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        高職院校各種實訓室建設方案

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        師大教育
        SDJY-VR
        南京師范大學課程資源研究所
        高教 職教 基教
        江蘇 南京 浦口區
        詳細說明

          一、建設實訓室的重要意義

          中共中央總書記、主席、中央軍委主席習近平就加快職業教育發展做出重要指示。他提出:職業教育是我國的高等教育的重要組成部分,擔負著培養數以億計高素質勞動者和數以千萬計的高技能專門人才的重要任務,同時也是我國經濟社會發展的重要基礎。因此,職業教育人才培養戰略應以全面學科理論、基礎知識以及基本技能為核心,突出學生的實踐能力和創新能力,促進學生德智體全面發展。加深高職教育教學改革,廣泛應用虛擬仿真、案例式、項目導向、任務驅動等教學模式,建設相適應的實訓室具有重要意義。職業學院的實訓室是培養學生職業能力,實踐能力的實踐訓練場所,對提高學校實踐教學質量,完成教學任務,達到教學目標,都有著重要的作用。

          實踐教學重要的,是必須給學生提供一個動手操作、親自實踐的時機和場地,這些都是實訓室才能解訣的。也就是說,實訓室是實踐教學的必須條件。能力培養需要進行職業素質培養訓導,而職業素質訓導也必須在實訓室才能展開。我們知道,現代教育開展的結果,是人才培養目標由原來的理論開發,轉向與理論素質開發并重的技能開發,職業教育成為以能力為中心、以滿足崗位或職業需要為導向的素質教育,職業教育的所有教學內容,大多需要通過實踐教學才能真正達標,這就必須有一定的場地才能操作。

          實訓室的構成

          實訓室室由VR\AR體驗訓系列、人工智能系列、制造系列、聲學系列、光學系列、電磁科學系列、力與機械系列、新能源科學系列、數字化實驗系列、無人機系列和智慧墻等系列實驗儀器組成。這些實驗儀器集科學性、知識性、趣味性、操作性于一體,以直觀的形式演示出來。學生親自操作,動腦動手,發現其中的奧妙,掌握其中的科學原理,提高其實踐能力。

          三、 實訓室主要功能

          1、實踐教學與教育的功能。

          實訓室具有教學、培訓、科學研究三位一體的功能。在實訓室開展的實踐教學,其內容是豐富多彩的,有對應理論課程的應用訓練,對應專業根底課的一般性技能訓練,對應專業課程的專業技能訓練,對應課程設計與畢業設計的綜合技能訓練,還有對應素質教育的工業化訓練以及對應工種考核的專門化訓練。

          2、提供良好的科研活動環境。

          實訓室可以成為科研活動的場所,離開實訓室的依托,職校的許多科研工作將無法開展。借助實訓室大力開展教學科研活動,這既是學校獨有的辦學特色,是提高學校辦學水平的需要,也是課程實踐教學基地自身建設與開展的需要。許多科研活動,例如職校專業師資隊伍建設、教學質量的提高、教學資源的利用和改造、未來開展目標和策略建構等,都有賴于科研的強化。實訓室為這些科研活動,提供必須的條件。

          實訓室的特點

          科學實訓室的主要特點:

          1、實訓室具有展教互動功能。展教互動功能是實訓室的核心功能,展品的互動性是實訓室區別于其他實訓室的重要標志。實訓室的展品多具有互動功能,通過簡單直觀的實物模型表現復雜深奧的科學原理。既能吸引學生動手參與,又能讓學生在娛樂之中思考和學到知識,真正做到寓教于樂。其實質就是從簡單中體會深奧,在娛樂中學到知識,從而達到科技普及的目的。

          2、實訓室是一個良好的科普教育實驗中心。實訓室是學校的文化教育實驗的重要場所之一,既能組織學生開展科技普及教育實驗,也能為學生自發性的科技教育實驗提供場地。

          3、實訓室是一個良好的科技創作中心。實訓室是以生動的、可以讓學生動手操作參與做實驗的實物展教形式,通過學生動手動腦啟迪思維,從而激發科技創作興趣。實訓室有利于培養學生科學探究和科學創新的能力,學生利用該環境開展科學探究實驗學習,可以較好地培養分析問題和解決問題的綜合能力.

          4、實訓室以學生的發展為主體,以綜合、探究、創新為理念而研究和開發的實驗教學環境,符合自主學習、合作學習、探究學習的新的學習方式。學生利用該環境開展科學探究實驗學習,可以較好地完成課程學習任務。

          5、實訓室中的儀器能反映和說明科學原理,揭示其內在的科學概念和基本的科學特征。實訓室中的儀器具有設計科學、結構簡單、操作方便和外型美觀等特點。

        高職院校-VR實訓室建設方案

          虛擬現實技術是當前信息領域被廣泛關注的熱點,也是未來信息技術發展的方向。我國“十三五” 規劃已經將虛擬現實列為重點發展的新興產業之一。虛擬現實技術集中體現了計算機、多媒體、系統仿真、傳感顯示、人機交互等多種高新技術的成果,可以廣泛應用于工業、教育、醫療、文化、軍事等領域。眾多著名IT公司紛紛不惜巨資布局虛擬現實產業,與之相關的人才境爭日益激烈。在此背景下,建設虛擬現實作為未來的戰略發展目標之一尤棋緊迫。圍繞這一戰略目標,學校應將虛擬現實核心技術引進用于學校的產教融合當中,將核心技術和創新應用方法進行推廣和研究。

          VR互動教學,就是通過各種沉浸式交互體驗設備(HoloStation全息臺、CAVE、AR臺、實體教具室等)對各學科課程進行模擬教學,利用光學動作捕捉技術實時跟蹤眼部、手部位置,進行自然交互,為學生提供一種可供他們體驗和觀測的環境,極大提高實訓質量,提升教學效果。

          虛擬現實技術是計算機產生一種人為虛擬的環境,這種虛擬的環境是通過計算機圖形構成的三維數字模型,并編制到計算機中去生成一個以視覺感受為主,也包括聽覺、觸覺的綜合可感知的人工環境,從而使得在視覺上產生一種沉浸于這個環境的感覺。通過虛擬現實技術可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化,并能與之發生“交互”作用,使人和計算機很好地“融為一體”,給人一種“身臨其境”的感覺。

          簡單地說就是利用3D/VR技術將復雜、抽象的概念,轉化成3D視頻、3D模型等資源,學生在與這些資源互動的過程中進行學習。3D/VR技術與教育教學深度融合,結合學科具體內容,展示宏觀和微觀物體,虛實結合,相互補充,改變傳統教學方式,拓展學科內容。

          實驗設備:

          1、3D攝影機

          2、360度全景視頻制作軟件

          3、VR頭盔顯示器:外接式頭戴設備;分辨率單眼: 1200*1080以上;刷新率: 90fps ;主要性能:位置追蹤的游戲控制器,主機,內置陀螺儀、加速度計和激光定位傳感器,追蹤精度0.1度以上;精確追蹤: 32個頭盔式設備感應器,可實現360°移動追蹤;追蹤位置:不低于5*5m。

          4、交互手柄:兩臺無線控制器配備20個以上感應器,實現準確追蹤,觸覺反饋和直觀的手勢。

          5、室內定位:定位技術:激光定位;定位精度:毫米級別;數據刷新幀率: 80Hz及以上;單基站識別角度:135°x135° (單向全覆蓋) ; 單基站識別范圍: 3x4m (可擴展)。

          6、VR圖形工作站:CPU : Inteli7 ;顯卡: Nvida GTX 1050及以上;內存: 8G以上:硬盤: 128G SSD及以上21寸及以上顯示器。

          7、投影儀:亮度3200流明以上;對比度: 12000:1 ; 標準分辨率。8、開發工作站: CPU: Inteli5; 顯卡:獨立顯卡2G及以上:內存: 4G以上:硬盤: 128G SSD及以上;21寸及以上顯示器。

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