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開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)管理平臺軟件開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)管理平臺軟件一、平臺背景 目前，大多數高校都有針對課程使用實(shí)驗教學(xué)軟件，但由于每個(gè)專(zhuān)業(yè)或課程的情況不同，購買(mǎi)的軟件所采用的工作環(huán)境、體系結構、編程語(yǔ)言、開(kāi)發(fā)方法等也各不相同。由于學(xué)校管理工作的復雜性，各校乃至校內各專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗教學(xué)建設大都自成體系，各自為政，形成了“信息孤島”。主要面臨如下問(wèn)題： • 管理混亂，各種實(shí)驗教學(xué)軟件缺乏統一的集中管理； • 使用不規范，缺乏統一的操作模式和管理方式； • 可擴展性差，無(wú)法支持課程和相應實(shí)驗的擴展； • 各系統的數據無(wú)法共享，容易形成“信息孤島”； • 缺乏足夠的開(kāi)放性； • 軟件部署復雜，不同的軟件不能運行在同一臺服務(wù)器上。 二、平臺目標 該平臺的目標就是高效管理實(shí)驗教學(xué)資源，實(shí)現校內外、本地區及更廣范圍內的實(shí)驗教學(xué)資源共享，滿(mǎn)足多地區、多學(xué)校和多學(xué)科專(zhuān)業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的需求。平臺要實(shí)現學(xué)校購置的所有實(shí)驗軟件統一接入和學(xué)生在平臺下進(jìn)行統一實(shí)驗的目的，通過(guò)系統間的無(wú)縫連接，使之達到一個(gè)整體的實(shí)驗效果，學(xué)校通過(guò)該平臺的部署，不僅可以促進(jìn)系統的耦合度，解決信息孤島的問(wèn)題，還可以使學(xué)校能夠迅速實(shí)施第三方的實(shí)驗教學(xué)軟件。 平臺提供了全方位的虛擬實(shí)驗教學(xué)輔助功能，包括：門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、實(shí)驗前的理論學(xué)習、實(shí)驗的開(kāi)課管理、典型實(shí)驗庫的維護、實(shí)驗教學(xué)安排、實(shí)驗過(guò)程的智能指導、實(shí)驗結果的自動(dòng)批改、實(shí)驗成績(jì)統計查詢(xún)、在線(xiàn)答疑、實(shí)驗教學(xué)效果評估等功能，同時(shí)該平臺可擴展集成第三方的虛擬實(shí)驗課程資源或自建課程資源，為各類(lèi)院校虛擬實(shí)驗教學(xué)環(huán)境提供服務(wù)并進(jìn)行相應的應用。
三、應用方案 《國家中長(cháng)期教育改革和發(fā)展規劃綱要（2010－2020年）》第十九章第六十條明確指出:加強優(yōu)質(zhì)教育資源開(kāi)發(fā)與應用。加強網(wǎng)絡(luò )教學(xué)資源庫建設。引進(jìn)國際優(yōu)質(zhì)數字化教學(xué)資源。開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò )學(xué)習課程。建立數字圖書(shū)館和虛擬實(shí)驗室。建立開(kāi)放靈活的教育資源公共服務(wù)平臺，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源普及共享。創(chuàng )新網(wǎng)絡(luò )教學(xué)模式，開(kāi)展高質(zhì)量高水平遠程學(xué)歷教育。 虛擬實(shí)驗建設的理念就是采用我們這個(gè)方案的理念(平臺+資源)，發(fā)布一個(gè)虛擬實(shí)驗中心門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、建設一個(gè)開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的管理和共享平臺，然后再陸續把相關(guān)虛擬實(shí)驗課程的資源統一放到該平臺來(lái)進(jìn)行管理，從而面向各個(gè)學(xué)科的相關(guān)課程開(kāi)展虛擬實(shí)驗教學(xué)。 四、平臺的主要功能 開(kāi)放式虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的管理和共享平臺包括虛擬實(shí)驗中心門(mén)戶(hù)網(wǎng)站、實(shí)驗前的理論學(xué)習、實(shí)驗的開(kāi)課管理、典型實(shí)驗庫的維護、實(shí)驗教學(xué)安排、實(shí)驗過(guò)程的智能指導、實(shí)驗結果的自動(dòng)批改、實(shí)驗成績(jì)統計查詢(xún)、數字化資源管理、師生互動(dòng)交流和系統管理等子系統。 虛擬實(shí)驗中心門(mén)戶(hù)網(wǎng)站：一個(gè)動(dòng)態(tài)Web系統，系統內容包括中心介紹、實(shí)驗教學(xué)、實(shí)驗隊伍、管理模式、設備與環(huán)境、教學(xué)特色、中心新聞/公告/通知等。 實(shí)驗教務(wù)管理：課程庫、培養計劃、排課、選課、開(kāi)課審核等功能。 實(shí)驗教學(xué)管理：現場(chǎng)實(shí)驗安排、虛擬實(shí)驗安排、實(shí)驗批改、考勤管理、成績(jì)管理、實(shí)驗報告等。 實(shí)驗前理論學(xué)習：實(shí)驗前學(xué)生通過(guò)練習、自測、課件等方式學(xué)習實(shí)驗理論知識。 實(shí)驗過(guò)程智能指導：學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中遇到問(wèn)題可以請求指導，系統給出指導信息。 實(shí)驗結果自動(dòng)批改：學(xué)生提交實(shí)驗結果后系統自動(dòng)評判，給出分數和評分點(diǎn)。 數字化資源管理：各種虛擬實(shí)驗、仿真軟件和演示動(dòng)畫(huà)的上傳、發(fā)布。 實(shí)驗室開(kāi)放預約管理：實(shí)驗室設備借出、實(shí)驗室預約、實(shí)驗預約、工位預約管理。 師生互動(dòng)交流：實(shí)時(shí)答疑、在線(xiàn)留言等。 系統管理：用戶(hù)、分組、角色、權限、日志、備份管理和實(shí)時(shí)監控等。 五、平臺特點(diǎn) 1)系統針對學(xué)校實(shí)驗教學(xué)整體需求設計，滿(mǎn)足校級實(shí)驗教學(xué)需要； 2)可集成所有符合標準的第三方虛擬實(shí)驗系統和軟件； 3)經(jīng)典實(shí)驗的設計采用B/S架構，方便學(xué)生使用和系統部署； 4)全面開(kāi)放了實(shí)驗室的實(shí)驗資源，提供開(kāi)放式實(shí)驗教學(xué)服務(wù)。方便學(xué)生自主靈活參與實(shí)驗，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，提高實(shí)驗教學(xué)的效果； 5)多種角色應用體系，多種業(yè)務(wù)權限配置，滿(mǎn)足學(xué)生、教師、教務(wù)人員、實(shí)驗室管理人員和校領(lǐng)導的需求，受益面廣； 6)人性化的協(xié)同學(xué)習，幫助教師和學(xué)生隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò )在線(xiàn)或離線(xiàn)交流； 7)虛擬實(shí)驗和現實(shí)實(shí)驗相結合，豐富了實(shí)驗教學(xué)方式，通過(guò)系統可同時(shí)管理硬件實(shí)驗和虛擬實(shí)驗； 8)實(shí)驗教學(xué)排課靈活，可統一安排也可學(xué)生自選，提供學(xué)生、教師以多種方式打印課表； 9)多種數據導入導出功能，方便各種身份角色數據匯總、數據統計； 10)可無(wú)縫集成到學(xué)校的教學(xué)教務(wù)管理系統中； 11)支持實(shí)驗報告在線(xiàn)提交，并提供實(shí)驗報告在線(xiàn)批注和智能批功能； 12)可根據現實(shí)實(shí)驗室進(jìn)行直觀(guān)的工位布局，方便學(xué)生預約和入座； 13)支持在線(xiàn)多媒體編輯宣傳內容，可實(shí)現實(shí)驗中心與下設實(shí)驗室門(mén)戶(hù)網(wǎng)站統一管理； 14)系統更加注重實(shí)驗教學(xué)效果。 |
