吳淑燕
(麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水323000)
生態(tài)資源開發(fā)與利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)與探索
吳淑燕
(麗水學(xué)院工學(xué)院,浙江麗水323000)
從中心建設(shè)的背景與思路入手,闡釋生態(tài)資源開發(fā)與利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的必要性,并探討虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)的內(nèi)容、中心的特色與創(chuàng)新,擬為相關(guān)類型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)提供借鑒。
生態(tài)資源開發(fā)與利用;虛擬仿真;實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是利用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)VR與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)AR等相結(jié)合構(gòu)建出模擬現(xiàn)實(shí)的仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境[1],提供給學(xué)生進(jìn)行虛擬的實(shí)驗(yàn)操作,實(shí)驗(yàn)過程和方法高度接近真實(shí)環(huán)境和體驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確有效,具有很高效率和安全性,達(dá)到甚至超過真實(shí)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。特別在涉及高危險(xiǎn)性或者極端條件,在現(xiàn)實(shí)中不可及或者過程不可逆的場景,以及實(shí)物實(shí)驗(yàn)消耗高、成本高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)擁有明顯的優(yōu)勢。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展將顛覆傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想、體系、模式、內(nèi)容、方法以及手段,具有十分深遠(yuǎn)的意義[2-3]。建設(shè)與發(fā)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是高等教育信息化的重要組成部分,也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容[4]。麗水學(xué)院結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點(diǎn),以計(jì)算機(jī)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為核心,建立了生態(tài)資源開發(fā)與利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心(以下簡稱“中心”)。中心將相關(guān)學(xué)科專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源整合為校級大平臺,開設(shè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的,以及高成本、高消耗、大型或綜合訓(xùn)練的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。中心作為原有專業(yè)實(shí)驗(yàn)室真實(shí)實(shí)驗(yàn)的有益補(bǔ)充,并按照“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的原則,構(gòu)建了虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,為全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量起到很好的保障作用。
1.1 建設(shè)背景
麗水被譽(yù)為“浙江綠谷”,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量浙江省第一,有“中國生態(tài)第一市”之美譽(yù)[5]。麗水市相繼被授予“國家級生態(tài)示范區(qū)”“中國優(yōu)秀生態(tài)旅游城市”“浙江省森林城市”等稱號,確立了“秀山麗水、養(yǎng)生福地、長壽之鄉(xiāng)”的區(qū)域定位,明確生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)“三次產(chǎn)業(yè)”協(xié)調(diào)發(fā)展,生態(tài)旅游業(yè)、養(yǎng)生(養(yǎng)老)業(yè)、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)“三大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)”特色發(fā)展[6],以優(yōu)化養(yǎng)生環(huán)境、發(fā)展養(yǎng)生經(jīng)濟(jì)、弘揚(yáng)養(yǎng)生文化為重點(diǎn),因地制宜推進(jìn)“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)體系建設(shè)。
在此背景下,2013年底麗水學(xué)院集聚全校優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)資源,建立了麗水學(xué)院生態(tài)資源開發(fā)與利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,中心充分體現(xiàn)各學(xué)科專業(yè)與生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)度,著力建設(shè)有鮮明生態(tài)特色的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源,與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)真實(shí)實(shí)驗(yàn)難以完成的教學(xué)功能,在信息化教學(xué)條件下,促進(jìn)自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革[7]。
中心以計(jì)算機(jī)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為核心,以龍泉青瓷浙江省2011協(xié)同創(chuàng)新中心、浙江省麗水中藥產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新服務(wù)平臺、浙江麗水山區(qū)特色生物資源開發(fā)與利用協(xié)同創(chuàng)新中心等平臺為依托[8],以計(jì)算機(jī)應(yīng)用、生態(tài)學(xué)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)等重點(diǎn)學(xué)科為支撐,輻射計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)、視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、土木工程、生態(tài)學(xué)、電子商務(wù)、旅游管理、康復(fù)與治療學(xué)等10多個專業(yè),構(gòu)建了全校性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與共享統(tǒng)一平臺,形成了一批面向麗水生態(tài)產(chǎn)業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色資源。
1.2 建設(shè)思路
中心深入研究麗水生態(tài)農(nóng)業(yè)、生態(tài)工業(yè)、生態(tài)服務(wù)業(yè)“三次產(chǎn)業(yè)”本質(zhì)內(nèi)涵,服務(wù)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)旅游業(yè)、養(yǎng)生養(yǎng)老業(yè)、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)“三大重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)”發(fā)展需求,引導(dǎo)學(xué)校各學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、創(chuàng)新能力培養(yǎng)與生態(tài)產(chǎn)業(yè)緊密契合,以生態(tài)旅游資源、生態(tài)文化資源、生態(tài)養(yǎng)生資源、生態(tài)建筑資源為核心,整合和構(gòu)建了具有鮮明生態(tài)特色的優(yōu)質(zhì)虛擬仿真教學(xué)資源[9]。組建跨學(xué)院、跨學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì),構(gòu)建了“1中心、1平臺、4主題、8模塊”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系(如圖1所示)。
圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系
“1中心”是指計(jì)算機(jī)省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,依托示范中心的全校計(jì)算機(jī)微機(jī)資源共享大平臺,依托示范中心建設(shè)完成的網(wǎng)絡(luò)仿真實(shí)驗(yàn)室、虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室、動作捕捉實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室、三維交互實(shí)驗(yàn)室、3D音視頻實(shí)驗(yàn)室的虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊方面的國際先進(jìn)儀器設(shè)備,開展儀器共享、軟件共享及遠(yuǎn)程控制等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。
“1平臺”是指全校性的開放式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與共享平臺。平臺具備一體化的教學(xué)過程管理,同時(shí)支持“虛擬實(shí)驗(yàn)+真實(shí)實(shí)驗(yàn)”的融合教學(xué)模式。學(xué)生在平臺智能化指導(dǎo)下可進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),并可利用平臺提供的虛擬化設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)有提交、自動批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告并對實(shí)驗(yàn)成績進(jìn)行分析等功能。系統(tǒng)很好地完成了學(xué)校已購置實(shí)驗(yàn)軟件的統(tǒng)一接入和學(xué)生在平臺下統(tǒng)一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目的,通過各系統(tǒng)之間的緊密對接,達(dá)到完整的實(shí)驗(yàn)效果[10]。同時(shí)整合中心現(xiàn)有的虛擬化云服務(wù)公共支撐平臺、高性能計(jì)算平臺和一站式云教學(xué)平臺,通過授權(quán)下載、遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)絡(luò)提交等方式,將中心應(yīng)用軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)共享虛擬實(shí)驗(yàn)和遠(yuǎn)程控制虛擬實(shí)驗(yàn)等資源進(jìn)行共享,滿足校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣大范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享。
“4主題”“8模塊”是指對接麗水生態(tài)行業(yè),相關(guān)學(xué)科專業(yè)在生態(tài)資源開發(fā)與利用方面開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的4個建設(shè)主題以及8大模塊,包括面向工學(xué)院數(shù)字媒體技術(shù)、商學(xué)院旅游管理等專業(yè)的生態(tài)旅游資源開發(fā)與管理主題,關(guān)注旅游資源開發(fā)仿真和旅游資源管理仿真;面向工學(xué)院工業(yè)設(shè)計(jì)、商學(xué)院電子商務(wù)等專業(yè)的生態(tài)文化資源設(shè)計(jì)與營銷主題,關(guān)注文化產(chǎn)品虛擬設(shè)計(jì)和文化產(chǎn)品電子商務(wù)營銷;面向教師教育學(xué)院體育教育、醫(yī)學(xué)院康復(fù)治療學(xué)等專業(yè)的生態(tài)養(yǎng)生資源管理與服務(wù)主題,關(guān)注運(yùn)動健康監(jiān)測仿真和養(yǎng)生護(hù)理康復(fù)仿真;面向工學(xué)院土木工程、生態(tài)學(xué)院園林等專業(yè)的生態(tài)建筑資源設(shè)計(jì)與管理主題,關(guān)注建筑施工工藝仿真和綠色建筑設(shè)計(jì)仿真。
2.1 有效解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的問題
中心面向的電子商務(wù)、土木工程、康復(fù)治療學(xué)等專業(yè),對接生態(tài)產(chǎn)業(yè),開設(shè)文化產(chǎn)品電子商務(wù)、綠色建筑設(shè)計(jì)仿真及養(yǎng)生運(yùn)動康復(fù)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,由于有些真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備實(shí)驗(yàn)條件,或受到操作程序及實(shí)驗(yàn)復(fù)雜度等因素的影響與制約難以完成。而通過相關(guān)專業(yè)軟件和工具開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn),可以構(gòu)建高度仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對象,學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展實(shí)驗(yàn),使學(xué)生掌握與市場需求相匹配的新技術(shù),培養(yǎng)與崗位群職業(yè)能力相適應(yīng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
2.2 有效解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行成本高的問題
中心面向的旅游管理、視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)等專業(yè),對接生態(tài)產(chǎn)業(yè),開設(shè)生態(tài)旅游旅行社、導(dǎo)游、計(jì)劃調(diào)度、酒店等虛擬管理,青瓷、石雕、寶劍造型虛擬設(shè)計(jì)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,真實(shí)實(shí)驗(yàn)需要投入大量時(shí)間、物質(zhì)、環(huán)境等運(yùn)行消耗成本,地方性本科院校辦學(xué)經(jīng)費(fèi)相對緊缺,導(dǎo)致相應(yīng)實(shí)驗(yàn)開出難度較大。而通過建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn),極大地減少了設(shè)備、能源和物質(zhì)方面的消耗,同時(shí)教師可以根據(jù)教學(xué)實(shí)際和專業(yè)技術(shù)的發(fā)展,隨時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并添加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;因此可以作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的必要補(bǔ)充和前期重復(fù)性實(shí)踐。
2.3 有效解決自主探究型實(shí)驗(yàn)實(shí)施的難題
由于真實(shí)實(shí)驗(yàn)室受到各種條件限制,學(xué)生難以根據(jù)自己的興趣和特長設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索,這在一定程度上影響了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而有了虛擬仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生則可以自由設(shè)計(jì)一些自主探究型實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證創(chuàng)造性思維,大大提升教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新思維的發(fā)展。
2.4 有效解決優(yōu)質(zhì)資源共享的難題
各高校和企業(yè)優(yōu)質(zhì)資源由于各種條件的限制,共享程度較低,限制了社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)揮。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心的建立,可以整合各種優(yōu)質(zhì)資源,并通過建立共建共管共享新機(jī)制,使得學(xué)生不僅可以利用本校本專業(yè)的資源進(jìn)行學(xué)習(xí),同時(shí)還可以利用本校本專業(yè)不具備或不可能有的資源進(jìn)行學(xué)習(xí),有效地提高了資源的利用率,發(fā)揮了優(yōu)勢資源應(yīng)有的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
3.1 生態(tài)旅游資源開發(fā)與管理主題
生態(tài)旅游資源開發(fā)與管理類教學(xué)包括景區(qū)開發(fā)、旅游管理等內(nèi)容,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要以文字、圖片、視頻資料教學(xué)為主,學(xué)生僅憑想象進(jìn)行知識建構(gòu),外出參觀見習(xí)機(jī)會少,與真實(shí)的旅游管理業(yè)務(wù)銜接度差。因此,這部分實(shí)驗(yàn)利用中心車載LadyBug5全景系統(tǒng)、720度全景視覺系統(tǒng)、3D攝像機(jī)等先進(jìn)設(shè)備,采集獲取真實(shí)景區(qū)數(shù)據(jù),利用專業(yè)軟件完成虛擬景區(qū)漫游并通過三通道立體環(huán)幕虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行展示。學(xué)生在虛擬景區(qū)中完成導(dǎo)游業(yè)務(wù)、旅行社業(yè)務(wù)、酒店業(yè)務(wù)、計(jì)劃調(diào)度業(yè)務(wù)等旅游管理業(yè)務(wù)的協(xié)同實(shí)訓(xùn)、自主學(xué)習(xí)、在線考試等,將最新三維虛擬、3D視頻、全景成像等先進(jìn)系統(tǒng)引入教學(xué),快速幫助學(xué)生建立起一個較完整的景區(qū)空間概念,增強(qiáng)教和學(xué)的沉浸感。
3.2 生態(tài)文化資源設(shè)計(jì)與營銷主題
生態(tài)文化資源設(shè)計(jì)與營銷教學(xué)涵蓋了地方特色文化產(chǎn)品、旅游紀(jì)念品設(shè)計(jì)和營銷等內(nèi)容。青瓷、石雕等文化產(chǎn)品開發(fā),要經(jīng)過效果圖設(shè)計(jì)、成型、燒成、營銷等多個步驟,整個過程時(shí)間周期較長,在原材料及人力課時(shí)上都有較大的消耗,生產(chǎn)操作過程的不可逆、學(xué)生工藝技術(shù)的不成熟,往往使得產(chǎn)品達(dá)不到預(yù)期的效果。另一方面,在產(chǎn)品營銷過程中受到網(wǎng)絡(luò)平臺權(quán)限限制、交易環(huán)節(jié)多樣化等原因,往往難以完成完整的實(shí)驗(yàn)過程,限制了學(xué)生的自主探索性研究。所以,與此相配套的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,關(guān)鍵在于應(yīng)用三維虛擬仿真技術(shù)去輔助創(chuàng)意設(shè)計(jì),使不同設(shè)計(jì)條件下的產(chǎn)品效果得以實(shí)時(shí)展現(xiàn),讓學(xué)生對各種設(shè)計(jì)要點(diǎn)間的關(guān)系有直觀的了解,進(jìn)而深刻理解設(shè)計(jì)原理,扎實(shí)掌握數(shù)字化的設(shè)計(jì)技能。同時(shí)構(gòu)建移動電子商務(wù)和網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)全過程仿真的虛擬營銷平臺,創(chuàng)造虛擬的實(shí)戰(zhàn)機(jī)會,使學(xué)生由原先被動的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)換為主導(dǎo)者,掌握相關(guān)的實(shí)踐技能、熟悉操作規(guī)則,增強(qiáng)了實(shí)際工作能力,提高了創(chuàng)新素養(yǎng)和創(chuàng)業(yè)意識。
3.3 生態(tài)養(yǎng)生資源管理與服務(wù)主題
生態(tài)養(yǎng)生資源管理與服務(wù)類教學(xué)包括人體運(yùn)動分析、康復(fù)輔助、解剖結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,傳統(tǒng)教學(xué)方式主要憑經(jīng)驗(yàn)教學(xué),缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,或者耗工耗料、實(shí)驗(yàn)資源來源緊張,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果欠佳。
因而相關(guān)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)主要采用了數(shù)字化仿真模式,利用運(yùn)動捕捉、數(shù)據(jù)手套等專業(yè)設(shè)備采集并分析人體運(yùn)動數(shù)據(jù),為體育運(yùn)動和運(yùn)動康復(fù)提供輔助決策。同時(shí)引進(jìn)可視化虛擬人體結(jié)構(gòu)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺,利用三維可視化技術(shù)構(gòu)建了高度仿真的實(shí)驗(yàn)對象,節(jié)省教學(xué)投入的同時(shí),也很好地培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。
3.4 生態(tài)建筑資源設(shè)計(jì)與管理主題
生態(tài)建筑資源設(shè)計(jì)與管理類教學(xué)涉及建筑施工工藝、綠色建筑設(shè)計(jì)等內(nèi)容。建筑工程施工是一項(xiàng)復(fù)雜工作,其施工方法和組織程序都存在多樣性、多變性,以往依靠施工經(jīng)驗(yàn)教學(xué),無法開展定量分析,很多實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是不可及、不可逆,更無法實(shí)現(xiàn)全過程實(shí)踐。
近年來隨著科技的發(fā)展,建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)在建筑工程中廣泛應(yīng)用,支持建筑工程的集成管理環(huán)境,起到了提高效率、減少風(fēng)險(xiǎn)、縮短工期、降低成本的顯著作用。
先進(jìn)智能的信息化手段逐漸改變了建筑企業(yè)的運(yùn)行方式,同時(shí)影響到建筑工程設(shè)計(jì)與管理人員的培養(yǎng)模式,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代教育的需求。在此背景下,中心著力設(shè)計(jì)并開發(fā)出相應(yīng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn),通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,使建筑工程與產(chǎn)業(yè)實(shí)際的距離得以縮短。
4.1體制創(chuàng)新——集聚學(xué)校優(yōu)質(zhì)資源,構(gòu)建了校級綜合性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
學(xué)校2010年開始實(shí)驗(yàn)資源優(yōu)化整合,構(gòu)建了全校性的計(jì)算機(jī)資源共享大平臺,不再單獨(dú)設(shè)置以微機(jī)為主的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。大平臺現(xiàn)有微機(jī)1 400余套,年平均實(shí)驗(yàn)人時(shí)數(shù)超過50萬。2013年,作為計(jì)算機(jī)資源共享大平臺的功能拓展和內(nèi)涵延伸,系統(tǒng)整合學(xué)校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,構(gòu)建了全校統(tǒng)一開放的綜合性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,中心面向全校10多個本科專業(yè)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教育教學(xué)體制的改革、教育教學(xué)組織形式和管理模式的創(chuàng)新具有獨(dú)創(chuàng)性和鮮明特色。
4.2生態(tài)特色——對接麗水生態(tài)產(chǎn)業(yè),構(gòu)建了學(xué)科專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
學(xué)校以服務(wù)浙江山區(qū)、助推地方發(fā)展為己任,扎實(shí)開展欠發(fā)達(dá)地區(qū)薄弱本科院校綜合改革實(shí)踐,各學(xué)科專業(yè)以服務(wù)麗水綠色生態(tài)發(fā)展為導(dǎo)向,面向生態(tài)資源開發(fā)與利用方向開展應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)。中心與各學(xué)科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位相適應(yīng),與各學(xué)科專業(yè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相結(jié)合,突出強(qiáng)調(diào)生態(tài)特色,挖掘生態(tài)資源內(nèi)涵,初步構(gòu)建了獨(dú)具特色的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。
4.3高度仿真——利用中心先進(jìn)設(shè)備,構(gòu)建了高度仿真虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對象
中心近5年投入1 500余萬元建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互和網(wǎng)絡(luò)仿真平臺,擁有三通道立體環(huán)幕、VICON動作捕捉鏡頭、AMTI測力臺、Freeform反饋虛擬雕刻、Leap motion手勢識別、5DT數(shù)據(jù)手套、ladybug5全景攝像機(jī)、HandySCAN 3D掃描儀、Sony 3D攝像機(jī)、360全息成像等先進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備,實(shí)驗(yàn)平臺得到國內(nèi)外專家的高度認(rèn)可,被評價(jià)為“出乎意料,令人驚嘆,最齊備、最先進(jìn)的高校虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境”。利用本平臺購置及自主研發(fā)了虛擬漫游、虛擬雕刻、虛擬裝配、全息展示、全景掃描、3D虛擬演播、三維重建、動作捕捉、手勢識別等一系列3D高仿真虛擬實(shí)驗(yàn),構(gòu)建了高度仿真虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對象。
4.4充分共享——注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化,構(gòu)建了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理和共享平臺
中心高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化,建立了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理與共享平臺。平臺支持“虛擬實(shí)驗(yàn)+真實(shí)實(shí)驗(yàn)”融合的教學(xué)模式并提供一體化的信息化教學(xué)過程管理,還可以利用系統(tǒng)提供的虛擬實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備完成自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。同時(shí)利用中心虛擬化云服務(wù)公共支撐平臺(遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn))、高性能計(jì)算平臺(遠(yuǎn)程分析實(shí)驗(yàn))和一站式云教學(xué)平臺(軟件共享實(shí)驗(yàn)),通過遠(yuǎn)程認(rèn)證控制、授權(quán)共享下載、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程提交等方式,探索了校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源共享機(jī)制,構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)支撐體系。
綜上所述,中心集合全校優(yōu)質(zhì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,構(gòu)建了一個全校綜合性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,緊密契合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,以應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)模式改革促進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容創(chuàng)新,以產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與產(chǎn)業(yè)緊密接軌,已成為學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動基地,學(xué)生實(shí)踐及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力明顯提高,受到社會和企業(yè)的廣泛好評。
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A Experimental Teaching Center for Virtual Simulation in Ecological Resources Development and Utilization
WUShuyan
(FacultyofEngineering,Lishui University,Lishui 323000,Zhejiang)
In this paper,we introduce the background,and expound the ideas for the construction of an experimental teaching center which aims to conduct virtual simulation in ecological resource development and utilization.Based on the background,we demonstrate the necessity for the establishment.Furthermore,we explore in detail the aspects such as teaching resource development for experiments,the characteristics and innovation of the center.It is expected that the experience derived from our practice can be drawn on for the development of similar centers.
ecological resources development and utilization;virtual simulation;experimental teaching center
10.3969/j.issn.2095-3801.2017.05.019
G642
A
2095-3801(2017)05-0107-05
2017-04-10;
2017-05-31
浙江省第二批“十二五”省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目(浙教辦高教〔2015〕101號);麗水學(xué)院校級重點(diǎn)建制實(shí)驗(yàn)室(中心)建設(shè)項(xiàng)目“計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心”(麗學(xué)院辦〔2017〕11號)
吳淑燕,女,浙江龍泉人,網(wǎng)絡(luò)工程師,碩士。