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虚拟仿真实训基地培育项目建设方案

发布时间:2023-05-12

编辑人:灵图互动

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虚拟仿真实训是以计算机、多媒体、数据库、网络通信技术、云技术等信息技术为依托,利用虚拟现实手段模拟仿真实验环境,使学生在近似真实环境中运用已掌握的专业知识进行各类体验和训练。

虚拟仿真实训基地培育项目建设方案通过完善信息化平台的搭建与互联,利用不同学科先进的共享教学资源,让学生可以在虚拟环境中跨越时间和空间的界限开展高水平的实验项目,达到教学大纲所要求的教学效果。

同时虚拟仿真实训基地培育项目的建设要坚持“虚实结合”,避免教学环节空心化。对于高危或工业产品数字化设计与制造示范性虚拟仿真实训基地极端环境,采用虚拟实训实践代替传统实训实践的模式,保证学生人身安全;对于高成本高消耗的内容,采取虚拟仿真实训预演模式+实操模式,降低错误率,减少损耗;对于实验技能操作,采取虚拟仿真理论操作+实操验证模式,来正确理解相关技能点以及验证问题。

虚拟仿真实训基地培育项目建设方案建设内容主要包含硬件环境建设、虚拟仿真教学管理平台建设、虚拟仿真教学资源建设和团队建设。

1. 虚拟仿真硬件环境建设

虚拟仿真硬件环境是虚拟仿真实训基地建设的基础,是教学工作的核心组织区域,是师生进行教学互动的场所。建设内容主要包括:学生学习区域、仿真系统体验区域、虚拟仿真实训设备和大屏展示区等。各职业院校要根据资金预算分阶段建设,考虑到逐步建设的难易程度,可将计算机等硬件设备作为虚拟仿真实训基地教学环境的首要条件,再逐步推进到关键装备、关键训练场景等建设。在建设过程中还要充分考虑网络环境,网络带宽尽可能达到主干万兆、桌面千兆的运行要求,以满足三维虚拟仿真资源的数据传输。同时虚拟仿真硬件环境在空间布局、装修设计、基础设施的建设上要注重实用,要能充分有效地利用空间,并便于维护。

虚拟仿真硬件环境建设

2. 虚拟仿真教学管理平台建设

教学管理平台是虚拟仿真实训基地建设的软件基础,是所有专业虚拟仿真资源的管理仓库。要具备运行稳定、管理方便、支持虚拟现实、渲染快速和网络共享等特点。为方便虚拟仿真系统资源的管理和运行,平台建设可考虑B/S构架,同时将教学数据和计算等密集型任务转移到平台,借助高速稳定的5G网络,实现虚拟仿真教学资源上平台、程序运行上平台、渲染上平台,从而实现VR教育终端设备的便捷化和轻量化,高效助力VR教育的教学应用,进一步实现虚拟现实和人工智能等新一代信息技术在平台上的应用。

虚拟仿真教学管理平台建设

3. 虚拟仿真教学资源建设

数字化资源是虚拟仿真实训基地建设的核心,首先要统一标准,便于今后资源的重组、升级与二次改造。资源种类要以文本、积件、图片、动画、视频、习题、试题、素材库等多种类型为主,在资源开发前要充分考虑教学内容的选择,做好教学设计。将传统教学实施过程中因“看不到、进不去、成本高、危险大”等教学内容作为虚拟仿真资源开发重点。考虑虚拟现实技术的不断发展和网络带宽技术的提升,三维互动教学资源建设尤其重要,可通过与企业合作,共同开发制作个性化的三维教学模型和互动教学资源动画,实现教学内容创新,激励学生自主学习,提高学生创新能力。

虚拟仿真教学资源建设

4. 团队建设

模拟仿真系统的建设和应用离不开高素质、高技能师资团队的支撑。教师的信息化应用水平是虚拟仿真资源建设的人才保障,教师提出合理的教学设计是虚拟仿真资源建设的先决条件。

要组建优秀的教师开发团队。要引入不同学校、不同办学层次院校的教师共同参与开发,这样不仅可加强院校间师资队伍的交流与合作,提高教师的教科研能力,也符合中高职贯通人才培养师资团队建设的要求。

要加强与企业之间的合作,融入企业技术力量,组建校企合作的开发团队进行虚拟仿真资源的开发,以保证项目的顺利开展与实施。开发团队要对专业课程进行分析和调研,协调分配课程任务,找出课程教学过程中“看不到、进不去、成本高、危险大”的问题,并将问题作为虚拟仿真实训基地建设的主要依据,把适用于模拟仿真系统展现的教学内容作为开发重点;教师完成教学设计、脚本开发,编写知识点积件、制作微课;企业结合教师开发的数字化资源和脚本,进行虚拟仿真实训基地的整合与封装,同时对应用实践过程中系统存在的问题,有针对性的进行修改完善。

虚拟仿真实训基地培育项目建设方案改进了传统实训实验经费紧张、设备条件不足、实验危险性高等教学短板,不仅能帮助学生更好地理解和掌握知识要点,提高课堂教学效果,更能让学生获得与真实社会经济活动相近的实战效果,对于提高学生的学习积极性、培养团队合作精神、拓展学生的实践能力和自主创新能力具有其他教学手段不可代替的独特作用。

同时虚拟仿真实训基地培育项目的建设不仅更新了教师的教学理念,促使教学水平和教学能力得到提升,而且促进了教育信息化下实验教学的深度改革,对学生的实践能力训练、创新精神提升以及科学思维方法培养都起到很大的推动作用。

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