《VR综合解决方案》(Yanlz+Unity+XR+VR+AR+MR+Oculus+Vive+SteamVR+大空间定位+人机交互+云游戏+人工智能+边缘计算+立钻哥哥+==)
作者:互联网
《VR综合解决方案》
《VR综合解决方案》 |
版本 |
作者 |
参与者 |
完成日期 |
备注 |
YanlzVR_Solution_V01_1.0 |
严立钻 |
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2019.06.13 |
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##《VR综合解决方案》发布说明:
++++“VR综合解决方案”:是对“虚拟现实应用技术”的了解拓展,拓展,拓展,从单一的VR知识了解,到VR整体解决方案的整理!
++++“VR综合解决方案”:定位在熟悉“虚拟现实应用技术”,并拓展到整体解决方案;
++++说明:此篇博文的整理以“流水账”的形式记录,仅标明整理时间或文档时间(这些都是一种探索,没有特别好的产品思路,所以只能日积月累,期待蝶变!);
++++“虚拟现实应用技术”:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/90245228
++++SteamVR分类:https://blog.csdn.net/vrunsoftyanlz/article/category/8582642
++++虚拟现实资讯:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89165846
++++Steam平台上的VR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88960085
++++基于Unity与SteamVR:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88809370
++++Unity中减少眩晕症:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/89115518
++++虚拟现实行业应用:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88360157
++++5G无线接入:https://blog.csdn.net/VRunSoftYanlz/article/details/88372718
北京航空航天大学
www.buaa.edu.cn
1、虚拟现实技术与系统国家重点实验室
https://www.buaa.edu.cn/info/1602/1473.htm
实时视频采集建模环境
综合演示环境
(一)实验室简介
虚拟现实技术与系统国家重点实验室依托北京航空航天大学计算机科学与技术、控制科学与工程、机械工程和生物医学工程四个一级学科,于2007年批准建设,2012年通过实验室评估。通过不同学科方向的合作、交叉、开展虚拟现实领域的基础研究、应用基础研究和战略高技术研究,进行原始创新和集成创新。
(二)实验室建设目标
实验室的总体目标是围绕我国经济建设、社会发展、科技进步和国家安全的重要应用需求,系统研究虚拟现实的理论和方法,进行原始创新,突破关键技术,研制虚拟现实基础与应用支撑系统、提供成功应用范例,培养和凝聚高层次创新人才。通过重大研究课题,不断促进实验室多学科之间的交叉融合,形成新的学科生长点和新的优势方向。瞄准学科前沿和世界先进水平,广泛开展国际交流与合作,建成有国际影响力的虚拟现实技术与系统国家级研究基地,为增强我国的虚拟现实及相关领域的创新能力和国际竞争力做出重要贡献。
(三)实验室研究方向
实验室的主要研究方向是:虚拟现实中的建模理论与方法、增强现实与人机交互机制、分布式虚拟现实方法与技术、虚拟现实的平台工具与系统。
(四)实验室科研成果
A、主要获奖情况
成果名称 |
授奖单位 |
批准日期 |
类别 |
实时三维图形平台BH_GRAPH |
国务院 |
2010 |
国家科学技术进步奖一等奖 |
*****监视*****其应用 |
国务院 |
2011 |
国家技术发明奖二等奖 |
远程无框架脑外科机器人系统 |
国务院 |
2008 |
国家科学技术进步奖二等奖 |
中国教育科研网格 |
国务院 |
2008 |
国家科学技术进步奖二等奖 |
*****模拟*****训练系统 |
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2009 |
中国人民解放军科学技术进步奖一等奖 |
B、主要专利
成果名称 |
批准日期 |
专利号 |
类别 |
一种高动态范围材质渲染绘制方法 |
2006.10.08 |
ZL200610089435.3 |
发明专利 |
用球面全景摄像机实时生成增强现实环境光照模型的方法 |
2008.10.10 |
ZL200810101290.3 |
发明专利 |
多幅深度图像的精确配准方法 |
2007.10.9 |
ZL200710099491.X |
发明专利 |
一种基于四叉包围盒树的柔性织物自碰撞检测方法 |
2009.10.8 |
ZL200910087902.2 |
发明专利 |
空间相关的全景数据压缩方法 |
2009.10.8 |
ZL200910081023.9 |
发明专利 |
北京润尼尔网络科技有限公司
www.rainier.net.cn
1、解决方案/VR实验室整体硬件解决方案
http://www.rainier.net.cn/jjfa/vrjsfa/
一、方案背景
传统的虚拟仿真实验室都是建立在机房上,通过PC机操作各种虚拟仿真软件,缺乏沉浸感,特别是对某些需要临场感的学科(如心理学、矿山、医学、艺术等)的实训、实验没有逼真的体验感,不能很好的激发起学习者的兴致。另外,同行或领导来中心考察时不能很好的展现出学校的实力。
针对上述问题,北京润尼尔整合VR、AR、MR等技术提出了VR实验室一体化建设方案。从视觉、听觉、触觉上让使用者高度沉浸在虚拟实训、实验环境中,通过在三维虚拟环境进行操作交互来模拟、还原真实实验操作,并通过大尺寸屏幕显示设备提供资源展示平台,可以提升实验中心的整体形象及激发使用者的学习兴趣。
图1:VR实验室整体效果图
图2:大屏幕教学区效果图
二、建设内容
方案建设内容由LED小间距3D显示系统、全身动作捕捉交互系统、沉浸式桌面VR教学系统、增强现实教学培训系统、大空间多人协同交互系统、实验室开发设计系统、体感教学交互系统、全息三维展示系统、集中式设备管理系统九大部分构成。
方案汇集了虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、混合现实(MR)、扩展现实(XR)、物联网(IOT)、大数据(DB)、人工智能(AI)、互联网+等行业尖端技术,采用了音视频处理、仿真交互、图形图像处理等配套硬件设备,为建设单位在虚拟现实应用领域创造集教学、科研、实验多功能一体化平台。
图3:VR实验室平面布置图
图4:VR实验室实际场景图
三、方案特点
1、灵活定制设计:根据客户实际需求进行专业设计,通过灵活的软件硬件搭配来满足客户的不同需求。
2、开放性:整套硬件系统基于开放性设计,可适用于目前各类主流虚拟现实开发平台,可满足不同虚拟仿真技术开发的软件显示与操作交互。
3、可扩展性:可在现有硬件环境添加各类虚拟现实交互设备。
4、整体性:提供VR实验室整体建设方案,包括硬件和软件建设内容。
2、解决方案/VR专业人才培养建设方案
http://www.rainier.net.cn/jjfa/vrzyrc/
一、方案背景
截止目前,共有513所本科高校和职业院校开设了数字媒体应用技术相关专业,71所高职院校开设了虚拟现实应用技术相关专业,在理论教学、实践教学、专业实训室、师资培训和鉴定、教材/数字资源等方面都存在一定的滞后现象,主要表现如下:
1、存在偏科现象,难以兼顾学生的美术设计、软件开发等方面的综合培养。
2、缺乏实验实训案例,也缺乏实践教学和对应的企业开发实习的机会,与现代企业岗位需求偏离。
3、学校仍采用大量原理性、基础性的教学设备,不注重实际应用,缺乏系统性地培养学生的专业实训室。
4、教师缺乏走进企业的机会,无法准确了解VR行业应用工作流程要点及企业对人才需求。
5、因VR行业发展迅猛,专业教材/数字资源的不足达不到教学需求,在调动学生积极性上无明显成效,同时无法为学生课余时间提供足够的学习资源来巩固和提高专业内容。
二、建设目标
根据目前行业发展,虚拟现实应用技术专业毕业主要面向虚拟现实、增强现实企事业单位,在虚拟现实、增强现实技术应用岗位群,从事虚拟现实专业产品经理、平面设计师、3D建模师、3D动画/特效设计师、硬件工程师、软件开发工程师、测试专员、后期制作师等职位,要求具备虚拟现实、增强现实项目交互功能设计与开发、三维模型与动画制作、软硬件设备搭建和调试等能力。
三、建设内容
建设以“平台+数字化资源”为基础,涵盖教学资源、教学设施、师资培训、实习和就业指导、包括大赛技术指导、技术讲座活动增值服务等方面的一体化教学架构生态链。
★一体化专业建设教学管理平台:通过专业课程体系建设和在线学习管理,使教学资源重用、互操作性、共享、利用率提高,实现专业课程教师设计教学内容方便解构和重组,能有效地使用检索、获取、使用、评价、互换、共享、考核、管理等教学功能。为高校提供专业知识、技能培训的在线练习和考核环境,信息化保留教学、学习痕迹,形成教学大数据积累,体现教学成果过程,增强教学分析和管理,为打造高技术技能人才培养提供宝贵教学资料。
★教学资源:以培养学生设计和创新综合能力为出发点,创造性地以“理论教学+实践教学”为基础,结合企业积累完善的技术经验,提供专业教材和素材资源,提高教学能力,丰富教学内容,使学生掌握虚拟现实相关专业知识。
★教学设施:通过虚拟现实、增强现实、大数据、人工智能等行业尖端技术协助学校建设实训室及体验展示中心,为师生提供实训教学一体化的教学环境与科学环境。并使教学资源得到充分使用,培养学生系统性的学习与思维,更注重实际应用,增强学生软硬件平台搭建和调试等能力。
★学习和就业指导:凭借丰富的实践资源和实验案例,通过认知实习、跟岗实习、顶岗实习三个阶段,提高学生创新精神,动手能力,巩固所学基本理论,使学生达到实际应用水平并获得项目经验,在实习期间完成职业技能认证,同时明确自身擅长岗位方向,为虚拟现实行业相关就业提高竞争力,实现学校及企业资源内外融通,共建共享。培养能在实际应用中设计、开发和调试的高素质人才。
★师资培训:与各主流软硬件厂商相结合举办行业知识和项目应用的综合课程培训,对在校教师进行能力培养,加速“双师型”教师人才的建设。让技术人员走进校园、教师走进企业,实现校企师资团队双方共同建设,互相提升。
★增值服务:通过专题讲座、技术活动和技术大赛等方面的技术指导保障专业教学质量。加深师生对产品、美术、开发、后期等各职能的理解、获得行业前沿资讯、提升学生技能水平,培养竞争意识,激发学习热情,拓展专业前沿知识和国际视野。
四、方案优势
3、解决方案/三维虚拟仿真定制开发解决方案
http://www.rainier.net.cn/jjfa/swfzdzkfjjfa/
一、方案背景
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。培养学生动手能力、创新能力和综合素质,有效的实验教学是从理论走向实践的一种卓有成效的教育模式,深化实验教学改革、加强实践教学环节是国家实施“素质教育”和高等教育“质量工程”、全面提高教育质量的重要环节。
在实际的教学工作中,很多实验和实训都有一定的限制,导致学生无法将课堂上学到的理论知识与实际相结合,例如:
●真实无法开展、高危险和环境污染严重:危险高压电环境、化学实验的危险性和污染性、建筑工地等。
●成本高、资源消耗大:操作不熟练导致精密设备损坏、动物及人体的解剖的实训资源需求量无法满足、昂贵的能源及实验原材料的损耗等。
●大型综合实验实训:核电站内部无法进入、矿山和矿井的工作环境、大型且综合的实训等。
二、方案目标
针对高校实际实验教学中涉及高危或极端的环境,不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等实验,润尼尔采用Unity3d三维仿真技术模拟真实的实验环境,让用户在虚拟的三维环境下进行实验和实训练习,使用信息网络技术对用户进行实验和实训的数据进行采集,再通过虚拟仿真实验教学管理平台进行实验课程安排和实验效果的考察,从而可以解决实际实验存在的问题。
三、方案优势
★团队优势
北京润尼尔依托北京邮电大学,组建国内一流的管理团队和技术研发团队,拥有优秀教育背景与多年丰富实践经验的研发人员、优秀的咨询人员与技术服务人员。
★技术优势
拥有全平台的三维仿真定制开发的解决方案,在软件及平台的技术上,可以针对客户需求实现高度定制开发和高效快速的安装部署。
1、多平台,发布平台包括:Windows、Mac、Android、IOS和Web等,可实现C/S、B/S和手机版等的多架构发布。
2、三维技术,在三维建模和美术设计方面具有多年的经验,可以快速制作出高质量、逼真的三维仿真工具、仪器和三维仿真场景。
3、交互技术,采用的先进的三维仿真开发技术来为三维仿真添加交互功能。通过三维引擎来模拟真实实验室的实验环境和实训场地。通过物理引擎来模拟真实的环境中的物体之间相互作用,如:重力和碰撞等。通过粒子系统来模拟真实环境中的特效,如:火、雨雪和烟雾等。从而实现三维虚拟仿真定制开发。
4、管理平台技术,三维虚拟仿真定制开发的产品可以与润尼尔开发的虚拟仿真实验教学管理平台完美无缝集成,平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:中心门户网站,实验教务管理、实验教学管理、实验前理论知识学习、实验过程智能指导、实验结果自动批改、实验报告提交、实验室开放预约管理、互动交流通知系统、系统管理等功能,同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源,为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。
5、定制流程,拥有标准化的三维虚拟仿真实验定制开发流程,从定制意向到签约启动以及最后的产品验收,都有标准的流程制度和相关专业人员为客户提供服务,使客户随时知悉项目的进展和完成情况。基本流程如下:
四、典型部分案例
★东北师范大学 - 生命科学学院
2013年8月我公司为东北师范大学生物学虚拟仿真实验教学中心量身定制开发了中心门户网站、虚拟仿真实验教学管理平台以及三维虚拟仿真实训案例《长白山地区的鸟类多样性研究》,案例的目的在于让使用者认识和学习各种鸟类,包括外貌形态、生活习性、叫声等。教师可以设置需要调查和学习的长白山地区的样线,以达到教学的目的,可谓花最少的时间和最少的精力达到最好的教学效果。实验用三维仿真技术高逼真度的模拟还原长白山地区的地容地貌以及鸟类的外貌形态、生活习性和叫声等,可以使学生犹如身临其境般进行《长白山地区鸟类多样性研究》实验,从而节省了教学时间和教学资源,提高了教学效果。
目前该中心已获得2013年国家级虚拟仿真实验教学中心称号。
图1:东北师范大学生物学虚拟仿真实验教学中心门户网站
★天津大学 - 电气工程与自动化学院
2015年7月,我公司为天津大学电气工程与自动化虚拟仿真实验教学中心量身定制了中心门户网站、虚拟仿真实验教学管理平台以及一系列三维虚拟仿真实验教学资源。三维虚拟仿真实验教学资源包含:10kV开关柜的局部放电测量;PTEF绝缘管型母线的局部放电测量;XLPE电力电缆的局部放电测量;气水两相流流态观测与控制;油水两相流流态观测与控制;继电保护装置整定及电力系统故障特征分析虚拟仿真实验。
通过模拟的实验教学环境解决了实际实验操纵中的高危性,和实验设备稀缺性两大问题,大大提升了学生对实验设备的了解度,和设备使用方式的熟识度。
目前该中心已获得2015年国家级虚拟仿真实验教学中心称号。
图2:天津大学电气工程与自动化虚拟仿真实验教学中心门户
图3:量身定制开发的油水两相流流态观测与控制虚拟仿真实验
图4:量身定制开发的电力系统故障特征分析虚拟仿真实验
4、解决方案/虚拟仿真实验教学中心平台建设方案
http://www.rainier.net.cn/jjfa/xnfzsyjxzxjsfa/
一、方案背景
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。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011~2020年)》,教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。
目前,大多数高校都有针对课程使用实验教学软件,但由于每个专业或课程的情况不同,购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性,各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成系统,各自为政,形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题:
●管理混乱,各种实验教学软件缺乏统一的集中管理;
●使用不规范,缺乏统一的操作模式和管理方式;
●可扩展性差,无法支持课程和相应实验的扩展;
●各系统的数据无法共享,容易形成“信息孤岛”;
●缺乏足够的开放性;
●软件部署复杂,不同的软件不能运行在同一台服务器上;
二、方案目标
该方案的目标就是高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的,通过系统间的无缝连接,使之达到一个整体的实验效果,学校通过该平台的部署,不仅可以促进系统的耦合度,解决信息孤岛的问题,还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。
平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能,同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源,为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。
三、应用方案
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》第十九章第六十条明确指出:加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室。建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。创新网络教学模式,开展高质量高水平远程学历教育。
虚拟实验建设的理念就是采用我们这个方案的理念(平台+资源),发布一个虚拟实验中心门户网站、建设一个开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台,然后再陆续把相关虚拟实验课程的资源统一放到该平台来进行管理,从而面向各个学科的相关课程开展虚拟实验教学。
四、平台的主要功能
开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统。
★虚拟实验中心门户网站:一个动态Web系统,系统内容包括中心介绍、实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境、教学特色、中心新闻/公告/通知等。
★实验教务管理:课程库、培养计划、排课、选课、开课审核等功能。
★实验教学管理:现场实验安排、虚拟实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告等。
★实验前理论学习:实验前学生通过练习、自测、课件等方式学习实验理论知识。
★实验过程智能指导:学生在实验过程中遇到问题可以请求指导,系统给出指导信息。
★实验结果自动批改:学生提交实验结果后系统自动评判,给出分数和评分点。
★数字化资源管理:各种虚拟实验、仿真软件和演示动画的上传,发布。
★实验室开放预约管理:实验室设备借出、实验室预约、实验预约、工位预约管理。
★师生互动交流:实时答辩、在线留言等。
★系统管理:用户、分组、角色、权限、日志、备份管理和实时监控等。
五、方案特点
●1)系统针对学校实验教学整体需求设计,满足校级实验教学需要;
●2)可集成所有符合标准的第三方虚拟实验系统和软件;
●3)经典实验的设计采用B/S架构,方便学生使用和系统部署;
●4)全面开放了实验室的实验资源,提供开放式实验教学服务。方便学生自主灵活参与实验,充分发挥学生的主观能动性,提高实验教学的效果;
●5)多种角色应用系统,多种业务权限配置,满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求,受益面广;
●6)人性化的协同学习,帮助教师和学生随时随地通过网络在线或离线交流;
●7)虚拟实验和现实实验相结合,丰富了实验教学方式,通过系统可同时管理硬件实验和虚拟实验;
●8)实验教学排课灵活,可统一安排也可学生自选,提供学生、教师以多种方式打印课表;
●9)多种数据导入导出功能,方便各种身份角色数据汇总、数据统计;
●10)可无缝集成到学校的教学教务管理系统中;
●11)支持实验报告在线提交,并提供实验报告在线批注和智能批改功能;
●12)可根据现实实验室进行直观的工位布局,方便学生预约和入座;
●13)支持在线多媒体编辑宣传内容,可实现实验中心与下设实验室门户网站统一管理;
●14)系统更加注重实验教学效果;
六、典型案例
★2013年国家级中心建设案例
●北京邮电大学电子信息虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●南京信息工程大学大气科学与气象信息虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●东北师范大学生物虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●吉林大学地质资源立体探测虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●解放军理工大学通信与电子信息虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●杭州电子科技大学电子信息技术虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●中国地质大学(武汉)矿产资源形成与勘查开发虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
●西安交通大学通信与信息系统虚拟仿真实验教学中心(2013年国家级);
★2014年国家级中心建设案例
●北京邮电大学通信与网络虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●重庆大学机械基础及装备制造虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●天津大学精密仪器与光电子工程虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●国防科技大学机电工程与自动化虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●北京联合大学文化遗产传承应用虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●广西大学机械工程虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
●山东理工大学车辆工程与交通虚拟仿真实验教学中心(2014年国家级);
★2015年国家级中心建设案例
●北京师范大学心理学虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●北京大学考古虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●北京农业大学水利与土木工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●天津大学电气工程与自动化虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●天津理工大学先进设计制造与流程工业虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●河北大学光伏技术虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●辽宁石油化工大学石化过程测控虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●长春理工大学电子信息与通信工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●哈尔滨工业大学高端装备制造虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●华侨大学旅游虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●曲阜师范大学现代生物学虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●海军航空工程学院海战场信息与通信工程虚拟仿真教学中心(2015年国家级);
●湖南科技大学信息与电气技术虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●国防科技大学力学与航天工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●深圳大学网络工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●广西大学化学化工虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●电子科技大学光电信息技术虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●西南石油大学油气装备技术虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●西南大学化学化工虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●天津科技大学包装工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
●西安科技大学矿山建设工程虚拟仿真实验教学中心(2015年国家级);
5、解决方案/国家虚拟仿真实验教学项目建设方案
http://www.rainier.net.cn/jjfa/sfxxnfzsyjxxm/
一、方案背景
为贯彻落实习近平总书记关于强化实践育人工作的重要指示精神和全国高校思想政治工作会议精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011~2020年)》和《2017年教育信息化工作要点》等相关要求,深入推进信息技术与高等教育实验教学的深度融合,不断加强高等教育实验教学优质资源建设与应用,着力提高高等教育实验教学质量和实践育人水平,经研究,决定在高校实验教学改革和实验教学项目信息化建设的基础上,于2017~2020年在普通本科高等学校开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作。根据本科学科门类中专业类的当前布局和发展情况,结合高校专业类实验室建设情况和专业类实验教学信息化发展需求等因素,统筹规划到2020年认定1000项左右国家虚拟仿真实验教学项目。
目前高校在虚拟仿真实验教学建设及应用现状主要如下:
●1、在展示度上:学校实验项目或实验仿真软件没有进行统一管理和展示。
●2、在应用效果上:实验项目的教学应用缺乏统一的操作模式和流程;实验结果及实验报告仍需手工批改,智能性不够;无法通过数据统计及分析实验项目使用情况及教学效果。
●3、在开放共享上:大多实验资源仅面向本学院使用,未开放至全校或其它高校使用。
二、方案目标
以现代信息技术为依托,以相关专业类急需的实验教学信息化内容为指向,以完整的实验教学项目为基础,建设国家虚拟仿真实验教学项目,推动高校积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式,形成专业布局合理、教学效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教学项目示范新体系,支撑高等教育教学质量全面提高。
方案建设思路就是 1 + N + M,1就是建设一个校级虚拟仿真实验教学项目展示平台,N代表N个学院开放式虚拟仿真实验教学管理平台软件,M指各学院建设M个制作精良、功能丰富、界面美观、实用性强、易于推广的高品质的国家虚拟仿真实验教学项目。通过该方案,能够很好地介绍项目特色、展示项目内容、对项目进行有效管理,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的要求。
三、建设方案
★(1)校级虚拟仿真实验教学项目展示平台
校级虚拟仿真实验教学项目展示平台,旨在为广大师生及社会人员提供一个开放的实验学习平台,突破实验资源的校际限制,将实验资源推广到更大的范围,充分发挥资源的效率。从实验项目信息维护、实验指导教师设置,到实验收费、实验智能指导、自动批改、实验项目评价统计、实验项目访问使用统计,涵盖实验项目开放共享使用的全过程,能够为实验项目提供全面共享环境和平台,更好地推广实验项目,提高学校、专业、学科知名度。
★(2)校级虚拟仿真实验教学项目展示平台
院级开放式虚拟仿真实验教学管理平台,可以实现校内各学院实验教学流程化、规范化、信息化,从实验课程管理、开课管理、选课管理、理论教学、实验教学管理、成绩统计、实验数量统计、师资统计等环节,提供实验教学管理全流程监控,保障实验教学的顺利进行。
★(3)国家虚拟仿真实验教学项目
从学生的需求出发设计实验项目,能切实提高学生专业实践能力,支撑学生综合能力培养。将有限的经费都集中投入打造精品实验项目,重视项目质量和教学效果,并使之真正应用于教学。同时应界面效果好,具有较强的交互性、易用性、友好性、教育性、科学性、必要性、适用性。
四、典型案例
★(1)2017年国家级虚拟仿真实验教学项目建设方案
http://www.rainier.net.cn/khal/gjjsfxm/gjxm2017/
●【电子信息类】北京工商大学-加躁语音信号滤波器设计及应用虚拟仿真实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=118
●【电子信息类】北京邮电大学-面向新生的工程认知及创新素质培养虚拟仿真实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=124
●【电子信息类】哈尔滨工程大学-声波基本要素的测量与分析实验虚拟仿真实验教学项目。
http://www.ilab-x.com/details?id=151
●【电子信息类】福建师范大学-移动通信TD-LTE基站建设虚拟仿真实验项目。
http://www.ilab-x.com/details?id=35
●【电子信息类】福州大学-软件无线电OFDM系统虚拟仿真实验项目。
http://www.ilab-x.com/details?id=39
●【电子信息类】重庆邮电大学-集成电路制造关键工艺虚拟仿真实验项目。
http://www.ilab-x.com/details?id=27
●【机械类】山东科技大学-煤矿工作面采煤机虚拟仿真实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=71
●【机械类】西北工业大学-高性能增材制造实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=211
●【机械类】天津工业大学-高速织机设计原理及动态性能分析虚拟仿真实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=162
●【生物科学类】华东理工大学-糖化酶催化啤酒发酵工艺虚拟仿真实验。
http://www.ilab-x.com/details?id=321
●【生物科学类】华南师范大学-光合作用光能的吸收、转化及不同类型植物的光合测定与应用的虚拟仿真。
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●【生物科学类】东北师范大学-生物学野外实习虚拟仿真。
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●【药学类】首都医科大学-药学安全实验教学虚拟仿真项目。
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●【核工程类】中山大学-1300MW压水堆核电站并网、升功率及跳机运行仿真实验。
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●【植物类】内蒙古农业大学-植物根的结构与功能虚拟仿真实验教学项目。
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