虚拟仿真实验方案

1、精选文档虚拟仿真试验解决方案上海华一风景观艺术工程有限公司2017年8月名目第一章需求分析2一、项目背景2二、试验教学现状3三、用户需求4其次章建设原则5一、建设目标6二、建设原则6第三章系统总体解决方案7一、总体架构7二、学科简介8第四章产品优势14第五章产品服务16一、服务方式16二、服务内容16三、故障响应服务流程17四、故障定义18五、故障响应时间18六、故障处理流程19七、应急预案19第一章 需求分析一、 项目背景国家中长期教育改革和进展规划纲要（20102020年）明确指出：把教育信息化纳入国家信息化进展整体战略，超前部署教育信息网络。到2020年，基本建成掩盖城乡各级各类学校的教

2、育信息化体系，促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用，建立数字图书馆和虚拟试验室。鼓舞企业和社会机构依据教育教学改革方向和师生教学需求，开发一批专业化教学应用工具软件，并通过教育资源平台供应资源服务，推广普及应用。在“十三五规划”方针政策指引下，各地间续出台政策，强调数理化试验教学的重要性。2016年，北京公布了中高考的新方案，强调义务教育阶段全部科目都设为100分，表示它们在义务教育与同学成长中同等重要，不再人为去区分主次，使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视，其中物生化试验部分占分比例为30%，高考不再文理分科。继北京重磅发布此消息后，河南教育厅发布关于2

3、016年一般高中招生工作的意见，其中明确要求理化生试验操作考试满分为30分；安徽省学校毕业升学理化试验操作考试分数为15分，考试成果计入考生中考录用总分；山西省理化试验操作10分。教育部发布了教育部关于印发<义务教育学校科学课程标准>的通知要求，2017年秋季起，学校科学课程起始班级调整为一班级。要依据学校一、二班级每周不少于1课时支配课程，三至六班级的课时数保持不变。而如今有些地区学校科学课堂教学却不被人们所重视,且存在着科学仪器和设备欠缺以及试验课开设少甚至不开设的现象,而师资力气薄弱也是一大问题。二、 试验教学现状Ø 学校经费紧急、试验设备陈旧或不足Ø 课

4、程学时短，讲授内容多，课堂效率低下Ø 同学参与度不高，学习爱好不够，缺乏主动性Ø 没有抱负试验环境，高危试验很难呈现和操作Ø 师生不能随时携带试验设备，做试验只能去试验室Ø 某些试验现象不易观看，试验周期过长Ø 试验误差不好体现，满足不了实际试验讲解需要Ø 非正规操作由于破坏性大，成本较高，很难呈现试验中消灭的各种故障现象Ø 流程化的试验操作模式，不利于培育同学的创新思维Ø 学校科学师资力气薄弱，试验器材缺乏三、 用户需求(一) 解决同学随时多次的试验练习需求试验是理化生和学校科学（简称小科）学科的重要组成部分，也

5、是课堂教学的重要环节，由于同学群体的数量浩大和教学试验设备建设的不足，学校的试验设备已经不能满足同学多次、随时的学习一门试验的要求。(二) 试验的平安性与便捷性保证同学试验的平安性是校方考虑的第一要素，如何在有限的课时内让同学参与更多的试验操作，同时提高学习爱好提高试验效率。(三) 试验校本资源的建设，如何服务于全校全部师生试验课件资源匮乏，而且资源相对分散，学科老师需要花费大量的精力查找合适的资源；资源的匹配性较差，尤其是期望动态呈现的器材元器件，大多数是静态的图片形式或是只能依据固定步骤操作的flash形式，很难满足常规的教学需求；能实现协作实际习题讲解的试验资源几乎没有；有些需要抱负试验

6、环境才能完成的试验，很难呈现或实际演示。(四) 需要长周期才能完成的试验，课堂效率和效果如何保障试验课时较短，需要长周期才能完成的试验，课堂效果不抱负，所以，目前课堂的实际状况是，只能靠老师“说”试验，同学很难理解。(五) 试验教学模式固定，教学模式需要创新固定的教学模式，缺乏自主创新。试验主要分为：讲试验、做试验和画试验三大部分。其中，“讲试验”大多数是靠老师讲，同学听，很难给同学直观、立体的视觉冲击，效果大打折扣；“做试验”是我们始终提倡同学需要动手去体验、去操作的，但现实状况往往是没有方法满足同学随时多次的试验练习需求；“画试验”一般是老师在黑板上画试验的相关结构图、原理图等，比如物理的

7、电路图等，这种画图是必要的，但存在的问题是，很难全方位动态呈现效果以及内部的规律关系，比如电路图，无法呈现电路中各元器件之间的动态规律关系，但是假如有专业的帮助软件，不仅高效，而且能形象地呈现出电路中的各种动态关系，形象、直观、高效。第二章 建设原则针对用户这些迫切需求，学校需要建立一套完整的试验云平台资源，满足全校师生随时多次使用。试验云平台供应试验中有用、好用、难找的试验资源和试验工具。当然，试验教学，需要鼓舞和提倡同学进行实际的试验操作，这是任何的资源和软件都是不能替代的功能，所以，试验云平台的定位是帮助试验教学。一、 建设目标虚拟仿真试验云平台紧贴教学大纲，满足学校仿真试验优质资源的需

8、要，并在此基础上，引领学校老师开展基于常态化的教学实践活动。在丰富校本资源建设的同时，帮忙老师备课、上课；降低试验操作成本与难度，增加同学对试验的爱好，保障试验结果的精确性与平安性。 图1：试验云平台问题解决示意图二、 建设原则Ø 有用性原则虚拟试验云平台紧扣教学大纲要求，深挖一线老师课堂试验教学环节各个痛点，供应具有最优试验器材和资源以及性价比的产品。Ø 经济性原则在满足试验教学功能及体验度的前提下，尽量降低升级和维护成本。Ø 针对性原则虚拟试验云平台的开发与利用是为了课程目标的有效达成，针对不同的学科目标供应与之相应的试验制作工具和资源。Ø 平安性原

9、则虚拟试验云平台实行必要的平安爱护措施，具有高度的平安性。Ø 可维护性原则产品简洁、有用、易操作、易维护、支持本地部署与私有云部署。第三章 系统总体解决方案一、 总体架构供应虚拟试验云平台系统，经过官方授权的许可用户可在线访问虚拟试验，全校师生通用。若学校已有校内云平台，支持将虚拟试验直接对接到指定的校内云平台上（非第三方平台），师生通过单点登录即可访问使用。同时，为了便利老师上课离线使用，单独给学科老师配备客户端账号，支持线上+线下使用，完全不用担忧网络问题，保障正常的课堂教学。使用终端上，支持跨平台访问，windows、IOS、Android全平台适应，满足实际教学需求。向学校供

10、应访问地址和许可使用账号，师生可依据实际状况选择使用终端，便利高效。图2：虚拟试验云平台架构图二、 学科简介2.1虚拟试验云平台-学校科学学校科学涵盖了学校1-6班级的主流教材版本生命世界、物质世界、地球与宇宙等领域的234个科学试验，是目前市面上最完整的学校科学教学资源，可以培育学校生初步的科学探究力量。图2-1：虚拟试验平台学校科学界面示意图寓教于乐，培育学校生初步的科学探究力量图2-2：虚拟试验平台学校科学试验步骤示意图多维度验证明验过程，强化、巩固学科学问。解决因客观因素（天气、光线等） 影响给试验带来不便的问题。图2-3：虚拟试验平台学校科学试验示意图解决因观看时间较长给试验带来不便

11、的问题（如铁钉生锈试验）。图2-4：虚拟试验平台学校科同学锈试验示意图多维立体呈现，效果逼真。图2-5：虚拟试验平台学校科学立体呈现示意图零入门，试验操作设计简洁。图2-6：虚拟试验平台学校科学易操作试验示意图2.2其他学科呈现图2-7虚拟试验平台物理家庭电路示意图图2-8虚拟试验平台物理电磁学示意图图2-9虚拟试验平台物理力学示意图图2-10虚拟试验平台生物示意图图2-11：虚拟试验平台生物3D鸟类模型示意图图2-12虚拟试验云平台生物观看试验示意图第四章 产品优势通过多媒体手段，依托学科特色，建立富有科技感的虚拟仿真试验平台，满足师生多次、随时地进行试验探究和学习需求。在直观、立体、高效、

12、多样化的人机互动过程中，既提高了同学的学习爱好，也满足了同学共性化的学习需求。同时，不受物理空间、时间的限制。集探究性、趣味性、科学性于一体。试验主要系列产品有：物理（初高中）、化学（初高中）、生物（初高中）、小科（1-6班级）。其中，生物供应丰富的3D模型，呈现多姿多彩的生物世界；物理和化学内置独特的"引擎"，让每个器材都“活”起来，自由摆放、任意组装、参数任意调整、相互影响、叠加运算。试验现象真实逼真、数据精准无误，是目前市面上唯一一款真正具备探究性和创新性的试验教学帮助工具。1. 高效率性生动、形象、立体，提高教学效率，节省备课上课时间成本。2. 实践操作和3D交互模

13、型与传统只能做单向学问传递的“视频教学”模式完全不同，在仿真环境中进行实际操作，实现理论和操作双向良性互动。3. 内置独特引擎，高自由度独特的引擎支持，真正意义上实现试验DIY；用户可独立学习，不受教室、讲师等条件约束，可依据自身实际支配学习时间，具有极大的机敏性。4. 危急度为零传统试验学习环节，在真实试验环境中往往会有很多试验危急源，仿真试验能有效避开因操作不规范所带来的潜在危急。完全探究传统试验室无法完成的高危急性、易燃易爆性、有毒性、辐射性以及爆炸性等试验。5. 抱负试验环境解决因客观因素（时间、空间等）影响给试验带来不便的问题。如能有效解决因试验周期过长，呈现效果差、试验现象转瞬即逝

14、、抱负试验环境搭建、试验危急性过大、微观现象难以观看、试验过程较为简单、试验破坏性较大或是比较极端要求等在传统的试验室条件下无法完成试验的难题，6. 情景交互性用户在虚拟情景下进行理论推断和试验操作，具有强交互性。7. 多终端跨平台节省建设成本，充分利用学校现有硬件资源，不用担忧不同终端对于软件的成本投入，全终端适应。8. 器材零损耗器材齐全丰富，反复使用，无需维护，零损耗。第五章 产品服务一、 服务方式Ø 虚拟试验云平台每月在线检查一次Ø 线上远程服务 、上门服务Ø 虚拟试验官方微信群Ø 虚拟试验官方售后服务群二、 服务内容Ø 产品使用培训服

15、务Ø 虚拟试验云平台的在线定期检查服务Ø 定时系统巡检服务、售后服务Ø 更新升级服务Ø 技术支持服务Ø 供应产品相关介绍说明文档、使用手册等Ø 线上、现场故障排解三、 故障响应服务流程图3：虚拟试验平台故障相应流程图1. 用户反馈问题途径：（1） 直接软件反馈（2） 通过微信、qq、email、电话等方式提交（3） 官网提交（4） 直接联系官方客服2. 官方快速响应1)电话技术支持：对用户提出的技术问题，供应7*24小时询问服务，客服人员在接到询问电话后，30分钟内通过电话向用户供应问题解答和技术指导。包括：澄清软件的功能和特点；文档

16、资料的澄清；许可软件的操作指导；确认、分析和订正错误等。2)远程技术支持：在条件允许的状况下，技术人员可直接通过互联网对故障进行排查和解决。3. 指定解决方案4. Bug修复四、 故障定义紧急故障：系统瘫痪。严峻故障：系统无法正常工作，相应功能丢失。一般故障：系统仍能运行，但运行不稳定，相应功能未丢失。技术支持中心和售后服务支持中心在收到故障申报后，将委派技术工程师通过电话沟通、在线勘察等手段进行初步故障定位，并确定解决方案。五、 故障响应时间针对以上故障定义的不同，我司就故障响应时间做出以下标准：故障类型电话响应简单故障排解紧急故障马上4小时严峻故障30分钟1-3个工作日一般故障30分钟1-5个工作日六、 故障处理流程 收到故障申报后，马上组织技术人员进行远程检查故障，帮忙用户第一时间解决问题，确保软件正常使用。若遇特殊状况，的确无法短时间解决的，第一时间制定解决方案和时间支配表，乐观跟进解决进度。同时，为了保障效果，在故障排解后的一周内，紧密跟踪系统状况，实时监测系统运行状况，保障系统的正常运行。七、 应急预案在售后服务工作正常开展的前提下，有可能遇到紧急状况，例如：系统崩溃，无法启动或拒绝连接等缘