10名虚拟实验室教员获选开发新的互动学习机会

虚拟实验室已经在工程学院得到了发展。通过将混合现实技术与基于物理的建模和仿真以及真实的机器接口相结合,虚拟实验室正在丰富学习。为了扩大这种创新教学方法的范围,学院启动了虚拟实验室教员研究员计划,并挑选并聘用了第一批研究员。

10名就业研究员今年夏天已经开始了六周的虚拟实验室开发计划。每周研讨会侧重于基于证据的实践和活动,用于设计,开发和实施虚拟实验室内容。

每位研究员都获得了10,000美元的自由支配基金。在普渡大学专家的支持下,大学专家正在教授研讨会Envision Center.,它将生产虚拟实验室,以及教学卓越中心(CIE)。新的虚拟实验室,每个人都将在课程中补充或更换一个或两周的实验室活动,预计将在学年2022-2023分部署。

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迈克尔Sangid

“我们对虚拟实验室在普渡工程课程中的持续增长和采用感到兴奋,”他说Michael d . Sangid,Elmer F.Bruhn航空航天副教授,材料工程教授和Dean的虚拟实验室。“教师正在通过虚拟实验室探索交付教育材料的无休止可能性,这提供了超越物理实验室的限制的机会。”Sangid启动并领导了虚拟实验室夏季发展计划。

桑吉德补充说:“普渡大学已经处于虚拟实验室的最前沿。我们创建了教员研究员计划,以帮助我们实现成为虚拟实验室教育的国际领导者的愿景,并且是第一所在整个工程课程中广泛采用和部署虚拟实验室的大学。”

“过去十年的网络部署的3D内容和相关生产工具的改进和标准化使设想中心将教育和研究内容接受更广泛和可访问的平台,”Envision Center的领先可视化科学家乔治塔哈里说:是虚拟实验室的领先发展和生产方面。“这些经验学习平台补充甚至通过高级可视化,计算和直观的交互来增强传统实验室。在线提供此内容使学生能够以自己的速度学习,同时减轻物理空间和设备的后勤约束。“

“参与虚拟实验室可以让学生在不受时间、空间和材料限制的规模下发展技能,包括程序和可视化技能、批判性思维和元认知,”CIE高级教学开发人员Erica Lott说,她是教育方面的领导者。“教师可以在课堂内外使用虚拟实验室来传达有形和抽象的概念,识别和解决交替的概念,并致力于学科特定的技能发展,以便为学生提供机会来发展对内容及其应用的更深层次的理解。”

2021年夏季虚拟实验室教员和他们的虚拟实验室计划

金斯莱·安布罗斯的照片
kingsly ambrose.

kingsly ambrose.

副教授,农业与生物工程

课程:ME 531/ABE 591:颗粒、粉末和压实物的表征

虚拟实验室的目标是使用Malvern Mastersizer 3000粒度分析仪来测量砂粒的粒度和粒度分布。学生将在设备模块选择,选择适当的测量设置,样品制备和数据下载方面接受培训。


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Euiwon Bae

Euiwon Bae

机械工程高级研究员/继续讲师

课程:Me 365:系统,测量和控制I

虚拟实验室将提供一个使用和正确连接标准实验室设备(如示波器和函数发生器)的实验前练习。此外,学生将练习适当的焊接,并运用他们所学的组装光学编码器。


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爱德华·巴特利特

爱德华·巴特利特

教授,生物医学工程和生物科学

课程:BIOL 230:活细胞生物学(服务于工程师)

学生将构建两个神经元之间的突触连接,并进行实验来操纵和测试突触特征,模拟通常依赖昂贵和技术挑战性设备的实验。学生行为的详细记录将使对学生的神经突触心理模型的优缺点进行个性化评估成为可能。


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Stylianos Chatzidakis

Stylianos Chatzidakis

核工程助理教授

课程:NUCL 305:核工程本科二实验室(辐射检测实验室)

在这个虚拟实验室中,学生将探测和测量从各种辐射源发出的快中子和热中子。他们将学习设置和操作用于检测中子的常用设备;测量并绘制不同中子探测器的计数率与电压曲线;从曲线平台上确定最佳工作电压,并识别和观察中子谱的差异。


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伊内兹华

伊内兹华

教授,土木工程与环境与生态工程

课程:CE / EEE 350:环境与生态工程介绍

本课程的虚拟实验室将综合大型环境数据集、GIS工具、计算和动画,使学生能够可视化工程控制导致的地面空气质量的差异。学生将对基本稳态高斯羽流方程有更深入的了解,以及如何将其计算与保护人类健康和环境的更广泛考虑相结合。


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Evgenii

Evgenii

教授,电气和计算机工程

课程:ECE 604:电磁场理论

虚拟实验室将演示不同的材料在不同设备几何形状中的电场和电流如何响应电场和电流,从而显示出可以部分地抑制外部场的简单介电偏振中的进化,以在本征半导体中弱筛选,以在重掺杂的导电材料中进行强烈的筛选,在低频下的高质量金属的几乎“理想导体”制度。学生将在广泛的实际相关系统中探索电场和潜在的能量景观。


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马丁奥奥斯

马丁奥奥斯

农业与生物工程教授

课程:ABE 557:食品和生物系统中的运输业务II

学生将使用虚拟工艺设备对生物产品进行持续的热杀菌/巴氏杀菌。学生将收集有关系统的生成物热传递、动量传递和反应动力学的数据,并开发性能曲线。这一信息将使学生能够设计一个规模的工艺系统,以热杀菌的生物液体产品,同时最大限度地保留营养成分。


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詹妮尔Wharry

詹妮尔Wharry

副教授,材料工程

课程:MSE 235:材料结构与性能实验室

x射线衍射(XRD)是表征材料结构的基础技术。虚拟实验室将向大二学生介绍XRD光谱的采集、分析和解释。它将使学生能够确定材料的晶体结构,并在这些发现的基础上识别未知材料。


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Wenzhuo Wu.

Wenzhuo Wu.

拉维和埃莉诺·塔尔瓦冉冉升起的明星助理教授,工业工程

课程:ie370:制造过程

学生将熟悉铣削工具和计算机数控(CNC)操作。虚拟实验室将提前让他们熟悉物理实验室(如设备、操作规程、安全步骤等)。这将提高物理实验室的效率,并通过与工具/设备的更多互动,丰富学生的实验经验,并有机会进行更长的、更复杂的实验。


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Chongli元

Chongli元

Charles Davidson副教授,化学工程

课程:CHE 435:乳糖酶催化水解生产无乳糖牛奶的反应动力学

使用虚拟实验室,学生将选择一系列实验条件,在这些条件下测量酶的转化率,绘制成产品浓度与时间的关opebet登录系图。生成的集体数据将包含随机统计噪声,使学生能够进行统计分析,确定最佳操作参数,并确定适合设计工业规模的生物反应器的内在酶动力学。


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