词 LABVIEW 虚拟仪器 核物理实验 随机脉冲信号发生器 脉冲幅度甄别器

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