亚博平台手机登录

虚拟仿真实验室建设

一、建设背景  

  教育信息化要求各大专院校充分利用信息技术(如云计算、移动互联、大数据、物联网、触控技术、虚拟现实、3D 打印等技术),打造互联网+时代新型的教学环境,在环境基础上,教学知识构建与创新;同时,开发利用教育资源,增进信息交流与共享提升教育管理与服务水平,加强服务师生和社会能力的过程,培养适合于信息时代生存与发展的合格人才,促进教育系统性变革与和谐发展。

  根据《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教〔2012〕4号)精神和《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》要求,虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,学生在虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学目的。虚拟仿真实验教学中心建设应充分体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则,实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端的环不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济的实验项目。


二、建设目标

     (1)教学智慧化

  虚拟实验教学体验主要由触摸大屏或者多通道投影显示系统配合VRAR设备完成,实现无尘教学,保护师生的健康,可在上面进行PPT 授课、实验教学视频播放,软件安装、虚拟仿真操作与演示等等电脑功能,实现便携式实验教学,还可通过网络实现互联网实验教学等功能,同时配合VR头盔进行虚拟现实体验。

     (2)实验教学统一管理

  既可以管理实验室教学硬件设备,也可以管理实验室教学应用管理,针对实验室、班级、实验指导老师、实验内容、实验报告等软环境进行有效管理。不仅可以上传和管理传统实验教学资源还可以管理新增的第三方的虚拟仿真和虚拟现实实验教学资源。

     (3)环境智慧化

  通过物联网设备可以实时监测和感知实验室的温度、湿度等环境因素,营造智慧、高效、绿色、节能、舒适的实验教学环境,为实验教学提供真实有力支撑。

     (4)教学资源虚拟仿真、虚拟现实化

  在传统理论和实验教学的基础上大力建设虚拟仿真和虚拟现实教学资源,教育资源虚实结合,大力提升学生的理解和掌握知识的能力,同时大大激发学习兴趣,促进教学方式和教学质量的变革。学生不仅可以在课堂实验实习,还可以远程完成实验,达到多次异地的实习目的,熟练掌握所学知识要点。

     (5)通过学校和企业的合作

  不仅可以获得最先进的虚拟仿真和虚拟现实实验教学资源,还可以共同开发更适合院校本体的教学需求的定制开发,同时共同开发的教学资源又会有机会转化为市场需要的新的教学产品。


三、设计原则

     (1)先进

  保证所采用的虚拟实验体验设备和技术属世界主流产品,在相应的应用领域占有较高的用户市场,在相关计算机技术及网络技术方面处于领先地位。考虑到网络和其他硬件系统设备长期使用性,所以在选择网络技术和其他基础设备的时候应具有一定超前意识。

     (2)经济实用

  在保证智慧实验室建设的先进性、可靠性和高性能价格比的前提下,通过优化设计达到最经济性的目的。能够最大限度的满足实际工作的需要,把满足智慧实验教学中的教学要求作为第一要素进行考虑。针对需求的VR(虚拟仿真)教学资源也同样是要达到设计优化和经济适用的目的。

     (3)开放

  在基础硬件设备方面应支持符合国际标准和工业标准的相关接口,能够与各网络运营商互联互通;在VRAR设备方面也要尽量做到适配主流机型;系统软硬平台应具有良好的移植能力,并要求统一平台管理,采用模块化设计、标准 API 接口、灵活易扩展,适应未来智慧教学新需求。在虚拟仿真和虚拟现实方面可以友好支持第三方的教学资源。

     (4)校企共建

  对于VR及虚拟仿真教学资源,不仅可以从企业获得适学对路的VR(虚拟仿真)实验教学资源,而且还可以寻求与相关企业针对本专业需求共同开发相关实验,即满足可虚拟科研也满足了虚拟教学的需求。


四、实验室架构

     (1)大型显示系统

  根据各个区域的不同应用,进行科学的显示方式设计、计算和模拟论证,确保画面最佳的水平和垂直覆盖,满足绝大部分观众的视角范围,没有视像盲区

     (2)虚拟交互系统

  动作捕捉设备等

     (3)扩音系统

  为教学提供高沉浸度的音效

     (4)统一实验教学应用管理系统、

  不仅可以对硬件统一管理,而且对教学活动的应用做出统一管理,真正做到有效于教、有益于学、有利于管

ABUIABAEGAAgsNvuzQUo3LzxrwUwUDhQ
懂你所需 做你所想
具有前瞻眼光的先行者
新一代VR/AR技术
丰富的团队经验