虚拟仿真实验教学中心信息化平台及资源建设方案

大学物理开放式虚拟仿真实验室建设方案新 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】大学物理开放式仿真实验室建设方案项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司归属部门：中国科学技术大学联系电话：2016年6月29日1、项目建设背景、物理实验教学国内概况物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。

在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。

当前我国高等教育已进入全面提高教育质量的新阶段。

进一步更新教育理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实施以教师为主导，以学生为主体的实验教学是进一步深化改革的重要内容，也是巩固十多年来的教学成果、提高教学质量、实现实验教学目标的重要保证。

教育部多次强调并要求：高校要大力加强实验、实践教学的改革，要重视实践环节，提高学生实践能力，推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。

要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件。

在《关于加强高等学校实验室工作的若干意见》中更明确指出：“大力推进实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。

持续投入必要的经费与人员，切实推进实验室信息化建设和信息化管理。

建设科学、便捷使用的实验室网络管理系统，提升实验室在设备采购、资产管理、信息统计、开放共享等工作的管理水平。

建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效利用实验室资源的自主学习和个性化发展的需求。

”、我中心物理实验教学存在的问题1.2.1实验预习、复习环节不完善我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习、复习的环境。

包装工程国家级虚拟仿真实验教学中心的建设与实践包装工程国家级虚拟仿真实验教学中心的建设与实践随着包装工程行业的不断发展壮大，包装技术的重要性日益凸显。

如何培养一批具备实践能力和创新能力的包装工程专业人才成为当前亟待解决的问题。

在此背景下，包装工程国家级虚拟仿真实验教学中心的建设与实践成为了一项紧迫且具有重要意义的任务。

包装工程国家级虚拟仿真实验教学中心的建设是为了满足包装工程专业人才培养的需求。

该中心以虚拟仿真技术为核心，通过构建虚拟实验平台，实现包装工程实验的“真实还原”。

学生可以在虚拟环境中进行各种包装实验，如包装设计、包装材料性能测试、包装流程优化等。

通过这种方式，学生能够更好地掌握包装工程实践操作和解决实际问题的能力。

在中心建设的过程中，我们遇到了许多困难和挑战。

首先是技术难题。

虚拟仿真技术在包装工程领域的应用还处于起步阶段，相关软硬件设备的研发和集成存在一定难度。

其次是平台建设问题。

虚拟实验平台需要进行大量的数据采集和模型构建，需要投入大量的人力和物力资源。

最后还有师资队伍建设问题。

建设一个虚拟仿真实验教学中心，需要有一支高水平的师资队伍来进行教学和研究工作。

为了克服这些困难和挑战，我们采取了一系列的措施。

首先是加强与企业和研究院所的合作。

通过与包装工程行业的企业和研究院所的合作，共享资源和技术，解决技术难题。

其次是加大投入，充分利用现有的学校资源，加强师资队伍的培养和引进。

最后是注重学生实践能力的培养。

虚拟仿真实验教学中心建设的目的就是要培养学生的实践能力，因此我们注重在实践操作和解决实际问题的过程当中，对学生进行指导和辅导。

在实践中，包装工程国家级虚拟仿真实验教学中心取得了一系列的成果。

首先是实验教学效果显著提高。

通过虚拟实验平台，学生能够在一个虚拟的环境中进行各种实验操作，提前熟悉实验过程和仪器设备的使用，使得实验教学效果得到了显著提高。

其次是学生的实践能力得到了有效培养。

在虚拟环境中进行实验操作，学生可以自主设计实验方案，解决实际问题，提高了学生的实践能力和创新能力。

一、方案背景虚拟仿真实验教学中心是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物，更是实验教学的发展方向，重点是建设信息化实验教学资源。

依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，学生在虚拟环境中开展实验，达到所要求的认知与实践教学效果。

二、整体设计第一类为可远程控制的共享资源，主要为虚拟现实教学资源，构建了高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，包括播音、编导、新闻、广告四大门类的近20门课程。

这部分资源与电视演播实验室、电视采编实验室、高清非线性编辑网络实验室、电子技术实验室从资源配置上充分体现了虚拟结合，相互补充的原则，其中一部分课程可补充目前实践训练所缺乏的参与程度低、成本高的部分，例如摄像机拆卸与组装、复杂仪器的机械安装等课程；一部分课程可作为真实实训教学的训前准备课程，这部分课程可减少真实实训的高消耗，例如新闻摄影、电视摄像等课程。

第二类为软件共享资源，软件共享是利用仿真工具软件二次开发的纯数字仿真实验资源，不带有实物对象，例如舞台等大型设施的搭建与媒体运行的系统集成等内容。

另外，软件共享资源还有一类是集中了播音、编导、新闻、广告类各专业相关工具软件近20种，由学生自主进行相关课程的虚拟仿真实验，此类软件资源即可实现虚拟现实仿真资源（VR版本）又可与高清非线性编辑网络实验室联合，建立区域网络系统（PC版本）。

第三类为仪器共享资源，是虚拟仿真实验中有部分实物参与的半实物仿真系统，例如，在新闻摄影的仿真教学实验中，有虚拟控制器加实际对象的半实物仿真，有实际控制器加虚拟对象的半实物仿真，可实现诸如水下拍摄、直升机拍摄等多种复杂情况下的拍摄方式。

这部分为虚实结合资源，真实实验中不能实现的功能由虚拟部分实现，真实环境中可以实现的功能由实物对象实现。

三、架构设计针对整体方案设计要求，各类共享资源需配备完善的软件系统，而软件的知识数据管理是本方案中所有软件运行的数据基础保证。

1.项目背景** 信息技术大发展信息技术是当今世界创新速度最快、通用性最广、渗透力最强的高技术之一，信息化是对人类生产生活方式影响最为深刻、对世界文明影响最为深远的大趋势之一。

新世纪以来，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的影响。

工业革命已经200多年，但世界上还有相当多地区没有实现工业化，而互联网问世只有20年，就已经迅速覆盖全球。

当前，信息技术继续朝着数字化、集成化、智能化、网络化方向发展，信息技术革命与产业变革同时并发，历史性地聚集到一起，深刻改变着人们工作生活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、绿色制造正在改变制造业的模式，引领着全球产业发展的新方向。

信息化催生了新的商业模式，使技术、网络、应用、服务深度融合，衍生更多类型的生产生活服务业态，形成更加旺盛的消费和投资需求。

信息化缩短了知识创新和技术转化的周期，有效促进学科交叉融合，实现全球研发、全球生产、全球配置，使知识的生产、应用、传播呈现出空前的速度和规模。

信息化改变了人类认知和社会交往方式，即时通讯、网上购物、远程医疗、视频点播丰富了人们的生活。

信息化加快了全球化进程，使全球化更加广泛、迅速、深入，人类同住地球村变成现实。

信息化正在为人类开辟新的发展空间——“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可或缺的部分。

当前，无论是发达国家还是发展中国家，都在着手布局信息化，力图抢占未来发展的战略制高点。

信息化能力已经成为衡量一个国家或地区综合实力的重要标志。

谁在信息化潮流中落伍，谁就会被时代所淘汰。

教育信息化正是在全球信息化的大背景下产生的，信息技术的全面渗透深刻影响着教育理念、模式和走向，教育发展必须适应信息化时代的特征。

在教育大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。

大学物理开放式仿真实验室 建设方案

演示地址： 项目名称：《大学物理开放式仿真实验室》 负责单位：安徽省科大奥锐科技有限公司 归属部门：中国科学技术大学 联系电话：

2016年6月29日 1、项目建设背景 ...............................................错误!未定义书签。 、物理实验教学国内概况 ....................................错误!未定义书签。 、我中心物理实验教学存在的问题 ............................错误!未定义书签。 实验预习、复习环节不完善 ..............................错误!未定义书签。 面向大面积学生，设计性、开放性实验教学实施困难 ........错误!未定义书签。 现有的管理手段无法满足实验室开放要求 ..................错误!未定义书签。 ②、提供开放式教学服务，给学生提供自主学习环境。实现学生自由预约、自主实验，满足学生自主学习和个性化发展的需求。充分发挥学生的主动性，激发学习热情，提高教学效果。 ................................................错误!未定义书签。 ③、提高实验室管理水平，为领导进行实验室建设时提供真实数据作为决策依据。传统管理方式下，重复劳动繁重，管理效率低下，实验室教师疲于大量的管理工作，投入在教学研究、科学研究和技术创新方面的时间有限，不利于教学的深化改革，不利于仪器设备的技术挖掘和技术创新，不利于教师及实验技术人员队伍的建设和发展。实验室和仪器设备相关的数据又是动态的，随着时间的推移，仪器的维修维护、采购报废、使用记录繁多，数据整理工作量大、上报困难，容易流于形式，为领导实验室建设决策增加了不确定因素。利用信息化手段不仅提高了管理效率，而且解放了教师。建立完善的数据库，利用信息化技术自动搜集、整理实验室利用率、仪器利用率、各实验项目教学的开展情况等等，保障数据的真实性和完整性。 ..................错误!未定义书签。 ④、保障实验室安全的同时，完善了实验教学链。实验室开放的前提是安全，利用物理实验预习自动评判系统进行实验室安全准入，使学生在进入实验室前熟悉实验原理及仪器原理、掌握实验仪器操作规范、了解实验室使用安全，并且通过系统自动评判学生预习成绩，学生在达到教师设置的成绩时获得实验室预约资格。不仅保障了实验室安全，而且完善了教学链中的实验预习环节，提高学生预习效果。 ......错误!未定义书签。 、开放式仿真实验室应用于物理实验教学解决的问题： ..........错误!未定义书签。 完善了物理实验预习、复习环节，营造多元化教学模式： ....错误!未定义书签。 设立设计性实验内容，提高教学水平： ....................错误!未定义书签。 实现了实验室在时间、空间、管理上的真正开放 ............错误!未定义书签。 建设丰富的实验教学网络资源 ............................错误!未定义书签。 建设实时交互系统，实现网络授课 ........................错误!未定义书签。 建设实验报告自动评阅系统，提高实验教学质量 ............错误!未定义书签。 2、开放式仿真实验室建设 .......................................错误!未定义书签。 、开放式仿真实验室建设之软件系统： ........................错误!未定义书签。 大学物理仿真实验 ......................................错误!未定义书签。 物理实验中心网站系统 ..................................错误!未定义书签。 物理实验资源库系统 ....................................错误!未定义书签。 实验选课及教学管理系统 ................................错误!未定义书签。 实验教学实时交互系统 ..................................错误!未定义书签。 物理实验考试与自动判卷系统 ............................错误!未定义书签。 大学物理实验预习自动评判系统 ..........................错误!未定义书签。 实验报告自动评阅系统 ..................................错误!未定义书签。 开放式实验室管理系统 ..................................错误!未定义书签。 开放式仿真实验室建设之硬件 ................................错误!未定义书签。 配套硬件系统： ........................................错误!未定义书签。 开放式仿真实验室平面俯视图： ..........................错误!未定义书签。 教室布置示意图 ........................................错误!未定义书签。 网络拓扑图 ............................................错误!未定义书签。 系统连接图 ............................................错误!未定义书签。 多媒体讲台 ............................................错误!未定义书签。 实验台电源控制器、短路保护装置： ......................错误!未定义书签。 3、技术支持与服务 .............................................错误!未定义书签。 、服务内容 ................................................错误!未定义书签。 、服务方式 ................................................错误!未定义书签。 虚拟仿真实验教学中心配置： ....................................错误!未定义书签。 1、项目建设背景 、物理实验教学国内概况 物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。在培养学生严谨的科学思维、创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。当前我国高等教育已进入全面提高教育质量的新阶段。进一步更新教育理念、积极创造条件在教学实践中实质性地实施以教师为主导，以学生为主体的实验教学是进一步深化改革的重要内容，也是巩固十多年来的教学成果、提高教学质量、实现实验教学目标的重要保证。 教育部多次强调并要求：高校要大力加强实验、实践教学的改革，要重视实践环节，提高学生实践能力，推进实验内容和实验模式改革和创新，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力。要根据培养学生动手和实践能力需要，不断改善实验和实习教学条件。在《关于加强高等学校实验室工作的若干意见》中更明确指出：“大力推进实验室信息化建设，实现优质资源开放共享。持续投入必要的经费与人员，切实推进实验室信息化建设和信息化管理。建设科学、便捷使用的实验室网络管理系统，提升实验室在设备采购、资产管理、信息统计、开放共享等工作的管理水平。建设实验教学网络平台和实验教学资源共享平台，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，满足学生自主选课、自助实验、有效利用实验室资源的自主学习和个性化发展的需求。” 、我中心物理实验教学存在的问题 1.2.1实验预习、复习环节不完善 我中心实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习、复习的环境。我校学生目前进行实验预习、复习时只能通过书本进行，只能对理论知识进行预习、复习。而物理实验教学中最重要的动手操作预习、复习由于受到硬件和师资的限制，无法在实验室开展。预习环节的不完善导致学生无法对实验环境建立直观认识，学生上课前对即将开展的实验过程不熟悉，学生实验中无法有目的、有指导地进行操作和观察,独立思考，利用掌握的知识对现象进行合理分析讨论，解决实验问题。同时由于课堂受到时间的限制学生在课堂实验上无法消化实验教学的内容，而复习环节的不完善导致学生对所学实验根本无法掌握。这样的教学过程导致很多学生上实验课变成了“走过场”。打击了学生对物理实验学习的积极性。

虚拟仿真实验室建设方案详细介绍本文档旨在提供一个详细的虚拟仿真实验室建设方案。

虚拟仿真实验室是一个用虚拟技术模拟真实实验环境的实验室，它提供了一种安全、便捷且经济高效的方法来进行实验。

目标我们的目标是建立一个高质量的虚拟仿真实验室，可以满足以下需求：1. 提供准确、稳定的虚拟实验环境；2. 支持多种实验项目和科目；3. 提供实验数据的收集和分析功能；4. 能够远程访问和控制实验环境；5. 确保系统稳定性和安全性。

方案详细技术设施- 软件：选择一款可靠的虚拟化平台，如VMware或VirtualBox，用于创建和管理虚拟机。

此外，还需要选择一些实验软件，如MATLAB、LabVIEW等，以提供实验环境和功能。

- 硬件：需购买高性能计算机作为主机，以运行虚拟化平台和实验软件。

此外，还需适配合适的显示器、键盘、鼠标等设备。

- 网络：确保高速可靠的网络连接，以实现远程访问和控制实验环境的需求。

实验设计与开发- 根据不同的科目和实验项目，设计和开发相应的虚拟实验环境。

- 尽可能模拟真实实验场景，包括实验器材、实验步骤等。

- 确保实验的准确性和稳定性，通过测试和验证进行优化和改进。

实验数据的收集与分析- 设计合适的数据采集模块，用于收集实验数据。

- 开发相应的数据分析工具，提供数据处理、分析和可视化的功能。

- 将实验数据保存到数据库中，可以方便地进行后续查询和分析。

远程访问与控制- 搭建合适的服务器架构，用于远程访问和控制虚拟实验环境。

- 实施有效的安全措施，包括身份验证、访问权限控制等，以确保系统的安全性。

总结本建设方案为虚拟仿真实验室提供了一个详细的框架，包括技术设施、实验设计与开发、数据收集与分析以及远程访问与控制等方面。

通过执行这些方案，我们将建立一个高质量、稳定和安全的虚拟仿真实验室，为学生提供更好的实验学习环境。

活动方案之仿真实训平台建设方案1仿真实训平台建设方案【篇一：建筑工程仿真实训系统-建设方案】建筑工程仿真实训系统建设方案专业名称建筑工程学校名称 **学校编制人员**学校时间目录第一部分建设背景 .......................................................... ............................................................. .. 3一、行业背景 .......................................................... ............................................................. . (3)二、教育背景 .......................................................... ............................................................. . (3)第二部分建设意义 .......................................................... .. (4)一、学生层面 .......................................................... ............................................................. . (4)二、学校层面 .......................................................... ............................................................. . (5)三、社会层面 .......................................................... ............................................................. . (5)第三部分建设目标 .......................................................... .. (5)一、总体目标 .......................................................... ............................................................. . (5)二、具体目标 .......................................................... ............................................................. . (6)第四部分建设基础 .......................................................... .. (7)一、实践教学意识强 .......................................................... .. (7)第五部分建设思路 .......................................................... (7)一、利用技术优势，直击教学难点 .......................................................... .. (7)二、立足教学需求，提高教学深度 .......................................................... .. (8)第六部分建设内容 .......................................................... . (8)一、技术路线 .......................................................... ............................................................. . (8)二、功能细分 .......................................................... ............................................................. .. 10第七部分软硬件设计 .......................................................... . (12)一、设计原则 .......................................................... . (12)二、网络拓扑结构设计 .......................................................... (13)三、数据库和操作系统 .......................................................... .. (13)四、性能指标设计 .......................................................... . (13)第八部分系统安全方案 .......................................................... (14)一、安全体系结构 .......................................................... .. (14)二、安全管理 .......................................................... ............................................................. .. 14十、服务保障 .......................................................... ............................................................. . (16)第一部分建设背景一、行业背景建筑行业应用型人才需求建筑业的高速发展，急需大批高素质、高质量而且能够适应建筑市场的技术型人才。

虚拟仿真实验的教学平台功能、信息化设备与信息安全中心充分依托物理学国家重点学科雄厚的学科平台，充分整合教学和科研资源，大力进行信息化设备与安全减少，有效地构建平台使用、共享和管理功能，在虚拟仿真实验教学实践中，取得了良好的教学效果和成绩，得到了省内外专家同行的高度评价。

一、强大的依托环境我校物理与电子技术虚拟仿真实验教学中心，主要依托物理学（理科，师范类）和电子、通信、计算机（工科，非师范类）两大门类学科建设而成，充分集中的了全校的优势资源和环境，具体如下：(1)国家重点学科：物理学（我校理工科仅有的两个国家重点学科之一）(2)国家级教学团队：物理学（2009年实现了我校理工科类在该“质量工程”项目上零的突破）；(3)国家“211工程”重点建设学科：理论物理(4)教育部重点实验室: 低维量子结构与调控省部共建(5)湖南省特色专业：物理学、电子信息科学与技术(6)湖南省重点本科专业：物理学(7)一级学科博士点和博士后科研流动站：物理学二、完备的虚拟仿真实验功能虚拟仿真实验的教学平台能够提供电磁学、光学、电学、热学、力学和近代物理等课程共计近百个远程仿真实验，在实验室局域网中运行并在实验教学中进行了应用，实现了实验教学资源的共享，构建了多元化的现代物理实验教学，这种在线开放式教学技术，完善了实验管理，提高了教学质量，在培养不同层次理工科学生及其创新能力方面发挥了重要作用，取得了明显的效果。

三、一流的信息化设备中心近年通过大力投入，购置了大批信息化设备，如：SGI小型机，DELL高性能计算机集群，DELL服务器等，建设了一流的演示与探索实验教学平台，并进行了配套的特色实验教材、实验教学方法的建设。

同时，中心整合了学校校园信息中心的资源，将诸多虚拟仿真软件挂载在校园信息中心服务器，从而能够为全校师生共享使用。

同时，提供一定数量的VPN专用账号，为虚拟仿真实验的国内外远程用户提供服务，取得了较好的效果。

四、可靠的网络与信息安全保障网络与信息安全是虚拟仿真实验教学正常开展的前提，中心连同学校校园信息中心一起，为所有虚拟仿真计算机配备了专用防火墙和网络版瑞星杀毒软件，有效的保障了整个中心的虚拟仿真资源的正常运转。

MRI虚拟仿真实训室建设方案随着成像技术的发展，医学影像诊断设备迅猛发展，MRI大型医学影像设备也在各大型医院普遍使用，相关实验课往往安排在医院进行，但医院的医疗任务繁重、设备昂贵且结构复杂，学生的实际动手实践机会较少，学生的专业技能训练培养难以保障。

MRI实训室的建设解决MRI设备实验教学和技能操作不易开展的难题，使学生得到标准、规范的实践技能训练，提升医学影像人才培养质量。

MRI虚拟仿真实训室建设政策导向国家虚拟仿真实验教学项目是示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的深化和拓展，坚持立德树人，强化以能力为先的人才培养理念，坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的原则，突出应用驱动、资源共享，将实验教学信息化作为高等教育系统性变革的内生变量，以高质量实验教学助推高等教育教学质量变轨超车，助力高等教育强国建设。

MRI虚拟仿真实训室的建设，贯彻落实国家在虚拟仿真技术在信息技术与教育教学领域的深度融合，学生通过实训技能在医院真正顶岗，为工作打下良好基础。

医影智能虚拟仿真实训室整体建设以产学研结合理念为核心，融合开放式管理平台、软硬件环境，打造教学体验、实训为一体的现代化、信息化的体验场所。

MRI实训室建设意义教学方面：传统医学影像技术讲授枯燥，学生理解难度大，原理晦涩难懂，MRI影像设备受资金场地等限制大，难以随时随地学习实训。

实训室建设使学生“身临其境”，符合职业教育的“现场感强”的要求。

满足学生日常学习过程中对于反复实训的需要，增加学习兴趣。

技术层面：影像技术是一门交叉学科,是电子、机械、数字技术、光学工程等专业综合发展的结果,各专业技术的飞速发展使从业人员跟不上发展的步伐。

虚拟仿真系统紧跟发展趋势，技术融合软件更新，拆分设备结构，呈现设备原理，真正理解基础上操作，同时适应职业教学改革。

人才建设：我国影像技术专业人才紧缺，院校在培养中教学方式单一，仪器老化，学生建设中能力参差不齐，毕业使学生很难在医院真正顶岗，实训室的建设使学生接触设备与医院新型医学设备近乎一致,能有效培养学生实践操作能力、自主学习能力、临床思维能力真正做到信息技术与教育教学深度融合，助力人才培养。