近几年,虚拟仿真技术,以及以虚拟仿真技术为基础的虚拟仿真实验室风靡全球。从电气、机械、临床医学等动手能力要求较强的专业,再到供应链管理、金融投资、计算机编程、物流等实训需求较大的专业,目前都能找到虚拟仿真的身影。
那什么是虚拟仿真技术呢?虚拟仿真技术是以计算机技术、先进传感器技术、自动控制技术为基础,综合多维图形技术、激光立体成像技术,对体验者的肢体动作信息实时跟踪并反馈互动,对体验者的视觉形成集图像、动画、声音或部分感官产生动作为一体的模拟现实世界的技术。
随着教育信息化的飞速发展,虚拟仿真实验室也开始飞速发展创新。不同于传统线下实验室,虚拟仿真实验室拥有打破时间空间等局限,实现开放式网络化的虚拟教学环境,在这个实验室里,老师可以利用虚拟器材自由搭建,解读实验案例,学生可以随时动手操作,自主实验。
一、虚拟实验室价值与优势
当前,虚拟仿真实验室的搭建技术已经非常成熟,并且虚拟仿真实验室在教学上的应用,在国内外都会不断深入研究和持续开发创新。包括斯坦福大学、加州大学伯克利分校、清华大学等世界名校,都已布局虚拟仿真实验室教学,并逐步推广。这也得益于虚拟实验室巨大的优势和价值。
优势一:用较低的成本,保证教学质量
许多时候,因为受到价格限制,许多实验中所需要的器材和材料,都无法完全配齐,导致实验无法随时进行,但是虚拟实验室,不需要实际器材和材料,随时随地都可以开展,节约成本,又能保证教学质量。
优势二:打破时间限制,实验更加灵活
虚拟实验室能够打破时空限制,同时实现在线学习,远程教育,虚拟实验等内容,真正实现资源共享,合作实验,远程指导等项目,最大化的提高学习效率,让实验更加灵活,高效,便捷。
优势三:超强互动功能,让实验乐在其中
对比传统实验,学生看着老师讲解,虚拟实验室,可以立刻上手操作,同时在实验过程中,感受几乎真实的实验过程,进一步加深对知识理论的理解,学生可以在理论基础上,大胆尝试,开发创作更多可能,让学习乐趣提升,激发学习兴趣。
优势四:给更多行业提供实操机会,安全且便捷
对于制造业,教育行业,虚拟实验室,可以提前提供实操训练的机会,让学生们在进入行业之前,进一步了解行业内容,同时,虚拟实验避开现实操作中的危险环节,每个实验又可以反复进行尝试,真正的安全,便捷,高效。
二、发展虚拟仿真技术,成为大趋势
当下全球疫情持续蔓延,国内防疫局势保持常态化,虚拟实验室可以填补任何教育机构因公共卫生危机或其他干扰而造成的教育空白。
今年7月,2022金砖国家虚拟仿真技术及其应用论坛以线上线下相结合的方式在厦门举办;今年6月腾讯旗下编程教育类实验室迎来继人工智能实验室、硬件实验室后,第十个实验室——虚拟实验室;北京冬奥会,运用虚拟仿真技术打造首个基于数字孪生与场馆仿真技术进行筹备规划的奥运盛会。
在教育行业,国家就提出教学信息化方向,教育部也确立了建设虚拟仿真实验室的具体要求,还专门针对虚拟仿真实验室的特性、环节、适用学科方向进行了深入细致的研究。早在2019年,教育部发布《关于一流本科课程建设的实施意见》中,将国家虚拟仿真实验教学项目纳入一流本科课程建设。《国家中长期教育改革和发展规划纲要 2010-2020 年》和《教育信息化十年发展规划(2011-2020 年)》指出: “信息技术对教育发展具有革命性的影响”。2021年,教育部发布《职业教育提质培优行动计划(2020-2023)》《关于开展职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设工作的通知》。
通过一系列政策支持和实践,足以见得当下发展的趋势,推进国内虚拟实验室的开发与建立,是目前发展线上教育的主要目标与大方向。但是在教育行业,院校研究,发展,推广虚拟仿真技术与仿真实验室,也逐渐发现一些问题,例如:
虚拟实验室使用意识不够,在院校里的推广速度,覆盖数量依然不够广泛;
学校计算机设备老旧,网络资源匮乏,无法支持虚拟实验室开发运行;
专业人才欠缺,让虚拟仿真实验室使用频率较低,没有得到充分利用;
想要更好地利用虚拟仿真技术,融入教育之中,推动数字教育的创新与发展,就必须深入了解虚拟仿真技术。为推动虚拟仿真技术在各个垂直行业的深入应用,提升虚拟仿真实训基地的建设与应用水平,学习相关政策要求,中国电子学会联合北京网梯科技发展有限公司,于2022年10月28日举办“2022年虚拟仿真教学建设与应用”研修班。
通过研修班,可以学习与收获以下这些虚拟仿真技术有关的知识与内容:
1.虚拟仿真技术在教育实训中的价值;
2.物流专业课程虚拟仿真实验教学方案介绍;
3.仿真技术在物流与相关行业的应用;
4.仿真课程建设实际案例分享;
5.经典案例研究——AR/VR如何影响学习;
6.可供性视角下,人机交互界面设计与教学设计如何使AR/VR更有效地促进学习。
届时,将由中国物流与采购联合会教育培训部创新与研发主任;职业教育物流类专业标准起草专家;国家《供应链管理师职业技能标准》起草专家,《物流系统仿真与应用》教材作者 ,黄颖;北京大学教育学院教育技术系博士研究生,刘晋阳 ,带来精彩解读与分享。
本次研修不收取任何费用。研修结束可缴纳证书免费申请由中国电子学会颁发的“虚拟仿真教学建设与应用”学时证书。学习情况可记入《专业技术人员继续教育证书》或学习档案,作为对专业技术人员考核评价、岗位聘用、职称评聘和执业注册的重要依据。
现在,可登录中国电子学会专题网站或微信公众号(CIE教育)进入系统进行报名,截止时间为2022年10月27日10:00。通过审核后将会为学员发送《上课通知》至报名邮箱及站内信告知详细事宜。