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中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

中国教育装备采购网 2019/3/27 10:08:49 围观642次 我要分享

  2019年3月23日至24日,高校虚拟仿真实验教学中心内涵建设与实验教学改革创新研讨会和第五期高校 (经管类)虚拟仿真实验教学项目建设与申报专题研讨会在杭州师范大学成功举办。来自全国各地的100余位高校代表参加了本次会议,中视典现场展示了我们在高校虚拟仿真实验教学建设方面的经验和成功案例,受到众多关注!

  会议现场,北京大学、杭州师范大学、杭州电子科技大学、中国科学技术大学等多位国内一流高校专家分享了各专业虚拟仿真实验教学项目申报、建设经验与成果。中视典作为本次会议的技术支持单位,现场布置了AR台、全息台等交互设备,模拟了一个微型的虚拟仿真实验室,向参会教师展示各专业虚拟仿真实验教学应用实例,为高校虚拟仿真实验教学建设提供了极具参考意义的建设经验和解决方案。

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

中视典两位专家分别向参会教师分享了我们在虚拟仿真实验教学方面的建设经验和成功案例!

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

参会教师体验基于AR台和全息台的虚拟仿真实验教学应用实例

  中视典虚拟仿真实验项目建设经验与成功案例

  1.基础型实验

  基础型实验,旨在让学生完成从感性认识向理性认识的跨越,学生需要观察实验材料(如标本),熟悉实验仪器和设备的用法,并对观察到的实验现象、科学事实和测得的数据进行处理和研究。在部分专业实验标本材料数量有限、价格昂贵、易损坏、精密实验仪器教具数量少等情况下,虚拟仿真实验用三维模型替代或补充传统教具及标本,“以虚补实”很好地解决了传统教学的难题。

  在对基础型实验进行虚拟仿真化建设时,需要充分发挥虚拟现实技术可视化的优势,不仅让知识点更形象,让标本和教具的获取更方便,更是要展示出其内部结构、工作原理甚至分子层次的微观信息等普通实验观察不到的要点,引导学生进一步探究!

  典型案例1

  北京大学“晶体形态分析及矿物鉴定虚拟仿真实验教学”项目

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

  该实验成功入选2018国家虚拟仿真实验教学项目。中视典在协助北大建设该项目时,不仅模拟了各种稀有矿物质标本供学生观察学习、自主鉴定,还实现了晶体结构拆分,晶体形态分析等微观世界的操作,这种方式架起了地质工程专业实验微观和宏观的桥梁,有效解决了传统教学的难题。

  典型案例2

  厦门理工大学电力教学系统

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

  本系统真实模拟了变压器、开关电器、互感器等各种厦门理工大学电力专业学生实验实训常用的电力设备。根据不同设备的特点,中视典采用动画、交互等多种方式表现设备外部结构特点和内部详细构造,是一套知识点直观、内容全面的电力实验教学系统,有效解决了学校电力设备认知实验实训设备不足的情况。

  2.设计型实验

  设计型实验的教学目标是学生能针对所要解决的问题设计实验方案,同时,能对不同实验方案的可行性进行评价,以此来优化自己的设计方案。与基础型实验相比,设计型实验操作更为复杂,涉及到提出方案、选定仪器设备、完成操作、记录实验数据、分析实验结果等多个环节。传统教学中设计型实验受限于场地和实验材料,很多实验的验证环节难以实施,实验教学目的难以达到。而采用虚拟现实技术能迅速将学生脑海中的实验设计方案可视化、具象化,并支持实时验证,有效解决问题。

  在建设该类型虚拟仿真实验时,需要着重建设涵盖各实验仪器、设备、材料、环境的数据库,注重验证环节,并建议配备实时交互的显示设备,便于学生调用数据库进行实验设计和即时验证。

  典型案例1

  清华大学“虚拟包装生产线模拟系统”实验项目

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

  中视典为该系统打造了一个丰富的虚拟设备库,学生通过虚拟设备库可构建出特定的塑料包装生产线,并对不同设备进行诸如开关机、生产率等设置,从而模拟出不同塑料包装设备和工艺流程的虚拟仿真操作并进行实验分析,让学生在设计验证过程中发现瓶颈,修改流程策略和参数,优化设计方案,达成最终实验教学目的。

  典型案例2

  武汉理工大学“显示设备虚拟设计与验证系统”实验项目

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!本系统实现了显控台、舰长桌两个设备的虚拟设计与验证,学生基于此系统在三维环境中进行虚拟设计与人机工程验证实验,不仅不断优化了设计方案,学习了结构动力学分析、人机工程评价、散热性能分析等知识点,更大大减少了物理模型的制作,有效缩减了实验周期和实验成本!

  3.综合型实验

  综合型实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。是学生在具有一定知识和技能的基础上,运用某一门课程或多门课程的知识、技能和方法进行综合训练的一种复合型实验。

  综合型实验涉及到的内容更多,部分实验需要在户外、厂区、矿区等复杂场景进行,不仅实验成本高,有些还缺乏有效安全保障,具有一定危险。

  针对这种类型的实验,建设时需要采用虚拟现实技术逼真模拟各种实验训练环境、条件和流程,补充真实实验不具备或难以完成的实验条件,并综合应用CAVE、AR台、全息台、VR头盔等具有较强沉浸感较强和人性化交互的硬件设备,使教师和学生能够在虚拟实验中获得和真实世界中一样或者相近的实验训练体验,从而达到替代或者部分替代真实实验的效果。

  典型案例1

  北京师范大学“鸟类环志虚拟仿真实验”项目

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

  中视典为该项目构建了24种鸟类3D高仿真模型和虚拟野外场景,严格按照实际工作时的规范操作设计制作了鸟类环志的虚拟仿真实验,让学生在熟悉环志知识背景和方法后,按照正确的方法选网址,解鸟、握鸟、选环、上环、体征测量、放飞等,是学生野外鸟类环志实验训练不足的有效补充。该实验已经入选2018年国家虚拟仿真实验教学项目。

  典型案例2

  西安科技大学矿山建设工程虚拟仿真实验室项目

中视典虚拟仿真实验教学项目建设经验与成功案例!

  中视典协助西安科技大学矿山建设工程国家级虚拟仿真实验教学中心打造的这套矿山仿真实训系统,主要应用于矿山建设实训与教学环节。中视典应用可变形CAVE系统,打造了一个可根据教学需要改变虚拟环境展现形式的仿真环境,配合定制开发的仿真矿山场景,实现井下、井上环境的真实模拟和生产流程再现,达到与现场真实情况匹配一致的程度,有效提升了矿山建设教学的临场感,师生实验、实践、研究不用再深入矿井内部,大大减少了安全隐患。

  高校建设虚拟仿真实验教学项目,是推进现代信息技术融入实验教学、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措!中视典为高校虚拟仿真实验教学项目建设提供“平台(VRPlatform、典云) 内容(丰富素材资源库) 终端(AR台、全息台、CAVE、头盔等) 应用(深入行业)”的完整生态系统!

点击进入深圳市中视典数字科技有限公司展台查看更多 来源:中国教育装备采购网 作者:中视典 责任编辑:方剑波 我要投稿
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