[课件]北大-郝永胜开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设PPT
虚拟现实技术在教育领域的创新与实践培训ppt
通过虚拟现实技术为学生提供沉浸式的学习体验，增强学习的趣味性和吸引力。
沉浸式学习
根据学生的学习进度和反馈，动态调整学习内容，提高学习效率。
动态学习内容
学生可以根据自己的时间安排和学习习惯，灵活选择学习方式，满足个性化需求。
灵活学习方式
虚拟现实技术打破了地域限制，让不同地区的学生都能享受到优质的教育资源。
技术更新快速
教育需求多样化
教师需要掌握虚拟现实技术的基本知识和技能，以便更好地将其应用于教学中。
虚拟现实技术能够提供沉浸式的学习体验，但过度的沉浸可能导致学生认知负荷过大，影响学习效果。
学生认知负荷
教师技能培训
资源整合与共享
虚拟现实技术需要大量的教育资源，如何整合和共享这些资源是关键问题。
硬件设施投入
详细描述
利用虚拟现实技术，学生可以身临其境地参观历史遗址、博物馆和战场，与历史人物互动，感受历史事件的氛围。这种教学方式能够激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
总结词
通过虚拟现实技术，学生可以进入一个模拟的国外场景，与虚拟角色进行互动，进行语言交流。这种教学方式能够为学生提供真实的语言环境，帮助学生更好地掌握语言的实际运用。
1990年代至今
CHAPTER
虚拟现实技术在教育领域的创新
利用虚拟现实技术构建真实情境，让学生在模拟环境中学习，增强理解和记忆。
情境化教学
个性化教学
互动式教学
根据学生的学习特点和需求，提供定制化的教学内容和路径，提高学习效果。
通过虚拟现实技术实现师生、生生之间的实时互动，促进知识分享和交流。
03
详细描述
总结词
特殊教育的学生往往面临身体或智力上的挑战，难以适应传统的教学方式。虚拟现实技术可以为他们提供一个无障碍的学习环境，通过直观、生动的形式传递知识和技能，提高学习效果。
虚拟仿真实验教学中心建设与发展思考PPT课件
(4)提高效益。要强调社会效益和经济效益并举，进一步强化国家级和省级实验教学中心的示范和引领作用，要全面提高 高校学生的创新精神和实践能力，提高优质实验教学资源的使用率，推动高校实验教学改革与创新，提高高等教育实验教 学质量。
一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设
虚拟仿真实验教学中心建设与发展的指导原则
(1)科学规划。制定规划从主动到与激励相结合;充分考虑学校、学科、地域、专业分布，考虑持续发展和支持服务问题。
(2)共享资源。中心建设要考虑服务多个专业、多个学校、多个地区。共享不是简单鼓励大家无偿贡献，而是推动高校建 立一种机制，首先通过遴选，授予“国家级虚拟仿真实验教学中心”称号，建成和拥有一批优质的实验教学资源，要引导 大家选择使用，使用后支付相应的费用，补偿产品开发支出和服务支出，形成良性循环，最终产生良好的社会效益和经济 效益，使资源共享可持续。
实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端环境、不可及或不可逆操作，高成本、高消耗、大型或综 合训练等情况下，提供可靠、安全和经济的实验项目。
建设工作要体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。要求发挥虚拟仿真实验教学独特、不可替代的作用，切实实现提 高教学能力，拓展实践领域，丰富教学内容的要求。
生活的全部意义在于问题解决！
一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设
挑战之四：资源形式及其获取
文 本图
片
视 音 频
动 画
课 件 等
网络教育动资源
画
一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设
虚拟仿真实验教学 PPT
终端
虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术、网络技 术和传统实验设备结合起来,采用软硬件相结合的方式， 协调相关硬件和效应设备，形成虚拟实验系统，并利用 网络技术，实现虚拟实验系统的网络化，形成运行在个 人计算机上、实现自行设计与开发，以及远程控制与协 作的实验方式。
高压电类实验
野外类实验
故障再现
船舶驾驶
航海模拟器模拟的多种港口环境和气候条件
动力设备 拆装
轮机模拟器
传统教学中，理论 教学与实验教学是分开 的。理论课上没有实验， 借助虚拟仿真实验，就 可以将实验带进理论课。
服务器 教师
交换机
虚拟仿真实验室易于构建、易于实现， 便于异地在线检测和远程测控，可以运用 网络技术及现有设备搭建功能强大的实验 系统，从而节省大量的购置设备费用，显 著降低实验室建设和管理成本。
虚拟仿真实验可以提供开放式实验环 境。学生可以打破时间和地域的限制完成 相关的教学实验。
学生 学生
虚拟仿真实验，使学生进入虚拟场景，根据实验要求，自行设计并 完成实验。虚拟仿真实验不仅能锻炼学生的独立构思和设计能力，而且 能激发学习的兴趣，这样更有利于培养出具有创新精神和实践能力的人 才。同时，提高是实验效果、效率、效益！
可以互相讨论下，但要小声点
系统软件 程序模块
实验项目 设计模板
数据分析与 处理工具包
信息 资料
实验资源 项目开发 实验操作
网络化 平台化
国家虚拟仿真实验教学资源建设指南
国家虚拟仿真实验教学资源建设指南下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!国家虚拟仿真实验教学资源建设指南1. 导言在当今信息时代，虚拟仿真实验教学资源的建设已成为教育领域的重要任务。
高校VR仿真实验室建设方案
高校仿真实验室建设方案建设背景教育部办公厅关于2017-2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知教育信息化“十三五”规划2018年教育信息化和网络安全工作要点大力推动“四个提升”和“四个拓展”，办好网络教育，发展“互联网+教育”，实现教育信息化的转段升级，充分发挥对教育现代化的支撑和引领作用。
针对虚拟现实这一新兴技术在教育领域的应用也提出了具体要求如下：持续推进职业教育和高等教育资源建设持续推进职业教育专业教学资源库建设和应用，立项支持国家级资源库新建项目16个左右、升级改进项目3个左右，遴选一批国家级备选库，完成建设期满的国家级资源库项目验收。
(责任单位：职成司)深入推进信息技术与高等教育教学深度融合，加快网络优质教育资源建设与应用。
落实《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》，召开在线开放课程建设与应用推进会，认定第二批国家精品在线开放课程500门以上。
加快推进示范性虚拟仿真实验教学项目建设，项目运营平台上线运行，认定两批350个项目，形成支撑22个专业类的在线虚拟仿真实验教学项目集成学习环境。
(责任单位：高教司)培养提升教师和学生的信息素养实施学生信息素养培育行动，组织开展中小学生信息素养评价研究，探索建立适合国情的中小学生信息素养评价指标体系和评估模型。
推动落实中小学信息技术课程，将信息技术纳入初、高中学业水平考试。
(责任单位：科技司、基教司、地方各级教育行政部门)推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。
继续办好全国职业院校信息化教学大赛、中国教育信息化创新与发展论坛、全国中小学生电脑制作等应用交流与推广活动，创新活动的内容和形式，提高师生信息素养。
(责任单位：科技司、基教司、职成司、高教司、中央电教馆、教育管理信息中心、地方各级教育行政部门)VR 发展迅速市场中国已成最大VR市场硬件HTC vive Oculus……企业互联网行业传统行业软件企业级应用教育、医疗工业……身临其境：VR技术超强的沉浸性，令学员如同置身作业现场，具有超强的临场感和真实空间感。
开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设 精品
黑龙江 吉林 新疆 辽宁 北京 河北 山西 青海 西藏 四川 甘肃 陕西 重庆 贵州 云南 广西 广东 台湾 河南 安徽 湖北 湖南 江西 江苏 山东
内蒙古
32个省市 36个学科 501+220个
示范中心
上海 浙江 福建
1521所高校
海南
2017年9月3日
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从地域分布来看，华北地区新建示范中心 101家，居全国之首；相对 而言，中心西部地区略显薄弱
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中医
临床
8
7
8
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0
0
2009
2008
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尽管取得了不错的业绩，但也尚存不足
实践能力、创新能力不够
个性化、Байду номын сангаас主性不够
资源配置有效性不高 当前存在的 主要问题 管理能力薄弱
2017年9月3日
第8页
目 录
一、成果回顾 二、建设意义 三、指导思想 四、建设任务和核心内容 五、遴选程序 六、展望未来
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20 21 22 23 24
土建
法学 艺术 传媒 环境 文科综合 合计
6
5 7 0 6 5 370
6
5 4 3 2 0 369
0
0 -3 +3 -4 -5 -1
2008
2008 2008 2009 2008 2008
总体形势较好，个体存在问题。以艺术和中医两个 学科为例
艺术：2008年（4家），2009年（14家） 中医：2008年（2家），2009年（8家）
东北, 59, 12%
华南
36
7.2%
2017年9月3日
《计算机虚拟实验》课件
计算机虚拟实验是一门介绍虚拟实验的课程，包括软件模拟实验、虚拟实习 实验和远程实验。它的目标是通过虚拟化技术提高学习效果，并带来成本和 时间的节约。
虚拟实验的分类
软件模拟实验
使用计算机软件来模拟实 验过程和结果。
虚拟实习实验
通过虚拟实习环境进行实 践性课程实验。
远程实验
通过网络远程操作设备进 行实验。
虚拟实验的优势
1 成本和时间的节约
无需购买昂贵的实验设备，减少实验准备时间。
2 安全性和可控性
通过虚拟实验平台提供安全的实验环境，减少实验意外和风险。
3 学习效果的提升
通过交互性和可视化呈现，提高学生的学习兴趣和理解能力。
Байду номын сангаас
虚拟实验的应用案例
1
在其他科学领域的应用
2
真实性和可靠
虚拟实验与真实实验相比可能存在一定的差 异，需要验证与真实实验的一致性。
虚拟实验在物理、化学、生物等科学 领域提供了安全和可重复的实验环境。
3
在计算机学科的应用
虚拟实验可用于计算机网络、数据库、 操作系统等课程的学习和实践。
在教育和培训中的应用
虚拟实验可用于学生教育、职业培训 和终身学习，提供更灵活和个性化的 学习体验。
虚拟实验的挑战和限制
硬件设备和网络要求
进行某些虚拟实验可能需要高性能计算机和 稳定的网络连接。
虚拟仿真实验教学中心建设与实践 ppt课件
C8
三、仿真中心的平台设计 2）如何实现实验资源远程访问？
远程用户通过互联网访问到实验资源是需要解决的重要问题 远程访问实验资源的方法：
通用访问法：利用通用软件（如浏览器）来访问远程实验资源 专用访问法：利用专门的实验客户端软件来访问远程实验资源 其他方法：通过某种方式提交实验预约资源
C9
报告等应用。 • 后台处理系统：则提供了统一整合实验资源、保存实验档案、台设计
以“信息与网络安全虚拟实验室”为例，我们自主研发的实 验教学管理平台主要有三个子系统：
1）实验报告防抄袭“防火墙”系统
C5
三、仿真中心的平台设计 2）开放式实验教学网络信息化服务系统
程的组课、排课、学生实验进程监控、学生实验报告处理以及实验资 源整合和实验数据处理等内容。
C3
三、仿真中心的平台设计
3.根据使用对象划分
分为教师端、学生端以及后台处理系统。 • 教师端：提供给教师上传下载实验资料、评阅实验报告、监控学生
实验进程等应用。 • 学生端：提供了学生下载实验资料、自由选择实验项目、提交实验
约人力物力资源
C1
三、仿真中心的平台设计 1.仿真中心平台应该具备哪些功能？
整合管理实验资源、实验项目和文档
实验项目管理子系统
教师开课申请与审核
实验教学计划管理子系统
管理教师和学生账号
实验帐号管理子系统
教学管 实验管 理平台 理平台
管理本校学生及校外学生选 课
学生选课子系统
实验课程指导资料管理， 下载及评阅实验报告
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
2015年-
虚拟仿真实验教学中心建设与实践
/教授/ EMAIL：
TEL：
如何让别人重视（实践）教学？
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区域 华北 东北 华东 数量 101 59 144 占比 20.2% 11.8% 28.7%
华东, 144, 29% 西南, 51, 10%
分布图
华南, 36, 7%
西北, 47, 9%
华中
西南 西北 华南
63
51 47 36
12.6%
10.2% 9.4% 7.2%
华北, 101, 20%
东北, 59, 12%
2018年12月5日
第 10 页
教育部加强了对实验教学工作和实验教学信息化工作的宏观指导，先 后出台了强有力的政策
2012年3月13日，教育部印发了《教育 信息化十年发展规划（2011-2020）》
2012年3月16日，《教育部关于全面提 高高等教育质量的若干意见》 （教高〔2012〕4号）
2018年12月5日
第 11 页
《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》明确了发展规划及目标
推动信息技术与高等教育 深度融合，创新人才培养 模式
2 …… 明确提出了创新优质数 字教育资源共建共享机 制、实现教育信息化可 持续发展的新思路
1
《教育信息化 十年发展规划 （2011-2020）》
3 进一步提出了建立数字 教育资源共建共享机制 的重要途径 4 明确了建设各级各类优 质数字教育资源的工作 目标 …
2018年12月5日
第 12 页
《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》也明确提出，要强 化实践育人环节，提升实验教学水平
6.加强信息化资源共享平台建设，向 高校和社会开放 1.要求加强实验室、实习实训基地、 实践教学共享平台建设……
5.建立高校与相关部门、科研院所、 行业企业的共建平台，促进合作办 学、合作育人、合作发展……
北大-郝永胜_开展 国家级虚拟仿真实 验教学中心建设
目 录
一、成果回顾及现存问题 二、建设意义 三、指导思想 四、建设任务和核心内容 五、遴选程序 六、展望未来
2018年12月5日
第2页
“十一五”本科教学质量工程规划
1、高等学校特色专 业建设点 6、双语教学示范 课程 2、国家精品课程
“十一五”本科教学 质量工程规划
黑龙江 吉林 新疆 辽宁 北京 河北 山西 青海 西藏 四川 甘肃 陕西 重庆 贵州 云南 广西 广东 台湾 河南 安徽 湖北 湖南 江西 江苏 山东
内蒙古
32个省市 36个学科 501+220个
示范中心Biblioteka 上海 浙江 福建1521所高校
海南
2018年12月5日
第4页
从地域分布来看，华北地区新建示范中心101家，居全国之首；相对 而言，中西部地区略显薄弱
刘延东同志也在全国教育信息化工作电视电话会议上，进一步全面深刻地阐述了教育
信息化的重要性，指出教育信息化是改革教育理念和模式的深刻革命，是促进教育公 平、提高质量的有效手段，是建设学习型社会的必由之路。
国家 重大 工程
今年，国家发改委、工信部等部门在“宽带中国2013年专项行动计划”、“信息惠民 工程”等一系列国家重大工程中，都把教育信息化列为重点建设内容。
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临床
7
7
0
2008
第7页
2018年12月5日
尽管取得了不错的业绩，但也尚存不足
实践能力、创新能力不够
个性化、自主性不够
资源配置有效性不高 当前存在的 主要问题 管理能力薄弱
2018年12月5日
第8页
目 录
一、成果回顾 二、建设意义 三、指导思想 四、建设任务和核心内容 五、遴选程序 六、展望未来
2018年12月5日
4 5
5 5
6 6 6 6 6
7
8
9
12 12 12 12 11 10 10 10
17 16 16 15 15
21 20 19
30 29
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37 36
39
10
15
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30
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40
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以2008年评审的结果来看，总体而言，基本达成目标
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 学科 电子 化学 物理 工训 生物 经管 机械 医学基础 力学 植物 传媒 材料 地学 计算机 动物 中医 原定数 40 36 30 32 30 28 20 16 15 15 16 12 10 10 10 8 实评数 40 37 34 33 30 29 21 18 15 15 13 12 11 10 10 8 增减 0 +1 +4 +1 0 +1 +1 +2 0 0 -3 0 +1 0 0 0 结束年份 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2008 2007 2008 2008 2008 2008 2007 2008 2009 No. 18 学科 药学 原定数 6 实评数 6 增减 0 结束年份 2007
华中, 63, 13%
2018年12月5日
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从学科分布来看，涉猎的32+1个学科中，涵盖理学、工学、农学、医 学、经济学、管理学、法学、文学（艺术）、历史学等主要学科领域
电子 物理 生物 机械 临床技能 土建 植物 其它 地学 文科综合 计算机 法学 能源动力 农林工程 公共卫生 资源勘探 考古 0
2018年12月5日
第9页
党中央、国务院高度重视教育信息化工作
国家中长期 教育改革和 发展规划纲 要（20102020年）
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出，“信息技术对教育 发展具有革命性影响，必须予以高度重视”，并把“加快教育信息化进程” 单独作为 一部分进行了专门的阐述。
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土建
法学 艺术 传媒 环境 文科综合 合计
6
5 7 0 6 5 370
6
5 4 3 2 0 369
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2008
2008 2008 2009 2008 2008
总体形势较好，个体存在问题。以艺术和中医两个 学科为例
艺术：2008年（4家），2009年（14家） 中医：2008年（2家），2009年（8家）
3、国家级实验教学 示范中心 4、人才培养模式创 新实验区
5、国家级教学团队
2018年12月5日
3
第3页
“十一五”期间，涉猎 32+1个学科，建立了501家示范中心，国家为 每个中心拨款50万元； “十二五”期间，2011年 部属院校 100家 12 年 省属院校120家（8家军队） （每家200万）