耿 飛 吳剛山 田崇峰
(江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江212400)
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的調(diào)整,我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展必將向規(guī)?;r(nóng)業(yè)、新型農(nóng)業(yè)主體、“互聯(lián)網(wǎng)+”農(nóng)業(yè)、高科技農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品精細(xì)化深加工的趨勢和方向發(fā)展,對農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的綜合素質(zhì)提出了新的要求。傳統(tǒng)涉農(nóng)從業(yè)人員教育教學(xué)培養(yǎng)中,存在著農(nóng)業(yè)季節(jié)性強、周期長、作業(yè)低頻、重復(fù)操作耗時低效等難題。農(nóng)林虛擬仿真資源的使用,具有不受季節(jié)、自然環(huán)境限制,且低代價、零風(fēng)險和易重復(fù)等優(yōu)勢,必將是解決智慧農(nóng)林人才培養(yǎng)實踐難、周期長、效果差等難題的主要技術(shù)手段。我國農(nóng)林仿真技術(shù)研發(fā)起步晚,缺乏技術(shù)團隊和成熟技術(shù),校企共建聯(lián)合實訓(xùn)基地,構(gòu)建“虛擬仿真+教育”的農(nóng)林虛擬仿真教育教學(xué)平臺和涉農(nóng)虛擬仿真教育資源共建共享平臺已成為高素質(zhì)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的必由之路。
江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019年入選中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃高水平學(xué)校A檔,借著國家示范性高職院校和高水平高職院建設(shè)的機遇,在涉農(nóng)虛擬仿真軟硬加資源建設(shè)、仿真資源突破教學(xué)實訓(xùn)難點以及資源共建共享等方面取得了一系列的成效和經(jīng)驗。
2019年被認(rèn)定為國家級現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真中心,形成了教學(xué)、實訓(xùn)、展示、體驗、研發(fā)五大基礎(chǔ)格局,中心硬件設(shè)施覆蓋了環(huán)幕、VR、MR、AR等主流虛擬現(xiàn)實設(shè)備。2020年承辦了首屆“全國智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真創(chuàng)新設(shè)計大賽”,吸引了國內(nèi)34所院校,1 200余名學(xué)生參賽。
學(xué)院將農(nóng)林虛擬仿真建設(shè)納入全院建設(shè)統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源。建成了65項涉農(nóng)虛擬仿真實訓(xùn)項目,積累三維動畫等虛擬仿真課程素材82 860件,支撐了園藝技術(shù)、園林技術(shù)等12個專業(yè)的教學(xué)資源建設(shè)。背靠4個國家級科研基地,6個省級科研基地,2個產(chǎn)學(xué)研基地——江蘇農(nóng)博園(3A)和江蘇茶博園(4A),坐擁“雙高”建設(shè)A檔院校建設(shè)資源和中國農(nóng)業(yè)職教集團資源集聚優(yōu)勢,為虛擬仿真的技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化提供了得天獨厚的平臺優(yōu)勢和充裕的多渠道建設(shè)資金。
充分發(fā)揮虛實結(jié)合仿真實訓(xùn)優(yōu)勢,通過草莓智慧生產(chǎn)設(shè)施虛擬經(jīng)營、虛擬生產(chǎn)等虛實結(jié)合仿真實訓(xùn)項目,開展雙創(chuàng)教育,以《小莓好——開拓科技興農(nóng)新時代》為代表,獲得全國互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎。在國內(nèi)率先組建了智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真技術(shù)產(chǎn)教融合團隊,建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)(含源碼、技術(shù)文檔)的智慧農(nóng)業(yè)仿真教學(xué)平臺,近三年申請涉農(nóng)虛擬仿真發(fā)明專利15項,其中授權(quán)2項,登記軟件著作權(quán)38項,形成了國內(nèi)首個智慧農(nóng)業(yè)虛擬仿真方向授權(quán)發(fā)明專利群。
團隊以涉農(nóng)仿真資源為武器,活躍在肯尼亞埃格頓大學(xué)共建中肯農(nóng)業(yè)科技示范園、老撾學(xué)院、學(xué)院對口幫扶基地、掛縣強農(nóng)基地、全國職業(yè)農(nóng)民培訓(xùn)基地等陣地,服務(wù)成果卓越。
服務(wù)“鄉(xiāng)村振興”和“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”戰(zhàn)略,基于“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)建共享、能實不虛、虛實結(jié)合”等建設(shè)原則,依循主流架構(gòu),兼顧實用與前沿,瞄準(zhǔn)現(xiàn)代農(nóng)林技術(shù)技能型人才培養(yǎng)周期長、成長慢、自然時空條件制約等育訓(xùn)難點,建設(shè)全國農(nóng)林職業(yè)教育示范性虛擬仿真實訓(xùn)基地。
從產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)實際出發(fā),圍繞現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)資源的開發(fā)建設(shè)、應(yīng)用維護、示范推廣形成資源生態(tài),構(gòu)建五大資源生態(tài)能力,即資源產(chǎn)業(yè)與課程體系覆蓋能力、高效教學(xué)能效轉(zhuǎn)化能力、高并發(fā)育訓(xùn)承載能力、產(chǎn)教融合創(chuàng)新能力和推廣應(yīng)用社會服務(wù)能力。
以高效服務(wù)建、運、維為目標(biāo),打造基地管理共享平臺,打造易管易用可靠資源運行平臺,面向資源管理的科學(xué)性、有效性、安全性,提升資源使用的靈活性,提高資源的使用效率,使資源效能最大化。
采用基地自培、校企互培等方式,基地開展仿真育訓(xùn)教學(xué)常態(tài)化培訓(xùn),建立高端仿真教學(xué)和研發(fā)人才梯隊,打造一支專兼結(jié)合、校企互聘、農(nóng)業(yè)與信息化技術(shù)交融的產(chǎn)教融合優(yōu)秀團隊。采用選聘、競聘、購買服務(wù)等多種方式,建立一支專兼職管理團隊,保障線上線下仿真實訓(xùn)教學(xué)的正常運轉(zhuǎn)。
建立“多元互易”機制,形成持續(xù)“造血”機制。建立基地實訓(xùn)中心、研發(fā)中心冠名權(quán),虛擬仿真素材二次開發(fā)權(quán),自有產(chǎn)權(quán)的虛擬仿真設(shè)備使用權(quán)與銷售權(quán),基地自主知識產(chǎn)權(quán)的使用權(quán)、所有權(quán),培訓(xùn)市場資源、技術(shù)服務(wù)市場資源等共建共享資源的多元互易機制;圍繞資源的開發(fā)建設(shè)、應(yīng)用維護、示范推廣等資源生態(tài)要素,進行權(quán)責(zé)平等量化,通過量化的共享權(quán)限,建立團隊利益約束組織形式,形成團隊成員、合作企業(yè)、用戶、關(guān)聯(lián)企業(yè)等建設(shè)成員間的共建共享、利益分配標(biāo)準(zhǔn),并以“貢獻分”形式表達;借鑒“獨董制”,建立第三方監(jiān)督團隊,對團隊“首席項目經(jīng)理競標(biāo)”、項目非財政資金投入與分配、項目建設(shè)效能評估、多元互易項目等進行獨立監(jiān)督。
貫徹“以實帶虛、以虛助實、虛實結(jié)合”的理念,以建設(shè)高水平現(xiàn)代農(nóng)業(yè)虛擬仿真共建共享軟硬件平臺為核心,以打造軟件資源、基礎(chǔ)設(shè)施為重點,以創(chuàng)新多方協(xié)同體制機制、教學(xué)模式為突破口,以高水平結(jié)構(gòu)化雙師隊伍和新一代信息技術(shù)為支撐,建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)林虛擬仿真實訓(xùn)基地建設(shè)。
遵循“共建、共商、共享、共贏”的原則,聯(lián)合涉農(nóng)院校及科研院所、涉農(nóng)企業(yè)和虛擬仿真行業(yè)企業(yè),校企合作打造農(nóng)林虛擬仿真資源的共建共享管理平臺,用于涉農(nóng)虛擬仿真教學(xué)資源的應(yīng)用、管理與分發(fā)。
3.1.1 管理平臺
搭建以學(xué)習(xí)者為中心的虛擬仿真教學(xué)管理平臺,為仿真實訓(xùn)教學(xué)資源庫提供普適性的接口,滿足絕大多數(shù)虛擬仿真實訓(xùn)資源的集成管理與使用,解決虛擬仿真實訓(xùn)資源的散落分布以及信息孤島的問題,實現(xiàn)虛擬仿真資源高效、集中化管理,滿足多學(xué)科、多專業(yè)、多學(xué)校、跨地區(qū)共享實訓(xùn)資源的教學(xué)需求,滿足學(xué)生自主個性化學(xué)習(xí)需要。強化信息技術(shù)對學(xué)校教學(xué)改革的服務(wù)與支撐,完成教師從實訓(xùn)準(zhǔn)備、規(guī)則設(shè)定、實訓(xùn)安排、實訓(xùn)發(fā)布、過程監(jiān)控、報告批改、成績評定、報表統(tǒng)計和學(xué)生實訓(xùn)準(zhǔn)備、實訓(xùn)操作、報告提交、報表統(tǒng)計等的教學(xué)全流程覆蓋。
3.1.2 融合平臺
融合線上仿真實訓(xùn)、線下實操實訓(xùn)為一體,解決實訓(xùn)教學(xué)資源部署在異地實訓(xùn)室,基于不同技術(shù)的虛擬仿真資源針對某個知識點、技能點,單獨實訓(xùn)割裂課程的完整性、導(dǎo)致課堂教學(xué)不連續(xù)等問題。實現(xiàn)線上軟件資源統(tǒng)一管理和共享,線下預(yù)約使用硬件資源,擴展實訓(xùn)的時間和空間,將傳統(tǒng)教學(xué)資源(如PPT課件、視頻資源等)同虛擬仿真資源在同一課堂中完美切換,與虛擬仿真教學(xué)資源在中心平臺上實現(xiàn)無縫對接完成整堂課的理論教學(xué)和實訓(xùn)教學(xué),保證課堂教學(xué)的完整性。
軟件資源是虛擬仿真基地的核心。針對涉農(nóng)專業(yè)課程體系中的教學(xué)重難點,如季節(jié)氣候制約、生產(chǎn)難以重復(fù)、生產(chǎn)周期長等特點,結(jié)合實際生產(chǎn)場景和生產(chǎn)流程,融合區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)與品種的開發(fā)和種養(yǎng)殖技能培訓(xùn)需要,建設(shè)應(yīng)時鮮果生產(chǎn)等10類虛擬仿真資源,形成專業(yè)覆蓋、課程體系覆蓋、“長三角”特色品業(yè)覆蓋、產(chǎn)業(yè)服務(wù)覆蓋四類覆蓋能力。
3.2.1 建設(shè)現(xiàn)代園林技術(shù)虛擬仿真資源體系
構(gòu)建高度仿真、具有深淺層次互動的園林景觀場景,學(xué)生在虛擬環(huán)境中開展園林規(guī)劃設(shè)計相關(guān)課程實訓(xùn),消除專業(yè)學(xué)習(xí)技能實訓(xùn)時間有限、空間生產(chǎn)場景的限制,解決真實環(huán)境難以完成的教學(xué)功能(如景觀小品拆裝、景觀園林建造等)?,F(xiàn)代園林技術(shù)類課程實訓(xùn)資源針對高職學(xué)生特點,對接園林養(yǎng)護等崗位典型工作任務(wù)需求,以園林產(chǎn)業(yè)職業(yè)從業(yè)成長歷程為線索,能力為本位,從感性到理性,從簡單到復(fù)雜,從具體到抽象,以學(xué)生職業(yè)成長可視化為主線,結(jié)合虛擬仿真技術(shù)特性改造現(xiàn)有的實訓(xùn)課程體系。圍繞園林植物識別、園林設(shè)計與施工等實訓(xùn)項目,采用先進的VR、AR技術(shù),自主研發(fā)園林植物園虛擬仿真系統(tǒng)、園林設(shè)計虛擬仿真系統(tǒng)、園林施工虛擬仿真系統(tǒng)。引進AR增強現(xiàn)實系統(tǒng)及園林全息三維展示系統(tǒng)。
3.2.2 建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)虛擬仿真資源體系
圍繞設(shè)施農(nóng)業(yè)、智慧園藝、家庭農(nóng)場等內(nèi)容,開發(fā)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)計與建造、植物生長營養(yǎng)調(diào)控、植物工廠、農(nóng)業(yè)智能設(shè)備應(yīng)用、植物種苗脫毒等綜合性的虛擬仿真實訓(xùn)項目。以“數(shù)字植物工廠”模型代替實際的植物工廠場景,建設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)計規(guī)劃中的各種景觀、設(shè)備等要素素材,如樹木、大棚、水肥一體化設(shè)施等,滿足蔬菜生產(chǎn)技術(shù)、作物生產(chǎn)技術(shù)、無土栽培等課程的實訓(xùn)所需;將虛擬仿真融入“稻麥生產(chǎn)技術(shù)”教產(chǎn)結(jié)合、“草莓抗病育種”教研結(jié)合、“新禾果園承包經(jīng)營”教創(chuàng)結(jié)合和“蔬菜嫁接技能比賽”教賽結(jié)合等模塊,推動虛擬仿真與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)有機結(jié)合,服務(wù)學(xué)院規(guī)劃的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)專業(yè)群“三自主四結(jié)合”人才培養(yǎng)模式。
3.2.3 建設(shè)畜牧獸醫(yī)虛擬仿真資源體系
為了適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展需求,以虛擬仿真技術(shù)為重點,充分利用傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、云計算技術(shù)等來進行傳統(tǒng)實訓(xùn)室虛實結(jié)合改造,與新希望集團、溫氏集團、新瑞鵬寵物醫(yī)療集團、NGKC等企業(yè)合作。通過各類智能裝備輔助教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進課堂交互開展,為教學(xué)活動提供人性化、智能化、情景化的互動空間,有效地促進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)、開放式學(xué)習(xí)和泛在學(xué)習(xí)。
依托《豬人工授精》等虛擬仿真實訓(xùn)項目,開展虛擬仿真情境式教學(xué)。通過虛擬操作實現(xiàn)豬人工授精等技術(shù)的情境再現(xiàn),打破教學(xué)時間和空間的限制,解決當(dāng)前畜牧獸醫(yī)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、實訓(xùn)成本高、教學(xué)資源復(fù)用性差、安全衛(wèi)生要求高的問題。建設(shè)梅山豬工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、肉雞養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、現(xiàn)代養(yǎng)殖場生產(chǎn)設(shè)施與設(shè)備、黑魚(鱸魚)工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、南美白對蝦工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng)、特產(chǎn)水產(chǎn)工廠化養(yǎng)殖虛擬仿真系統(tǒng),以及小動物外科手術(shù)、寵物美容虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng),開展豬生產(chǎn)、禽生產(chǎn)、現(xiàn)代養(yǎng)殖場生產(chǎn)設(shè)施與設(shè)備、魚類增養(yǎng)殖技術(shù)、蝦蟹類增養(yǎng)殖技術(shù)等課程仿真實訓(xùn)教學(xué)。
3.2.4 建設(shè)智慧農(nóng)林仿真資源體系
主要開發(fā)農(nóng)業(yè)設(shè)備、設(shè)施類教學(xué)中智慧農(nóng)業(yè)中涉及的設(shè)施、設(shè)備類建、運、維資源,對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施要進行開安裝與維護,形成整體、分解相融合的效果,供學(xué)生從多角度主動去學(xué)習(xí)。
在智慧農(nóng)林所涉專業(yè)教學(xué)中,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施的認(rèn)識涉及電工工藝、機械結(jié)構(gòu)、農(nóng)藝園藝等各種知識與實訓(xùn)內(nèi)容,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施認(rèn)知教學(xué)采用圖文等形式,深入度不夠;而實景教學(xué)等形式則存在占地面積大、費用高昂、季節(jié)限制等缺點,還包括設(shè)施草莓生產(chǎn)、設(shè)施花卉生產(chǎn)、設(shè)施水產(chǎn)生產(chǎn)等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施布局比較分散等問題。虛擬仿真現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施資源建設(shè)不僅包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施等可見形態(tài),還會通過深層互動,展示農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)特性、生長/成長過程、生產(chǎn)工藝、設(shè)備運維等各種相關(guān)知識。資源主要服務(wù)于無人機應(yīng)用技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、農(nóng)業(yè)機械使用與維護、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等課程,以及智慧園林、智慧園藝、智慧畜牧等實訓(xùn)教學(xué)。
按照“科學(xué)規(guī)劃、統(tǒng)建共享”的基本原則,依循主流架構(gòu),結(jié)合虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)、人工智能(AI)等行業(yè)尖端技術(shù),集LED小間距顯示系統(tǒng)、多通道投影立體顯示系統(tǒng)、動作捕捉系統(tǒng)、桌面級ZSpace交互系統(tǒng)、沉浸式VR交互系統(tǒng)、MR互動教學(xué)系統(tǒng)、體感式互動系統(tǒng)、移動端交互系統(tǒng)等軟硬件設(shè)備,建設(shè)服務(wù)于實踐教學(xué)、科學(xué)研究與形象展示的“一個基地、兩個中心、四個實訓(xùn)室”立體化虛擬仿真教學(xué)硬件支撐平臺。
3.3.1 一個基地:虛實融合教育應(yīng)用科創(chuàng)基地
統(tǒng)籌校內(nèi)外實訓(xùn)基地教學(xué)資源,將信息技術(shù)和實訓(xùn)設(shè)施深度融合,以實帶虛、以虛助實、虛實結(jié)合,將農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工程、智慧園林等一批工程實踐強、反復(fù)實訓(xùn)代價高的實訓(xùn)過程設(shè)計成虛實結(jié)合仿真實訓(xùn)系統(tǒng),融合虛擬仿真實訓(xùn)軟件和實景實訓(xùn)硬件,逐步消除實訓(xùn)設(shè)備的信息孤島現(xiàn)象;在三維GIS管控、精準(zhǔn)定位自主導(dǎo)航作業(yè)、總線型智慧農(nóng)業(yè)終端、模塊化智慧農(nóng)業(yè)裝備、智慧病蟲害監(jiān)測等方面形成完整的虛實結(jié)合仿真模塊,面向大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖、智慧綠化養(yǎng)護、智慧園林監(jiān)測、智慧苗木繁育形成基礎(chǔ)仿真軟件體系;對溧陽市上興鎮(zhèn)高檔藍莓種植示范基地、沭陽市茆圩鄉(xiāng)草莓基地及企業(yè)等5個基地量身定制智慧種植特色仿真教學(xué)資源,同時搭建虛實一體的智慧農(nóng)業(yè)云平臺,主要用于各個基地及“農(nóng)博園、茶博園”作物生產(chǎn)、管理、展示流程的分析和處理以及仿真訓(xùn)練,平臺從生產(chǎn)端開始接受農(nóng)業(yè)原始數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)進行處理,形成專業(yè)的圖表和技術(shù)分析,為管理端提供決策信息,同時利用展示手段,將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的技術(shù)進行展現(xiàn),從而解決農(nóng)民生產(chǎn)中的突出問題和技術(shù)難題,加快農(nóng)業(yè)科技成果推廣應(yīng)用步伐。
3.3.2 兩個中心:虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用展示中心和虛擬仿真創(chuàng)新研發(fā)中心
虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用展示中心。將涉農(nóng)院校虛擬仿真教學(xué)資源、雙高建設(shè)成果、思政黨建成果用虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)、人工智能(AI)等行業(yè)尖端技術(shù)展示,在展示學(xué)校育人成果的同時綜合展示當(dāng)前虛擬仿真主流技術(shù)。
虛擬仿真創(chuàng)新研發(fā)中心。引入虛擬仿真行業(yè)企業(yè)工程師,與校內(nèi)信息技術(shù)專業(yè)教師和涉農(nóng)專業(yè)教師成立“大師工作室”,規(guī)劃虛擬現(xiàn)實創(chuàng)新教學(xué)區(qū)、3D動漫設(shè)計與開發(fā)實訓(xùn)區(qū)、虛擬現(xiàn)實設(shè)計與開發(fā)實訓(xùn)區(qū)、VR全息實訓(xùn)區(qū)等,集虛擬仿真教學(xué)資源的設(shè)計、開發(fā)、測試、應(yīng)用及培訓(xùn)于一體,完成涉農(nóng)企業(yè)人員和學(xué)校教師仿真技術(shù)的師資培訓(xùn),達到虛擬仿真教學(xué)軟件校內(nèi)自主化開發(fā)的目的。
3.3.3 四個實訓(xùn)室
立足主流虛擬仿真技術(shù),匹配不同專業(yè)不同實訓(xùn)內(nèi)容的實訓(xùn)需求,建設(shè)虛擬現(xiàn)實教學(xué)實訓(xùn)室、全息教學(xué)實訓(xùn)室、沉浸式洞穴教學(xué)實訓(xùn)室、創(chuàng)新課程研發(fā)實訓(xùn)室。
虛擬現(xiàn)實教學(xué)實訓(xùn)室?;陬^戴式設(shè)備(HMD)和圖形工作站組成,給學(xué)習(xí)者提供一個完全沉浸其中的世界,通過視覺、聽覺、觸覺等全方位環(huán)境的營造,給學(xué)習(xí)者帶來一種身臨其境的現(xiàn)場感,增強現(xiàn)場帶入感和學(xué)習(xí)專注度,提升學(xué)習(xí)興趣和效果。
全息教學(xué)實訓(xùn)室。全息教學(xué)實驗室主要由桌面級交互系統(tǒng)組成,利用全息成像技術(shù)將抽象、晦澀難懂的知識以更生動、直觀、立體的方式呈現(xiàn)在受眾眼前。系統(tǒng)適合大型、貴重設(shè)備儀器的展示與微觀世界原理的認(rèn)知,如小動物骨骼、肌肉、內(nèi)臟的認(rèn)知、拆解與組合等,學(xué)習(xí)方式新穎有趣,來加深學(xué)習(xí)者的印象與學(xué)習(xí)理解。
沉浸式洞穴教學(xué)實訓(xùn)室。虛擬現(xiàn)實教學(xué)實驗室為實驗實踐教學(xué)提供一個大視野的立體化教學(xué)環(huán)境,通過3D建模技術(shù)1∶1真實還原場景,教師采用VR交互設(shè)備進行互動教學(xué),學(xué)生佩戴眼鏡觀看,師生如同置身于真實的學(xué)習(xí)環(huán)境中,具有直觀、立體、生動、體驗式教學(xué)的特點。該實驗室可適用于大型工程施工現(xiàn)場的工況運作模擬,復(fù)雜設(shè)備內(nèi)部立體顯示,虛擬工廠實訓(xùn)等。
創(chuàng)新課程研發(fā)實訓(xùn)室。服務(wù)“三教”改革,同時為基地的管理建立動態(tài)化的人才梯隊。面向全校師生開展挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)(Challenge Based Learning,CBL)教學(xué)模式進行創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項目孵化,一是在基地內(nèi)嘗試基于“學(xué)科交叉融合”理念的技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)輔修課程,要求學(xué)生組成跨專業(yè)團隊,以團隊合作的形式最終做出創(chuàng)新性產(chǎn)品;二是實行跨院系的聯(lián)合導(dǎo)師制,針對某個項目,每個合作院系各出一名聯(lián)合導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生團隊,保證學(xué)科交叉培養(yǎng)人才。實行動態(tài)化管理,項目申請通過則可在基地內(nèi)孵化,項目成功后就解散團隊,騰出資源供下一批團隊研發(fā)項目使用。
虛擬仿真實訓(xùn)基地的專業(yè)性較強,軟件資源的開發(fā)難度較大,硬件設(shè)備的更新速度較快,建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)基地,需要結(jié)合各個學(xué)校的專業(yè)、師資特色特長進行整體規(guī)劃,并給與充分的制度保障和經(jīng)費保障,在實訓(xùn)教學(xué)軟硬件資源、教學(xué)和管理隊伍、管理和共享平臺、管理體系四個方面構(gòu)成虛擬仿真實訓(xùn)基地的整體,最終形成持續(xù)服務(wù)實踐教學(xué)、服務(wù)“三教改革”、保證優(yōu)質(zhì)實踐教學(xué)資源開放共享的有機整體。