VR建筑工程实训室建设专项方案.docx
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1、VR-建筑工程实训室建设方案 项目负责人:寿胡滨联系电话:152-5719-0308目录一、项目背景2(一)、政策背景2(二)、行业背景2二、项目实施意义4(一)、教育意义5(二)实习实训意义6(三)社会效益和经济效益7三、建设内容8(一)、VR实训室原理8(二)、VR实验室的组成部分101、VR应用系统102、沉浸式虚拟三维显示系统113、沉浸式虚拟现实交互系统12(三)VR实训室建设18四、项目建设目标19一、项目背景(一)、政策背景中国教育部相关全方面提升高等教育质量若干意见(教高4号)提出,“加强试验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设,关键建设一批国家级试验教学示范中心、国家大学生
2、校外实践教育基地、高职实训基地。加强实践教学管理,提升试验、实习实训、实践和毕业设计(论文)质量。”等强化实践育人步骤方法。教育信息化十年发展计划(-)也指出,“建设仿真实训基地等信息化教学设施,建设实习实训等关键业务领域管理信息系统,建成支撑学生、老师和职员自主学习和科学管理数字化环境。国民经济和社会发展第十三个五年(-)计划纲要也提出要大力推进虚拟现实等新兴前沿领域创新和产业化。(二)、行业背景从上世纪90 年代开始,虚拟现实技术被广泛地应用于实体模型制作、信息交流和管理、艺术及娱乐等领域,同时也受到了建筑师们青睬。(1) 作为了解工具虚拟现实技术带给我们是含有真实感序列立体图象,这么就大
3、大方便了我们对于对象认识和了解。比如作出传统中国木建筑虚拟模型,建筑专业学生便可用此模型了解中国木建筑营建过程。又如,作出红楼梦中建筑群复原虚拟模型,综合成一个单独虚拟境界。利用它,通常人可很快了解小说中人物生活场景。在欧洲、日本和美国,虚拟现实日益广泛地被家俱商和房地产商们用作展示方法和促销手段。(2) 作为设计和体验工具为了确保生产出来产品符合不一样用户需求,有必需让用户在产品设计阶段就能体验产品性能,方便随时修改设计方案。利用虚拟现实技术让用户在虚拟空间中,对系统进行性能评价和模拟体验。比如虚拟厨房体验,设计者先依据用户要求设计厨房大致框架,据此用CAD系统划出平面图、立面图筹,并列出费
4、用清单。然后让用户在模拟体验系统中体验厨房方便程度。能够体验和厨房设计所对应虚拟空间中各部分配置,空间高度感、前后延伸感等。体验厨房门开闭、水龙头操作和在壁柜内放置物品情况等。有了这种虚拟厨房,能够使用户在厨房制造前检验设计合理性,然后依据用户确定设计开启计算机集成制造生产线,其加工精度为毫米。这就是虚拟现实技术作为设计和体验工具应用。(3) 技术论证在实际工程项目中, 因施工技术问题而造成原设计失败例子屡见不鲜,所以,对于很多大型建设项目而言,进行施工技术可行性论证很有必需。虚拟现实技术出现为我们处理了这一难题。利用虚拟现实技术不仅仅能够作视觉方面仿真,还能对动力学、运动学等方面进行仿真。比
5、如,经过模拟建筑施工中大型构件运输、装配过程,能够检验此过程中是否存在物件碰撞、干涉,是否因构件形变造成结构破坏等,经过虚拟工建造过程,能够检验施工计划和技术合理性和有效性。面对竞争日益猛烈人才市场,担负着教育责任工程建设类院校,不可能像基础教育一样只关注对学生基础素质培养,院校也面临着毕业生无一技之长难以就业困局。缺乏专业试验实训室及配套软件,建筑类院校建设类专业试验及实训课程基础以老师理论讲授、案例教学为引导,学生进行校外实习和方案设计为主教学模式。重视土木类教学,缺乏针对施工技术和管理类实训。实际教学和实际工作步骤存在一定差距。侧重基础知识和技能教学,实际工程案例缺乏,缺乏对建筑、水利、
6、市政等施工企业岗位实战认识实训和岗位性综合实训,缺乏项目全生命周期综合案例实训。建设类专业职业发展所需应用技能:坚实专业知识及基础操作技能;对行业工作步骤把握及管理工作融会贯通;建设类专业因为其特殊性,通常建筑企业不愿意接收学生实习,安全原因是一个比较大难题。但本专业又含有突出实践性和应用性特点,使得在教学过程中必需经过实习和实训,才能使学生将所学知识和技能掌握。缺乏必需实训软件和仿真实训平台,将严重影响教学质量和学生综合素质培养。二、项目实施意义利用虚拟现实技术,以数字化信息为基础,对学校教学、科研、管理和生活服务等全部信息资源进行全方面数字化,最终实现教育信息化,提升学校办学水平和管理水平
7、。(一)、教育意义虚拟仿真试验教学是中高等教育信息化建设和试验教学示范中心建设关键内容,是学科专业和信息技术深度融合产物。虚拟仿真试验教学建设工作坚持“科学计划、共享资源、突出关键、提升效益、连续发展”指导思想,以全方面提升中高等院校学生创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质试验教学资源为关键,以建设信息化试验教学资源为关键,分年度建设一批含有示范、引领作用虚拟现实技术试验教学中心,连续推进试验教学信息化建设,推进中高等院校试验教学改革和创新。职业教育,尤其是我们所处建设领域,职业化学校担负着培养职业技能型人才任务,是社会经济发展很关键组成部分。但我们能够看到,现在教学模式单一而落后,教学过程中
8、以书本为主,理论化教学模式仍然是主流,而建设领域技术发展和创新日星月异,教材老化和脱节严重影响到了行业发展,同时加剧了就业压力和专业人才缺口扩大。在传统教学中,长久以来大家不得不用抽象概念表示很丰富内容,如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成部分要求符号来表示三维立体建筑,用比较抽象图形和精练语言来描述复杂场景,以传输大量信息。但这一个信息处理和传输方法受到信息接收者所从事职业、知识结构及了解能力影响,交流起来很困难。虚拟现实技术发展为我们克服这一困难提供了极其有效手段。用虚拟现实既能表示真实世界,也能够表示虚拟世界。表示真实世界时,能够突破物理空间和时间约束,做到能“超越现实”;在表示虚拟世
9、界时,又能使其中虚拟物体表示出三维逼真感,以达成身临其境感受,最终形成一个“人能沉醉其中、超越其上、进出自如、交互作用三维信息空间”。VR技术为用户提供了一个新型人机接口,它利用计算机生成交互式三维环境,不仅使参与者能够感受到景物或模型逼真存在,而且对参与者运动和操作做出实时正确响应。引入职教一体化VR实训室建设,将其沉醉性、交互性、自主性、多感知性等特征融入教学过程中,以实训室为依靠,基于“互联网+”手段实现教学模式创新、教学方法创新、教学内容和实际同时。(二)实习实训意义职教一体化VR实训室建设将极大程度上处理本校学生实习实训,课堂教学以实际相互衔接,培养学生基础知识和专业职业技能融合。同
10、时一体化思绪引入,将使得教学深度、系统化更强,培养职业管理型人才及综合素质较高专业技术人才目标将愈加有利。虚拟现实技术试验是为本科教学而设计和实现。虚拟仿真试验教学依靠虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真虚拟试验环境和试验对象,学生在虚拟环境中开展试验,达成教学纲领所要求教学效果。虚拟仿真试验教学中心建设任务是实现真实试验不含有或难以完成教学功效。在包含高危或极端环境、不可及或不可逆操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况时,提供可靠、安全和经济试验项目。虚拟仿真试验教学中心建设应充足表现虚实结合、相互补充、能实不虚标准。(三)社会效益和经济效益职教一体化VR实训
11、室相对于传统等百分比建筑专业情景模型基地愈加省钱、省场地、省人工。职教一体化VR实训室建设,能够有效处理本校学生实习实训同时,使得常规外出实习实训安全风险得以规避,安全管理压力和风险得以控制。 建设完成后,能够吸纳地方弟兄院校和相关培训单位,将本校一体化实训基地有条件进行开放,以低于市场平均价格实习实训费用,服务于其它院校,提升地方职业化教育水平。 大量施工企业也存在亟待处理安全教育、入职培训、技能培训问题,施工企业能够将一体化实训基地作为企业培训和教育窗口和平台。同时,基地也能够聘用有丰富经验一线技术管理人员参与日常工作中来,经过技术融合、管理融合等思绪不停提升实训基地水平。三、建设内容(一
- 配套讲稿:
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