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建立虚拟现实沉浸式实训室

满足计算机设备维护就业岗位需要,学院开设了“微机组装与维护”院级公共实训课。鉴于设备类型繁多,更新快,价格昂贵的特点,下学期教学中将通过VR技术实现机架式服务器系统的组装、维护及保养等实训实践,而这些技能已成为计算机设备维护岗位的必备技能之一。

 
虚拟现实沉浸式实训室,将充分以虚拟现实技术作为核心技术,将虚拟现实技术与学校重点专业的应用相结合,采用虚拟代替复杂实物,取代原先古老的实验操作的方式;同时将过去较为昂贵的设备、实验代价较高的操作实训课,让学生轻松安全的完成。
相对外国的高等院校而言,我国的虚拟仿真技术发展较晚,且采用虚拟现实技术的高等院校屈指可数。随着社会的快速发展,我国对虚拟现实技术的应用需求越来越大、应用领域越来越广。虚拟仿真实训室将主要解决教学实验中的三大问题。一,采用虚拟代替实物,解决昂贵实验设备维护成本高,学生使用频率低,无法在有限的时间内完成实训操作的现状问题;二,解决危险系数较高实验的安全操作,最大限度降低了使用中存在的各种风险;三,解决教育资源库的共享问题,可将科研实验成果通过虚拟现实软件的平台做教学资源整合,作为开放的公共资源发布在云端,可供兄弟院校、企业进行在线访问,实现资源共享,让外界更直观更充分的了解学校,提高整体教学服务水平。
虚拟现实沉浸式实训室的建成将代表了国内院校实训室中高水平与高科技的典范。实验室将服务于学院建筑、测绘遥感信息工程、机械工程、电气自动化、计算机工程、物流工程、旅游管理、物联网等重点专业。此实训室紧密依托目前国际最为高端先进的虚拟现实技术、三维成像技术、交互仿真技术方式来实现虚拟与现实沉浸式实训室在学院每个重点专业领域教学手段与实训方法的革新。因此虚拟现实沉浸式实训室的建成将会引领带动整个高职院校在实训室教学方向的发展与创新,将成为示范性院校重点类实训室,在兄弟院校中充分展现其先进的功能与教学价值。
虚拟现实沉浸式实训室应用价值
目前,国内很多高职院校的实训室大部分还在全面采用实物操作的教学方式对学生进行实验的培训教学,这种教学手段在当下高校教育也面临着巨大的问题与挑战:
1、技术、设备革新周期长,无法紧跟社会发展需求。
2、直观性差,特别是大型部件、仪器设备。
3、在一些设备原理教学上,分解演示困难低。
4、传统实训大多为“一对一”的教学模式,大大增加了培训投资,且无法同时进行多人培训,降低了培训效率。
随着虚拟现实技术的成熟,全国各大院校开始认识到虚拟实训室在教育领域的应用价值,它除了可以辅助高校的科研工作,在实验教学方面也具有很高的应用,如利用率高、操作性强、易维护等诸多优点。近年来,国内的许多高校都根据自身科研和实验教学建立了符合自己教学规范的虚拟实训室。而虚拟现实技术正是虚拟实训室依托的主要技术手段,也是虚拟实训应用的体现和重要载体。
虚拟现实技术重要特征:
(1)感知性:理想虚拟实训室具有人所具有的感知功能。
(2)沉浸感:成功的模拟环境达到使用户难以分辨真假的程度。
(3)交互性:用户对模拟系统中物体可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。
(4)真实性:虚拟系统中物体依据物流定律动作的程度。
虚拟实训室价值的体现:
(1)建立逼真的三维互动模型,通过高清显示设备系统呈现出来,给予学生身临其境的感觉,从而激发学生的学习兴趣,提高学生的动手操作能力。
(2)系统支持多人(可满足40-60人)同时在现场学习,突破了传统教育限制,即节约了培训时间,提高培训效率,又降低对设备的消耗成本。
(3)系统具有可扩展性,可以随时增加如地理信息数据模型、建筑物城市模型、数控机床、各类汽车发动机、全国各地旅游景点等虚拟拓展模块,使系统能紧随教学实验的发展需要。
虚拟现实沉浸式实训室建设内容
根据VR实训室的整体规划,结合目前我院计算机应用专业的实际特点出发,根据目前服务器集群在实际的工作中是不准予私自拆装与组合,为了让学生对服务器集群建设以及内容有个详细的掌握。第一期我们主要是建设四个左右、从简单到复杂的机架式服务器的拆卸和组装,同将建设的资源内容与3D大屏连接系统,把学生的操作内容直接与3D系统相连接,没有操作的同学可以戴上3D眼镜,让自己自身在这个场景当中,来观看操作同学的流程以及步骤是否正确,为自己操作时提供一个参考依据。
在二期我们主要考虑建设大屏的多人协调交互系统,根据实训室的规划,我们主要建设5个面的大屏交互系统,完成学生的协同配合拆卸与组装,在二期建设完成以后,该实训室不仅可以承接我们院师生的计算机的组装与拆卸的实训,为我院培养计算机专业VR方向的专业编程人员提供人才培养的一个突破,同时该实训室也可以作为一个对外交流展示的平台,展示我校学子的优秀作品,也可以为其他院系的虚拟现实仿真实训提供开放的平台,同时也可以承接企业的VR内容开发的业务。
录入时间:2017-05-25 03:07:49