高校在很多课程的教学中,会遇到一些问题,如:有些具有理论知识高度概括的特点,有些所涉及的领域属于宏观或微观,现实世界没有合适案例进行演示;另外有些实验需要高成本、低可操作性的物理演示系统,学生亲手实践的机会就少。为解决传统理论教学与学生的实验实践能力培养之间的矛盾,更大程度地拓展实验教学的广度及深度,提高实验教学实际效果,实现理论教学与实践教学紧密结合,同时也尽可能减少潜在危害,降低实验成本,在课堂理论教学上,利用专业的仿真软件,采用多媒体技术和网络通讯平台,构建的虚拟仿真实验教学平台,具有更好的真实感和精确性,是对实验实践教学的重要创新。虚拟仿真涵盖范围很广。上海高职虚拟仿真开发
未来教室和实验室是一个新兴的研究领域,其特点是融合创新教育理念、先进科学技术、心理学、传播学、人体工学以及空间构建理论,注重高度的交互性、开放性、启发性和自然、灵活、安全、高效的人性化设计,进而为以学生为主体开展小组讨论、探究实验和研究性学习提供有力支撑。目前,一些发达国家对未来教室和实验室的研究与应用较为成熟,产生了一批理念前瞻、技术先进、特点突出的建设成果,如:新加坡南洋理工大学的COTF、东京大学的KALS、德国伊尔默瑙工业大学的虚拟现实实验室、美国明尼苏达大学的主动学习楼,以及美国匹兹堡大学的可扩展协作学习空间(创新课堂)。美国哈佛大学的一些教授还将创客空间引入教学过程,将教室转变为学生可以进行探究和创造的开放式、启发式环境,创客空间/实验室已经取代了传统的阶梯教室
杭州5G虚拟仿真它是以仿真的方式给用户创造一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界。
根据虚拟仿真实验中心的建设理念及发展定位,应采取“虚实互补、能实不虚、以虚促实”的原则来建设虚拟仿真实验中心,而不能把所有的实体实验都简单地搬到网络上或进行虚拟化,更不能因为实体实验太复杂、太花时间或设备台套数不够而进行虚拟化。应当根据实体实验发展需要,将虚拟实验与实体实验紧密结合,提升实体实验效果,重点要做好以虚促实。或把其作为实体实验的预备实验,以体现只有配套虚拟仿真实验才能得到的独特展现,增强学生的实践创新能力。它们体现了虚拟仿真实验的具体适用原则。
为克服在线教育和网络课程缺乏实验环节、学生实践能力偏 弱 的 不 足,美 国 斯 坦 福 大 学、麻 省 理 工 学院、哥伦比亚大学、佐治亚理工学院等**高校以及英国开放大学,相继在一些网络开放课程中增加了以虚拟实验室为依托的实践教学内容,并采用三种形式的实验手段,即:基于手持式设备(平板电脑、智能手机、可穿戴计算机)的移动式交互实验;基于虚拟世界、教育游戏软件的个性化自主实验;基于遥现技术的远程交互协同实验。目前,一些增添了实践教学环节的网络开放课程,已被纳入“慕课”(MOOCs)三大主流机构之一的Coursera在线学习平台。
虚拟仿真内容同互联网结合,通过鼠标和键盘的操作仿真实验内容。
虚拟现实技术在沉浸性、交互性、构想性等方面具有明显优势,使得众多高科技公司如Facebook、苹果、谷歌、三星等加大在该领域的布局与投入。可以预见,实时三维计算机图形、广角立体显示、立体声、用户追随、触觉与力觉反馈、追随头部运动头套、人工智能等新技术将在实验教学及技能培训方面发挥更大的作用;虚拟仿真实验教学将成为教学发展的重要发展方向,得到更广阔的应用;虚拟仿真实验教学中心建设将成为国家教育信息化建设的重要基地。虚拟仿真通过三维仿真技术、数字技术、信息技术、网络技术在不断融合。上海高职虚拟仿真开发
虚拟仿真正在快速发展。上海高职虚拟仿真开发
多年来经批准建设的国家虚拟仿真实验教学中心,主要分布集中在东部地区,归属于**部属高校,这种分布情况与高校建设理念、经费投入状况和教学水平层次基本是相符的。而地方高校因为建设经费不足、实验教学软硬件基础条件较差、学科专业特色优势不突出等多方面原因难以建设高标准高质量的虚拟仿真实验教学,或者建设后并没有充分发挥虚拟仿真实验教学的实际应用价值。虚拟仿真实践教学有着经济性高、安全度高、共享度高、体验性高等优势,因此大力发展虚拟仿真实践教学为提升我国整体办学质量提供了良好的机遇。上海高职虚拟仿真开发
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