多年以來,傳統教學中存在著各種弊?。?D空間結構,環境場景想象等教學內容抽象,學生理解困難費力。教學形式停留在簡單的課本教材,老師講解,PPT課件展示,教學形式枯燥,學生學習自動性不足。針對一些危險的實驗實訓課程,給師生帶去人身危險的同時,由于材料成本、設備成本、損耗成本等因素,實驗實訓不能反復操作練習,抑制學生學習的興趣與效率。
近期,國泰安VR智慧實訓室的問世可謂是專治傳統教學中各種疑難雜癥的良藥。秉持實訓室是第一課堂的理念,從實踐教學需求出發,將VR技術引進教學,研發系列VR實訓教學軟件,開發VR智慧實訓室和VR虛擬現實公共實訓中心,涵蓋基礎教育、中高職和本科院校需求,促進實訓實驗教學的變革與發展。
VR智慧實訓室主要分為桌面實訓區、體感交互區、沉浸體驗區三個主要功能區。每個功能區既可單獨構成一個VR智慧實訓室,也可多種功能組合搭配,“私人定制”滿足學校的個性化需求。
桌面實訓區
基于虛擬現實桌面一體機,通過紅外手寫筆的觸發,對一體機呈現出來的3D立體虛擬模型進行操作演示,佩戴3D追蹤眼鏡多角度地觀看模型細節及透視,感受無與倫比的空間感和真實感。應用于建筑設計類、機械制造類、汽車組裝類、醫學解剖類、基礎教育類等課程。目前,國泰安已經開發完成VR汽車實訓、VR機器人實訓、VR動物解剖實訓、VR基礎教育4款桌面實訓軟件。
VR汽車實訓——復雜難解的汽車原理可視化
國內首款將VR與教學相結合的汽車虛擬現實實訓系統,包含VR發動機實訓系統、VR底盤實訓系統、VR變速器實訓系統、VR空調實訓系統四大產品。該實訓系統采用多個小任務形式來進行汽車零部件拆裝技能實訓,通過虛擬現實手柄操作虛擬世界中的汽車進行原理演示、拆裝實訓。
VR機器人實訓——360°模擬真實實訓場景,情景式訓練實操技能
國內首款將VR與機器人教學相結合的教學產品。系統置入機器人技術模塊化教學內容,可操作虛擬3D機器人進行原理演示、拆裝實訓、仿真實訓等,創建一個可完全替代真實實訓的模擬環境,帶給師生完全“身臨其境”的沉浸式交互體驗。具有直觀教學、提升效率,翻轉課堂、自主學習,節約成本、方便安全,易學易用、輕松教學等多重優勢。
VR動物解剖實訓——將動物解剖做到細致入微
采用虛擬現實技術,根據采集到的動物真實生理解剖位置及比例參數,對犬、雞等多種動物進行真實還原,立體展現動物機體骨骼、肌肉、神經、血管等多個生理系統和器官。該實訓系統具有360度全息展示、任意拆分縮放、安全衛生、節省環保等多重功能。
VR基礎教育——打造K12領域的知識樂園
軟性環境打造、硬件資源配套,環境感染力增強沉浸式的設備體驗感,讓學生進入虛擬現實中去體會科學的奇妙;在課程方面包含虛擬現實系統和學科探究系統兩大模塊,覆蓋從小學到高中的自然、物理、化學、生物等多學科的課堂內外實驗內容。
沉浸體驗區
用戶佩戴VR頭盔設備,通過腳步移動變化和手部交互設備操作,讓用戶從聲覺、視覺和觸覺感知情景變化,實現沉浸式教學交互體驗,獲得身臨其境的視聽體驗。應用于人資、旅游等領域。目前,國泰安已開發完成VR人資秘書實訓、VR酒店管理實訓兩款沉浸式軟件。
VR人資秘書實訓——點亮金牌職業秘書的成長之路
國內首款將VR與教學相結合的文秘實訓系統,結合文秘專業的課程體系和建設思路,根據秘書的具體工作開發體驗場景與任務;采用多個小任務的形式,實現秘書崗位的職業化系統模擬實訓。學生置身于模擬的現代企業工作環境,身臨其境地體驗職業秘書成長蛻變的全過程。
VR酒店管理實訓——職業與綜合能力共同培養
以星級酒店場景為載體,建模仿真整個酒店前廳服務場所。通過沉浸式的酒店場景與實訓任務,使學生完全置身于酒店前廳環境之中,在酒店前廳場景內任意漫游,近距離接觸酒店前廳場景,加深對酒店前廳環境的認識與理解;同時完成前廳部門崗位職責、實習內容、服務流程、注意事項等模塊的學習認知和任務演練。
體感交互區
3D體感攝像技術全方位感知人體骨骼、關節、眼球和心跳的變化。應用于3D場館漫游、旅游等領域;目前,國泰安已完成VR旅游管理實訓軟件開發。
VR旅游管理實訓——萬里風光在眼前,足不出戶玩實訓!
從導游和旅游專業特點出發,按照旅游專業的教學要求和實施特點,專為導游、酒店、會展等專業量身定制,適用于導游實訓、旅游模擬功能和模塊,足不出戶,即可在虛擬的環境中,瀏覽諸多景點。同時,方便師生進行交互式的導游模擬體驗,大幅度提高教學質量和效果、解決專業教學過程中實習資源匱乏、實地參觀成本高的問題,增加學生實踐操作機會、激發學習興趣。
如果說VR智慧實訓室可能局限于課堂教學實訓,那么VR虛擬現實公共實訓中心則可以滿足虛擬教學實訓的一切要求。在涵蓋桌面實訓、沉浸體驗、體感交互三大功能區外,VR公共實訓中心還增加了專題展示、全景教學和虛擬仿真,讓虛擬教學實訓成為現實。
專題展示區
通過音像、圖文資料,對VR虛擬現實公共實訓中心的整體設計、特色亮點、分區概況等進行系統說明。?
全景教學區
通過虛擬現實環幕投影顯示系統,結合虛擬現實硬件設備,配合環繞立體聲系統來充分體驗一種身臨其境的三維立體視聽感受,獲得一個具有高度沉浸感的虛擬仿真可視環境。應用于學校展廳、公共教學和智能會議等領域。
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虛擬仿真區
操作電腦體驗虛擬世界,可借助視覺、聽覺及觸覺等多種傳感通道與虛擬世界進行人機交互。應用于各類領域的仿真教學、培訓。
國泰安還為學校提供國家級虛擬仿真實驗中心申報服務等特色服務體系,致力于協助職業學校實驗室走出應用管理難、開放共享難、創新難、可持續可擴展性弱,資源利用率低下等困境,并為學校打造區域內乃至全國示范性VR虛擬現實公共實訓中心。
無論是VR智慧實訓室還是VR虛擬現實公共實訓中心都采用國泰安智能管理系統,系統包含實驗室管理平臺、資源庫平臺、實訓室智能控制系統。實訓室管理平臺可非常高效的對實訓室進行考勤管理、教學管理、資產管理、信息統計、和在線互動等功能,實現實驗室智能化管理。資源庫平臺集資源建設、資源管理、資源整合、資源應用為一體,構建一個循環、智能、自生長的實訓資源生態環境。
實訓室智能控制系統,旨在將物聯網技術、RFID射頻技術與實訓室管理中心各子系統進行有機融合,實現傳統實訓室的智能化、自動化、網絡化集中管理,可進行提高實訓室整體管理效率。同時,系統還可以實現遠程訪問、查詢及管理,實現遠程教學和信息共享,使實訓室真正實現智能化、信息化、開放化、網絡化。