虛擬仿真試驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái)建設(shè)方案

1、湖北警官學(xué)院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)方案一、方案背景虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中央建設(shè)的重要內(nèi)容,是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物.為貫徹落實(shí)?教育部關(guān)于全面提升高等教育質(zhì)量的假設(shè)干意見?教高20214號(hào)精神,根據(jù)?教育信息化十年開展規(guī)劃2021-2021年?,教育部決定于2021年啟動(dòng)開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中央建設(shè)工作.其中虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的治理和共享平臺(tái)是中央建設(shè)的重要內(nèi)容之一.目前,大多數(shù)高校都有針對(duì)課程使用實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,但由于每個(gè)專業(yè)或課程的情況不同,購置的軟件所采用的工作環(huán)境、體系結(jié)構(gòu)、編程語言、開發(fā)方法等也各不相同.由于學(xué)校治理工作的復(fù)雜性,各校乃至校內(nèi)各

2、專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)大都自成體系,各自為政,形成了“信息孤島.主要面臨如下問題：?治理混亂,各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件缺乏統(tǒng)一的集中治理.?使用不標(biāo)準(zhǔn),缺乏統(tǒng)一的操作模式和治理方式；?可擴(kuò)展性差,無法支持課程和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展；?各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無法共享,容易形成“信息孤島；?缺乏足夠的開放性；?軟件部署復(fù)雜,不同的軟件不能運(yùn)行在同一臺(tái)效勞器上；二、方案目標(biāo)該方案的目標(biāo)就是高效治理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享,滿足多地區(qū)、多學(xué)校和多學(xué)科專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求.平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)學(xué)校購置的所有實(shí)驗(yàn)軟件統(tǒng)一接入和學(xué)生在平臺(tái)下進(jìn)行統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)的目的,通過系統(tǒng)間的無縫連接,使之到達(dá)一個(gè)整體的

3、實(shí)驗(yàn)效果,學(xué)校通過該平臺(tái)的部署,不僅可以促進(jìn)系統(tǒng)的耦合度,解決信息孤島的問題,還可以使學(xué)校能夠迅速實(shí)施第三方的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件.平臺(tái)提供了全方位的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)輔助功能,包括：門戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)前的理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的開課治理、典型實(shí)驗(yàn)庫的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)過程的智能指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)批改、實(shí)驗(yàn)成績統(tǒng)計(jì)查詢、在線答疑、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果評(píng)估等功能,同時(shí)該平臺(tái)可擴(kuò)展集成第三方的虛擬實(shí)驗(yàn)課程資源或自建課程資源,為各類院校虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境提供效勞并進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中央門戶網(wǎng)站驗(yàn)學(xué)源理實(shí)教資管驗(yàn)開預(yù)管實(shí)室放約動(dòng)流知互交通瞼果動(dòng)改實(shí)結(jié)自批驗(yàn)告理實(shí)報(bào)管驗(yàn)程能導(dǎo)實(shí)過智指理知學(xué)前論識(shí)驗(yàn)學(xué)理實(shí)教管物務(wù)理宗教管

4、開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)治理和共享平臺(tái)三、應(yīng)用方案?國家中長期教育改革和開展規(guī)劃綱要2021-2021年?第十九章第六十條明確指出：增強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)與應(yīng)用.增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫建設(shè).引進(jìn)國際優(yōu)質(zhì)數(shù)字化教學(xué)資源.開發(fā)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課程.建立數(shù)字圖書館和虛擬實(shí)驗(yàn)室.建立開放靈活的教育資源公共效勞平臺(tái),促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享.創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式,開展高質(zhì)量高水平遠(yuǎn)程學(xué)歷教育.虛擬實(shí)驗(yàn)建設(shè)的理念就是采用我們這個(gè)方案的理念平臺(tái)+資源,發(fā)布一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)中央門戶網(wǎng)站、建設(shè)一個(gè)開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的治理和共享平臺(tái),然后再陸續(xù)把相關(guān)虛擬實(shí)驗(yàn)課程的資源統(tǒng)一放到該平臺(tái)來進(jìn)行治理,從而面向各個(gè)學(xué)科的相關(guān)課程開展虛擬實(shí)驗(yàn)教

5、學(xué).四、平臺(tái)的主要功能開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的治理和共享平臺(tái)包括虛擬實(shí)驗(yàn)中央門戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)前的理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)的開課治理、典型實(shí)驗(yàn)庫的維護(hù)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)過程的智能指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)批改、實(shí)驗(yàn)成績統(tǒng)計(jì)查詢、數(shù)字化資源治理、師生互動(dòng)交流和系統(tǒng)治理等子系統(tǒng).虛擬實(shí)驗(yàn)中央門戶網(wǎng)站：一個(gè)動(dòng)態(tài)Web系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)容包括中央介紹、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍、治理模式、設(shè)備與環(huán)境、教學(xué)特色、中央新聞/公告/通知實(shí)驗(yàn)教務(wù)治理：課程庫、培養(yǎng)方案、排課、選課、開課審核等功能.實(shí)驗(yàn)教學(xué)治理：現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)安排、虛擬實(shí)驗(yàn)安排、實(shí)驗(yàn)批改、考勤治理、成績治理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等.實(shí)驗(yàn)前理論學(xué)習(xí)：實(shí)驗(yàn)前學(xué)生通過練習(xí)、自測、課件等方式學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)理

6、論知識(shí).實(shí)驗(yàn)過程智能指導(dǎo)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題可以請(qǐng)求指導(dǎo),系統(tǒng)給出指導(dǎo)信息.實(shí)驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)批改：學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果后系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)判,給出分?jǐn)?shù)和評(píng)分點(diǎn).數(shù)字化資源治理：各種虛擬實(shí)驗(yàn)、仿真軟件和演示動(dòng)畫的上傳,發(fā)布實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約治理：實(shí)驗(yàn)室設(shè)備借出、實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、工位預(yù)約治理.師生互動(dòng)交流：實(shí)時(shí)答疑、在線留言等.系統(tǒng)治理：用戶、分組、角色、權(quán)限、日志、備份治理和實(shí)時(shí)監(jiān)控等五、方案特點(diǎn)1系統(tǒng)針對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體需求設(shè)計(jì),滿足校級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要；2可集成所有符合標(biāo)準(zhǔn)的第三方虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和軟件；3經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)采用B/S架構(gòu),方便學(xué)生使用和系統(tǒng)部署；4全面開放了實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)資源,提供開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

7、效勞.方便學(xué)生自主靈活參與實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果；5多種角色應(yīng)用體系,多種業(yè)務(wù)權(quán)限配置,滿足學(xué)生、教師、教務(wù)人員、實(shí)驗(yàn)室治理人員和校領(lǐng)導(dǎo)的需求,受益面廣；6人性化的協(xié)同學(xué)習(xí),幫助教師和學(xué)生隨時(shí)隨地通過網(wǎng)絡(luò)在線或離線交流7虛擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,通過系統(tǒng)可同時(shí)治理硬件實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)；8實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課靈活,可統(tǒng)一安排也可學(xué)生自選,提供學(xué)生、教師以多種方式打印課表；9多種數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能,方便各種身份角色數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);10可無縫集成到學(xué)校的教學(xué)教務(wù)治理系統(tǒng)中；11支持實(shí)驗(yàn)報(bào)告在線提交,并提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告在線批注和智能批功能；12可根據(jù)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行直

8、觀的工位布局,方便學(xué)生預(yù)約和入座；13支持在線多媒體編輯宣傳內(nèi)容,可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中央與下設(shè)實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站統(tǒng)一治理；14系統(tǒng)更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果湖北警官學(xué)院建設(shè)打造的“G-Magic虛擬現(xiàn)實(shí)仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室,依托目前國際先進(jìn)的G-Magic可變形大型沉浸式虛擬仿真系統(tǒng),搭配DVS3D8擬現(xiàn)實(shí)協(xié)同設(shè)計(jì)工作平臺(tái),G-Motion光學(xué)位置追蹤系統(tǒng)等虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品.主要利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行藝術(shù)工學(xué)領(lǐng)域的研究.G-Magic大型沉浸式虛擬仿真系統(tǒng),根據(jù)實(shí)際需要能夠一鍵變形為超大場景的G-Powerwall,用于課堂教學(xué)演示.其次,也可以變形為兩面墻的G-Float、三面墻的G-Discover以及四面墻的G-Cu

9、be用于不同案例的演示操作,使案例體驗(yàn)者有著身臨其境的感受.工作流程優(yōu)奧可次化點(diǎn)M裝書代Ji1生麗用DStofect：虛擬現(xiàn)支應(yīng)用協(xié)同設(shè)討場鼠雷帽I?!,貓三維立體交旦J處AG-PowerwallG-FloatG-DiscoverG-Cube區(qū)別于普通的虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室,G-Magic虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室還搭載了目前先進(jìn)的觸摸式電子白板,多屏融合技術(shù).在教學(xué)中,通過電子白板,老師能夠?qū)⒔虒W(xué)課件投射到大環(huán)境中,并能夠?qū)φn件進(jìn)行實(shí)時(shí)批注,重點(diǎn)解析.多屏融合實(shí)現(xiàn)了在教學(xué)中邊學(xué)邊體驗(yàn)的高效互動(dòng).使教學(xué)走出傳統(tǒng)課堂,為師生創(chuàng)立了一個(gè)開放創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境.G-Magic虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)主要用于以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)