虛擬是使人沉浸在三維合成環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)的應(yīng)用。虛擬的基本原理是利用能反映現(xiàn)實(shí)情況的人稱交互場(chǎng)景來(lái)開(kāi)展訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)和研究。可以應(yīng)用于:
1.1訓(xùn)練在使用實(shí)裝開(kāi)展訓(xùn)練太昂貴或太危險(xiǎn)的情況下,虛擬仿真比現(xiàn)場(chǎng)訓(xùn)練更可取。虛擬仿真還為創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界中難以設(shè)置的訓(xùn)練場(chǎng)景提供了可能性。
1.2進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)例如,研究人員使用駕駛模擬器來(lái)研究在分心或受影響時(shí)駕駛員的反應(yīng)。
1.3發(fā)展戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和流程(TTPs)虛擬可用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試新的戰(zhàn)術(shù)、好的技術(shù)和安全的操作流程。
1.4人機(jī)系統(tǒng)集成原型系統(tǒng)可以使用虛擬創(chuàng)建,對(duì)開(kāi)發(fā)中的新系統(tǒng)在人為因素方面進(jìn)行測(cè)試。研究人員使用虛擬和實(shí)時(shí)模擬來(lái)評(píng)估工作量,設(shè)計(jì)用戶和物理接口,并在不同的條件和壓力源下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 通過(guò)HarmonyXR虛擬仿真系統(tǒng),學(xué)生可以在跟崗、頂崗之前進(jìn)行反復(fù)模擬,進(jìn)行知識(shí)鞏固,為崗前工作做好準(zhǔn)備。江蘇5G虛擬仿真應(yīng)用
實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐課是高校教學(xué)的重要內(nèi)容,各地各校創(chuàng)新開(kāi)課方式,充分挖掘各類在線實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)和虛擬教育平臺(tái)資源,通過(guò)慕課、現(xiàn)場(chǎng)直播、虛擬教育等方式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué),開(kāi)展了大量積極的探索實(shí)踐。從2013年開(kāi)始,教育部就開(kāi)始推動(dòng)高校探索虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)。2017年以來(lái)已經(jīng)遴選出728門(mén)虛擬實(shí)驗(yàn)的課程。2018年,上線了“實(shí)驗(yàn)空間”虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),為高校提供了虛擬課程開(kāi)放共享服務(wù),這個(gè)平臺(tái)上線的虛擬實(shí)驗(yàn)課程已經(jīng)達(dá)到3250多門(mén),涵蓋了61個(gè)科目類。北京大型虛擬仿真前景HarmonyXR沉浸式裸眼三維虛擬仿真教學(xué)完美復(fù)原教學(xué)場(chǎng)景,滿足學(xué)生虛擬仿真教學(xué)需求。
隨著互聯(lián)網(wǎng) + 時(shí)代的到來(lái),虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)逐漸走進(jìn)人們的視野。傳統(tǒng)教授方式不能滿足課程實(shí)際需求,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)成本低廉,表現(xiàn)形式豐富,形式活潑,學(xué)生不在實(shí)驗(yàn)室也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是指利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),依托計(jì)算機(jī)軟件和硬件,通過(guò)多種虛擬仿真技術(shù)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,讓操作者能夠在虛擬的環(huán)境中以接近真實(shí)的感受完成預(yù)定的實(shí)驗(yàn),它是虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要表現(xiàn)。可以構(gòu)建課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、、課后復(fù)習(xí)、三位一體的教學(xué)模式,打破時(shí)間與空間的限制,拓展學(xué)生學(xué)習(xí)的深度與廣度。將此種教學(xué)模式應(yīng)用于實(shí)踐,顯著提升了教學(xué)效果與學(xué)生課堂滿意度。
虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的教育工具,通過(guò)模擬真實(shí)場(chǎng)景和情境,讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際操作和實(shí)踐。這種平臺(tái)不僅可以應(yīng)用于各類職業(yè)技能的培訓(xùn),還可用于醫(yī)學(xué)、工程等多個(gè)領(lǐng)域的教學(xué)。與傳統(tǒng)教學(xué)相比,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)具有以下幾個(gè)的優(yōu)勢(shì)。虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)手段,能夠還原真實(shí)職業(yè)環(huán)境中的實(shí)踐操作。無(wú)論是醫(yī)學(xué)、工程、IT,還是其他領(lǐng)域,學(xué)生可以在虛擬空間中進(jìn)行真實(shí)的實(shí)操訓(xùn)練,模擬實(shí)際工作場(chǎng)景,提高學(xué)生在職場(chǎng)中的適應(yīng)能力。這種真實(shí)還原有助于學(xué)生更好地理解理論知識(shí)的應(yīng)用,從而更好地迎接職業(yè)挑戰(zhàn)。HarmonyXR虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)高校教育教學(xué)的創(chuàng)新、學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的快速變化。
“虛擬教育實(shí)訓(xùn)”和“實(shí)地真實(shí)實(shí)訓(xùn)”,要有不同的功能定位。虛擬教學(xué)實(shí)訓(xùn),可讓學(xué)生在課堂上增強(qiáng)對(duì)書(shū)本理論知識(shí)的理解。但是,虛擬畢竟是虛擬,如虛擬汽車(chē)維修實(shí)訓(xùn),可以幫助學(xué)生了解汽車(chē)的結(jié)構(gòu),維修的技術(shù)要點(diǎn),但是,要熟練掌握汽車(chē)維修技術(shù),則需要在真車(chē)上操作,鉆到車(chē)身下擰螺絲,甚至滿身油污。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),不能以“虛擬仿真實(shí)訓(xùn)”替代“實(shí)地真實(shí)實(shí)訓(xùn)”。虛擬仿真實(shí)訓(xùn),從教學(xué)功能看,還更多屬于專業(yè)知識(shí)教育范疇,是結(jié)合現(xiàn)實(shí)進(jìn)行“沉浸式”專業(yè)知識(shí)教育,加深學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解,而培養(yǎng)動(dòng)手實(shí)踐能力,還需到現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景之中。HarmonyXR以虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等為首要的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。廣東智能化虛擬仿真產(chǎn)業(yè)
19.通過(guò)HarmonyXR虛擬仿真技術(shù),能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行升級(jí)改造,提供優(yōu)異的教學(xué)資源和服務(wù)。江蘇5G虛擬仿真應(yīng)用
高校搭建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的重要目的,是教學(xué)而不是展示。從現(xiàn)實(shí)情況看,不少高校建設(shè)的充滿科技感、現(xiàn)代感的智慧教室、虛擬實(shí)訓(xùn)室等,使用情況并不理想。有的高校只是把這作為展示學(xué)校重視教學(xué)的形象工程,但卻并不真正重視人才培養(yǎng),以保障每一門(mén)大學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量。如調(diào)查顯示,有的理工科專業(yè)的研究生新生,在本科階段從來(lái)沒(méi)有做過(guò)實(shí)驗(yàn),原因是考研不考實(shí)驗(yàn),學(xué)校也就不開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),很多專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室都被閑置。另外,教師使用實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)室的積極性也不高,因?yàn)閷W(xué)校的考核教師的重點(diǎn)不是教學(xué)質(zhì)量,而是學(xué)術(shù)研究成果,教師并不愿意在教學(xué)中投入更多時(shí)間與精力。組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué),除了要投入時(shí)間加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的過(guò)程管理外,還需要使用、維護(hù)費(fèi)用。如此一來(lái),有一些高大上的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)室,在建成后,主要的用場(chǎng)是接待考察、迎接參觀,在教學(xué)中并沒(méi)有得到充分使用。江蘇5G虛擬仿真應(yīng)用