校园教育-018智慧教室中学虚拟仿真实验室建设方案

1.工程背景1.工程背景**信息技术大进展势之一。世纪以来，还没有一项技术像信息技术这样，对全人类产生如此广泛而快速而互联网问世只有20年，就已经快速掩盖全球。方式和国际政治经济军事格局。信息化带动了制造业革命，智能制造、绿色制造正在转变制造业的模式，引领效劳深度融合，衍生更多类型的生产生活效劳业态，形成更加旺盛的消费和投资需求。信息化缩短了学问创和技术转化的周期，有效促进学科穿插融合，实现全球研发、全球生产、全球配置，使学问的生产、应用、传播呈现出空前的速度和规模。——“虚拟空间”，现实空间与虚拟空间的互联互通，极大拓展了人类的生存视野，数字化生存、虚拟世界成为人们生活不行或缺的局部。标志。谁在信息化潮流中落伍，谁就会被时代所淘汰。国向教育强国迈进的进程中，加快教育信息化既是事关教育全局的战略选择，也是破解教育热点难点问题的紧迫任务。国向教育强国迈进的进程中，加快教育信息化既是事关教育全局的战略选择，也是破解教育热点难点问题的紧迫任务。**现代教育技术进展性，强化学生对试验学学问的记忆和理解。现代教育技术引入试验教学，能促进试验教学手段和方式的变革，现代教育技现代教育技术引入试验教学，能促进试验教学手段和方式的变革，现代教育技培育学生的力量、进展学生的智力。**虚拟现实〔VR〕技术进展和应用现实融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、计算机仿真技术、传感器技术、显示技术等多个信息技术分支，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。虚拟现实生成的视觉环境是立体的、音效是立体的、人机交互式和谐友好的，转变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动地通过鼠标、键盘进展交互的现状。虚拟现实技术特点：虚拟现实技术特点：临场感：用户感觉到沉醉在扫瞄器中所呈现的虚拟环境中。多感知性：用户能以视觉、听觉等多种形式感知信息。交互性：用户能以接近自然的习惯，用常规的输入输出设备对虚拟环境中的物体或场景进展操作和得到反响。真实性：虚拟环境中的物体运动接近符合物理定律。可实时渲染，所需传输的数据量小且可流式传输。虚拟现实技术的作用：学问学习。在教学中，学生对VR技术所表达的教学内容进展交互，从而学习相关的学问。VR技术表达教学内容可以使学生观看到在现实生活中不能或不易观看到的现象或事物，并供给了极为自然的抱负观看模式。激发制造。通过VR技术可将学生在学习过程中产生的假设进展虚拟，呈现相应的结果或的制造力量。虚拟试验。承受VR技术可以将适宜的试验在虚拟试验室中表达出来，并由学生在这些虚提高教学中试验课的效率。技能培训。由于VR技术可实现在逼真的虚拟环境中以自然的方式进展交互，所以它格外可进展与这些内容相关的技能培训。**中学试验教学遇到的一些问题教学来帮助学生了解试验的现象，把握试验的规律及事物进展变化的过程。但在试验教学实践中常常遇到一些问题：但在试验教学实践中常常遇到一些问题：1〕传统试验的预习与复习较难开放，课外无法复制试验室环境，依靠想象预习、复习效果不抱负，效率过低；多是教师先把理化生教学与试验教学中的定理和试验步骤具体地安排好，甚至连结论也预先告知学生，然后由教师讲解动手做〕，学生看，内容枯燥，形式单一，不能形成互动和调动学生主动参与的乐观性；试验教学没有有效的关心工具和仿真环境，难以讲解和表现，例如理化生的各种抽象的定理、公式及规律、化学学科的危急试验、物理学科中无法有效地表现出声波、电场的性质、万有引力作用、牛顿第肯定律等一些抽象的规律、原理，教师讲解起来格外困难，学生也难以理解；认真就完毕了，但由于试验条件的限定又不行能重复地进展演示。2.需求分析势在必行。时当今日，中学教育面临的进展机遇和挑战，在的进展时期，面对信息技利用的信息技术，推动教学工作信息化建设，促进学校教育信息化，实现教育现代化，具有重要的现实意义。完善学校信息化建设实施工程。，无法获得感性生疏；另外设备常常拆装，元器件的损坏也很严峻；反响变化缓慢的试验可操性仍旧不高，等等，这些因素长期以来仍旧困扰着学校的试验教学进展和连续改善，从外表上看，主要问题都在客观上，但从深层次上看，是我们现代化的教学技术不能充分利用。数字仿真试验室的建设不乏为当下学校试验教学质量的提高和试验教学方法的数字仿真试验室的建设不乏为当下学校试验教学质量的提高和试验教学方法的可以推动试验教学改革和创，提高教师的教学方法现代化，也使教师和学生较早接触计算机技术方法，增加学问，开拓视野，丰富创意，培育和熬炼他们的综合素养。中学虚拟试验室建设和使用，也为推动学校信息化建设，丰富校园数字化内容国为数不多的数字仿真试验室，给他们带来的亮点和辉煌。**系统概述试验原理和变化过程。虚拟试验室综合素养人才的目的。“三维教学”研发工程，系统依据人教版全日制一般中学教科书系列教材制作完成。该系统超越传统实物试验教学模式，将虚拟现实仿真技术应用到中学试验教学“元素”3D技术展现，智能人机互动，使微观试验、危急性试验、高本钱试验等也变得寻常易做，表现具体、形象逼真、感受直观、印象深刻、安全牢靠，并可进展无限制、多样式的重复操作，无污染、无铺张，既可作为教师课堂试验教学的好助手，也可以作为学生日常试验环保、便利，实现随时随地能做试验。该系统不但使大家能很好的理解试验的运行机理、功能划分以及简单构造，还该系统不但使大家能很好的理解试验的运行机理、功能划分以及简单构造，还的习惯，满足德智美体全面进展的综合型人才的需求！**中学虚拟仿真试验室建设意义节约了试验教学经费的投入。不到位等问题，从而影响整过教学的正常开展。提高了试验教学的安全系数。学生在试验室进展试验时可能会由于操作不慎或其他缘由，使得人身安全或者仪器设备安全受到威逼甚至造成损失。在各种电子试验中，低压电路试验常常会由于设备原件的老化，造成短路，损坏仪器或芯片；而高压电路则会发生设但通过虚拟可进展模拟仿真，强化试验现象。改善了试验教学的教学环境。生疏试验操作、把握试验步骤和要领的目的。优化了试验教学资源。有序执行。降低了试验教师和试验技术人员的工作量。传统试验室的试验教学，受到教学时间和课时量等多种因素限制，治理、技术传统试验室的试验教学，受到教学时间和课时量等多种因素限制，治理、技术师更不行能将各种可能发生的试验状况一一排列出来。学生通过虚拟试验，不仅扩大了试验的时间和内容，而且在过程中很多试验现顺！同时试验目的也更加明确。**系统优势有利于培育学生的创力量创力量的培育，主要是培育学生的创思维。有利于争论性学习的开展得多方面的学问和规律。对于提高学生的学习成绩可起到低耗时、高效率立竿见影的效果。具好玩味性使欢快物理、欢快化学和欢快生物等变成现实。具有科学性和指向性问题，使试验与问题有联系，突出争论内容。具有真实性、简易性和稳定性用时保持性能不变化，确保试验成功。具有安全性中学虚拟仿真试验室符合安全性要求，使用必需保证不出危急，确保人身安全。本工程针对用户需求，在主机系统设计中，我们为客户选择的是具备SLI本工程针对用户需求，在主机系统设计中，我们为客户选择的是具备SLI、高性能、性价比高图形工作站，下面是对这种主机系统进展说明。8)产品的后续开发性修订。并拥有强大的技术力气和师资力气保证了教案的权威性，先进性。4.中学仿真试验室设计方案〕、立体投影系统、中学虚拟教学系统三局部组成：**主机治理系统实时处理用户与虚拟现实环境的交互。环境。工程投影机统的要求。区分率亮度度不够，会大大降低观众的沉醉感。比照度比照度太低的投影机做无缝拼接处理格外困难，效果很差。亮度全都性大多数低档投影机的投影图像的中间和四周往往亮度差异比较大、左边和右边演示，这种差异无关紧要，观众往往也不会留意到。但对于虚拟仿真应用，亮度全都性是影响无缝拼接效果的重5000流明以上。图像复原度真〕。但对虚拟仿真应用，假设仿真场景的颜色不匹配多台投影仪之间〕、物体略微有点变形，观众马上能够感觉得到。使“仿真”的意义大打折扣。可调整参数的多少调试简洁，更重要的是能保证图像效果。立体金属硬幕看画面不会消灭亮度变化的状况，格外适用于虚拟仿真环境。**中学虚拟试验系统**中学虚拟试验系统3D转变传统的试验教学模式，打破时空限制，彻底解决了传统试验中危急试验不敢做、微观试验不能做、一般试验不好做等多种困难。系统使用代技术的习惯，满足德智体美全面进展的综合性人才的需求。虚拟教学系统主要功能模块：试验系统模块该模块是系统的核心模块，目前已开发出的试验模式主要有：演示模式、指导模式、检错模式、微观模式等几种模式。用户可以依据个人状况，从虚拟试验用户可以随便切换不同的视角全局或局部查看试验。另外，针对各试验，系统添加实时语音和文字提示功能，以关心操作者学习和理解试验。各试验模式功能介绍如下：演示模式的试验。指导模式一步步操作，直至完成试验。检错模式的结果解释和现象说明。微观模式以便使用户更好地理解相关化学原理的反响