1 虛擬仿真實驗教學中心建設的必要性
虛擬仿真綜合集成了多媒體(ti) 、電子、網絡、人機交互、人工智能等諸多高新技術,可對各類複雜、不可及或不可逆的現實工程項目進行抽象和簡化,進而形成係統模型;再通過軟件設計建立仿真模型,從(cong) 而實現數值仿真、可視化仿真或增強現實仿真,支持真實感場景動態模擬和沉浸。通過人機交互,還可實現虛擬場景的遠程控製,甚至自動創建和實現係統決(jue) 策。目前國內(nei) 外已有許多成熟的虛擬仿真係統開發平台,如VegaPrime,OpenGL,Revit等係統[1]。
虛擬仿真實驗教學一直是高校本科人才培養(yang) 工作中不可或缺的重要組成,關(guan) 係著所培養(yang) 人才的工程實踐能力和工程創新能力。自1989年虛擬仿真實驗概念首次提出,國內(nei) 外許多高校都陸續開始建設虛擬環境下的仿真實驗平台。
傳(chuan) 統實驗教學模式下,受限於(yu) 各種條件,學生隻能在限定的時間和地點利用限定的實驗設備完成特定的實驗操作。因此,傳(chuan) 統實驗隻能完成具有“代表性”和“普適性”的“規定動作”,會(hui) 極大製約學生工程實踐能力及工程創新能力的培養(yang) 。此外,傳(chuan) 統實驗室的建設投入不可小覷,不論是實驗儀(yi) 器設備的購置與(yu) 維護,還是實驗場地的建設與(yu) 管理,都需要花費大量的人力、物力和財力。傳(chuan) 統實驗教學模式下,“投入產(chan) 出比”往往受到質疑。為(wei) 此改革傳(chuan) 統實驗教學模式、探索適應新時期發展的實驗教學新模式是擺在高校實驗教學改革麵前的重要課題,虛擬實驗教學正是破解此難題的一條重要途徑[2,3]。
2 建設跨專(zhuan) 業(ye) 的虛擬仿真實驗教學中心
3 虛擬仿真實驗教學中心特色與(yu) 創新
4 虛擬仿真實驗教學中心建設成效
5 結語
虛擬仿真教學可以有效促進學生親(qin) 身體(ti) 驗各專(zhuan) 業(ye) 中高、危、難工程的全過程建設管理及技術工藝,實現工程類專(zhuan) 業(ye) 人才培養(yang) 與(yu) 行業(ye) 企業(ye) 需求的“零距離”對接,提高人才培養(yang) 的社會(hui) 適應性。與(yu) 此同時,通過全過程的綜合仿真訓練,加強不同專(zhuan) 業(ye) 、各年級學生間的專(zhuan) 業(ye) 思維、實踐交流與(yu) 合作意識,達到鍛煉學生實踐能力、自學能力、研究能力、創造能力、表達能力與(yu) 組織管理能力的目的。中心正以此次申報建設為(wei) 契機,著力挖掘技術潛能,大力培養(yang) 人才隊伍,合力凝聚學科優(you) 勢,統籌規劃、建設一批特色鮮明的虛擬仿真實驗項目。
參考文獻
[1] 張茂軍(jun) ,虛擬現實係統[M].北京:科學出版社,2001.
[2] 陳守滿,薑建國.虛擬現實技術在教學中的應用[J].計算機應用,2002,22(4):111-112.
[3] R. S. Kalawsky, "Exploiting Virtual Reality Techniques in Education and Training: Technological Issues"[R].AGOCG.
[4] 石教英,虛擬現實基礎及實用算法[M].北京:科學出版社,2002.
[5] 李振波,孟祥旭,向輝.複雜虛擬場景構造及交互漫遊實現研究[J].係統仿真學報,2002,14(9):1183-1187.
[6] 朱傑傑,胡維華,潘誌庚.虛擬多媒體(ti) 教室(VMCS)設計和實現[J].計算機輔助設計與(yu) 圖形學學報,2004(1):73-78.
段新昱 陳衛軍(jun) 薑品 楊坤 安陽師範學院軟件學院 |