虛擬仿真技術在教育教學中的應用
隨著技術的日臻成熟,在教育行政部門的積極引導和推動下,虛擬仿真實驗呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢。在新時代背景下虛擬仿真實驗教學發(fā)揮重要的作用。
傳統(tǒng)課堂方式重視理論講授,實踐操作沒有提升到相應高度,也會導致進度不一致、天氣、危險因素、實訓成本過高等問題。通過虛擬仿真系統(tǒng),學生可以在跟崗、頂崗之前進行反復的模擬,幫助學生對學過的知識點進行鞏固,為崗前的工作做好準備。
什么是虛擬仿真?
虛擬仿真就是用一個系統(tǒng)模仿另一個真實系統(tǒng)的技術。虛擬仿真實際上是一種可創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。以仿真的方式給用戶創(chuàng)造一個實時反映實體對象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過頭盔顯示器、數(shù)據(jù)手套等輔助傳感設備,提供用戶一個觀測與該虛擬世界交互的三維界面,使用戶可直接參與并探索仿真對象在所處環(huán)境中的作用與變化,產(chǎn)生沉浸感。
虛擬仿真技術應用案例
1、 農(nóng)田灌溉虛擬仿真
農(nóng)田水利工程虛擬仿真技術在實踐教學中的應用緊密結合農(nóng)田水利類專業(yè)實踐性強的特點,將農(nóng)田水利工程虛擬仿真技術應用到實踐教學中。本著建成集“教、學、做”為一體的教學環(huán)境和專業(yè)綜合性實訓基地的理念,從演示實踐教學、基本技能實訓教學和項目綜合實訓教學三個層面,為課程的實踐教學提供保障。
2、水利工程虛擬仿真
由于水利工程規(guī)模龐大、建筑物形式多樣、機電及金屬設備種類繁多,無法將實際工作方法操作搬入課堂訓練。在現(xiàn)今的水利水電建筑工程專業(yè)中,虛擬現(xiàn)實(VR)得到廣泛的應用,使用增強現(xiàn)實技術不僅可解決場地面積有限、講解繁瑣、人力成本大、物流成本大、吸引力不足、人流量不大的痛點,并能提高學生的學習熱情,形象生動理解水利基礎知識。
3、醫(yī)學影像虛擬仿真
醫(yī)學影像虛擬仿真實訓室整體建設主要以產(chǎn)學研結合理念為核心,融合開放式管理平臺、VR資源、VR快速開發(fā)平臺、硬件環(huán)境,打造教學體驗、實訓為一體的現(xiàn)代化、信息化的體驗場所。
醫(yī)學影像中心VR系統(tǒng)根據(jù)三甲醫(yī)院,三維重建醫(yī)學影像中心虛擬場景以及MRI、DR、CT設備結構與性能檢測虛擬仿真實驗,構建完整的醫(yī)學影像專業(yè)虛擬仿真實驗教學體系,使學生得到標準、規(guī)范、自主的實踐技能訓練,提高人才培養(yǎng)質量,助力精準醫(yī)療。
虛擬仿真實驗教學意義
增強趣味性:針對傳統(tǒng)教學中存在的枯燥、死板的教學模式以及各種危險實驗對學生產(chǎn)生的抵觸學習的情緒,虛擬仿真教學使學習者體驗置身其中的感覺,能夠實現(xiàn)互動實驗教學,能最大限度地激發(fā)學生的自主實驗興趣。
安全直觀性:輔助教師進行課堂實驗演示:如復雜實驗、危險性實驗、極端破壞性實驗、反應周期過長實驗、無法控制反應過程以及在傳統(tǒng)實驗室無法完成的實驗等,可以安全、直觀的展示出來。
共享性原則:建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺,高效管理實驗教學資源,實現(xiàn)校內(nèi)外、本地區(qū)及更廣范圍內(nèi)的實驗教學資源共享,滿足多地區(qū)、多學校和多學科專業(yè)的虛擬仿真實驗教學的需求,避免資源重復與浪費。
多終端登錄:虛擬仿真教學中心能在電腦、pad、手機等多媒體設備上運行,從而使學生隨時隨地都可以查看,同時老師能隨時隨地上傳或修改虛擬仿真教學中的內(nèi)容。
虛擬仿真實驗教學項目,是推進現(xiàn)代信息技術融入實驗教學項目、拓展實驗教學內(nèi)容廣度和深度、延伸實驗教學時間和空間、提升實驗教學質量和水平的重要舉措。
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