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VR-建筑工程实训室建设方案(2011-2020年)项目背景

2022-07-10 09:00:50

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1、-VR-建设工程实训室建设方案项目负责人:寿虎斌联系电话: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)实习培训意义6(三)社会经济效益7三、建设内容8(一),VR实训室原理8(二),VR实验室组成101、VR应用系统102、沉浸式虚拟3D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) 工信部若干意见中国教育关于全面提高高等教育质量(交高20124号)提出,“加强实验室、实践实训基地、实践教学共享平台建设” ,着力建设一批国家级实验教学示范中心。 ,

2、全国大学生校外实践教育基地和职业培训基地。加强实践教学管理,提高实验、实训、实习和毕业设计(论文)质量。 《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》还指出,“建设模拟实训基地等信息化教学设施,建设实训等重点业务领域的管理信息系统,构建支持学生、教师和工作人员自主学习和科学管理的数字环境。国民经济和社会发展“十三五”(2016-2020年)规划纲要也提出,大力推进虚拟现实等新兴前沿领域的创新和产业化。 (二),行业背景自1990年代以来,虚拟现实技术在实体模型制作、信息交换与管理、艺术娱乐等领域得到广泛应用,也受到建筑师的青睐。(< @1) 作为理解作品

3、虚拟现实技术为我们带来了一系列具有真实感的立体图像,极大地方便了我们对物体的理解和理解。例如,可以创建一个中国传统木结构建筑的虚拟模型,建筑专业的学生可以利用这个模型来了解中国木结构建筑的建造过程。另一个例子是对红楼梦中的建筑进行还原虚拟模型,并将它们合成为一个单一的虚拟领域。使用它,普通人可以快速了解小说中人物的生活场景。在欧洲、日本和美国,虚拟现实越来越广泛地被家具经销商和房地产开发商用作展示和推广的手段。 (2)作为设计和体验工具,为了保证生产出来的产品满足不同用户的需求,需要用户在产品设计阶段体验产品的性能,从而进行修改随时制定设计方案。利用虚拟现实技术,让用户在虚拟空间中评估系统性能,模拟体验。例如,虚拟厨房体验,设计

4、设计师首先根据用户要求设计厨房的总体框架,并使用CAD系统相应绘制平面图和立面图,并列出造价清单。然后让用户在模拟体验系统中体验厨房的便利。您可以体验厨房设计对应的虚拟空间中各部分的配置、空间的高度、前后的延伸。体验厨房门的开合、水龙头的操作、壁柜内物品的摆放。有了这种虚拟厨房,用户可以在厨房制造前检查设计的合理性,然后根据用户确定的设计启动计算机集成制造生产线,其加工精度为毫米级。这是虚拟现实技术作为设计和体验工具的应用。 (3)技术论证在实际工程项目中,由于施工技术问题导致原设计失败的情况并不少见。因此,对于很多大型的建设项目来说,进行施工技术可行性论证是非常必要的。 .

5、。虚拟现实技术的出现为我们解决了这个问题。使用虚拟现实技术不仅可以模拟视觉方面,还可以模拟动力学和运动学。例如,通过模拟建筑施工中大型构件的运输和组装过程,可以检查在此过程中是否存在物体的碰撞或干扰,以及构件变形是否导致结构损坏。性和有效性。面对竞争日益激烈的人才市场,承担教育责任的工程​​建设院校不能像基础教育那样专注于培养学生的基本素质。高校也面临毕业生无技能、就业难的困境。缺乏专业的实验实训室和配套软件。建筑类院校建筑类专业的实验实训课程基本以教师理论讲授和案例教学为指导,学生进行校外实习和方案设计为主的教学模式。

6、注重土木工程教学,但缺乏施工技术和管理方面的实践培训。实际教学与实际工作过程存在一定差距。重视基础知识和技能教学,缺乏工程实践案例,缺乏对建筑、水利、市政建设等施工企业的实践知识培训和岗位综合培训,缺乏全生命周期的综合案例培训的项目。建筑专业职业发展所需的应用技能:扎实的专业知识和基本的操作技能;掌握行业工作流程和整合管理工作;由于建筑专业的特殊性,一般建筑公司都不愿意接受学生实习。安全因素是一个更大的问题。但该专业具有突出的实​​用性和应用性特点,这就使得在教学过程中需要通过实践和训练,使学生掌握所学的知识和技能。缺乏必要的实训软件和模拟实训平台将严重影响教学质量和学生综合素质的培养

7、。 二、项目实施意义利用虚拟现实技术,以数字化信息为基础,将学校的教学、科研、管理和生活服务等信息资源全面数字化,最终实现教育信息化,提高办学水平水平和管理水平。 (一)、教育虚拟仿真实验教学是中高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要组成部分,是学科与信息化深度融合的产物。虚拟仿真实验教学建设坚持“科学规划、资源共享、突出重点、提高效率、可持续发展”的指导思想,旨在全面提高中学生的创新精神和实践能力。以共享优质实验教学资源为核心,建设信息化实验教学资源,重点每年建设一批示范领先的虚拟现实技术实验教学中心,持续推进实验教学楼建设推进信息化,推进中高等教育

8、高校实验教学改革与创新。职业教育,特别是我们所在的建设领域,职业学校肩负着培养职业技能人才的任务,是社会经济发展的重要组成部分。但是我们可以看到,目前的教学模式单一落后,教学过程以书本为主,理论教学模式仍是主流,而建筑领域的技术发展与创新日新月异,教材老化、脱节现象严重。影响行业发展,同时加剧就业压力和专业人才缺口扩大。在传统教学中,长期以来人们不得不用抽象的概念来表达非常丰富的内容,比如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示立体立体的建筑,用更抽象的图形和简洁的语言描述复杂的场景来传达大量的信息。但是,这种信息处理和传输方式会受到信息接收者的职业和知识的影响

9、受知识结构和理解能力的影响,交流非常困难。虚拟现实技术的发展为我们克服这一困难提供了极为有效的手段。虚拟现实既可以代表现实世界,也可以代表虚拟世界。在表现现实世界时,可以突破物理时空的限制,从而“超越现实”;在表现虚拟世界的同时,还可以让其中的虚拟物体呈现出立体感,从而达到身临其境的感觉。最终形成了一个“人们可以沉浸、超越、自由进出、互动的立体信息空间”。 VR技术为用户提供了一种新型的人机界面,利用计算机生成交互式三维环境,不仅让参与者能够感受到场景或模型的真实存在,还能做出实时准确的动作。和参与者的操作。回复。引入职业教育一体化VR实训室建设,实现沉浸式、交互性、自主性、多感知性等。

10、依托实训室和“互联网+”手段,实现教学模式创新、教学方法创新、教学内容与实践同步。 (二)实习与培训意义 职业教育融合VR实训室的建设,将极大地解决我校学生的实践培训问题。课堂教学与实际实践相衔接,融合培养学生的基本知识和专业技能,同时引入综合思想,使教学更加深入、系统化,以培养具有较高综合素质的专业管理人才和专业技术人才为目标。虚拟现实技术实验是为本科教学设计开发的。实现了。虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术,构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象 学生进行实验在虚拟环境中实现教学大纲要求的教学。影响。虚拟仿真实验教学中心建设

11、任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高风险或极端环境、不可达或不可逆操作、高成本、高消耗、大规模或综合培训等情况下,提供可靠、安全、经济的实验项目。虚拟仿真实验教学中心的建设应充分体现虚实结合、相辅相成、能成真的原则。 (三)社会经济效益,职教融合的VR实训室相比传统的等比例建筑场景模型基地更具性价比、省空间、省力。职业教育一体化VR实训室,有效解决我校学生实习培训问题,同时规避常规偏僻实习培训的安全隐患,控制压力和安全管理风险。学校综合实训基地条件开放,实训费用低于市场平均价格

12、,服务其他高校,提升地方职业教育水平。大量施工企业也存在安全教育、入职培训、技能培训等问题亟待解决。建筑企业可以将综合实训基地作为企业培训教育的窗口和平台。同时,基地还可以聘请经验丰富的一线技术管理人员参与日常工作,通过技术整合、管理整合等思路,不断提升实训基地的水平。 三、建设内容(一),VR实训室原理虚拟现实(VR-),又称虚拟现实,是一种可以创造和体验虚拟世界的计算机系统。它利用计算机技术生成具有视觉、听觉、触觉等多种感知的逼真虚拟环境,通过使用各种交互设备,用户与虚拟环境中的实体进行交互,产生沉浸式交互视觉模拟和模拟信息交流,

13、是一种先进的数字人机界面技术。与传统的仿真技术相比,虚拟现实技术的主要特点是操作者可以真正进入计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中,与之交互、交流。通过参与者与虚拟仿真环境的互动,借助人自身对所接触事物的感知和认知能力,帮助启发参与者的思维,从而获得所包含的各种空间信息和逻辑信息。全方位的虚拟环境。 沉浸/在场和实时交互是虚拟现实的本质特征,时空环境的真实构想(即启发思考和获取信息的过程)是虚拟现实的终极目标。虚拟现实技术的先进特性使该技术应用于各行各业的仿真研究,并有效指导生产实践。虚拟现实技术自诞生以来,已应用于城市建设规划、军事模拟、先进制造等领域

14、,地理信息系统、医学生物学等领域发挥了巨大的经济、军事和社会效益。在不久的将来,虚拟现实技术将像过去的计算机一样应用于社会生产实践的各个领域。它将与网络、多媒体并称为21世纪最有前途的三大技术。随着虚拟现实技术的成熟,人们开始意识到虚拟现实在教育领域的应用价值。除了辅助高校的科研工作外,在实训体验教学中还具有利用率高、易维护等诸多优势。近年来,国内多所重点高校根据自身科研教学需要,建立了虚拟现实技术实验室。 .z.-(二),VR实验室的一个组件1、VR应用系统以建筑模型应用系统为例:传统的等距实体模型,虽然节点资源丰富,但可以满足日常教学“观赏性”学习的需要,但作为静态模型节点,学习

15、学生只能观察“节点”的形状特征,知道是什么,但不知道为什么,无法理解“节点”的详细结构虚拟仿真实验的意义,构造要求、质量要求等具体内容。 旺旺虚拟等距实体模型引入配套的资源云平台虚拟仿真实验的意义,将实体“节点”与相关资源链接起来,让静态模型借助“资源”的翅膀更加丰富多彩。节点模型三维仿真:通过计算机技术还原传统等距实体模型,为每个节点分配知识热点。用户可以对三维模型进行切割漫游,点击知识点了解组件。支持资源信息。资源包括:电子技术(ppt)、施工视频(模拟、实拍)、微课资源、题库等。以框架栏为例,用户通过账号进入,变身头像漫游3D模型,点击各个知识热点,系统会自动显示该节点对应的专业知识。 .z.-.z.-2、沉浸式虚拟3D显示系统在虚拟现实应用系统中,通常有多种显示系统或设备,如:大屏显示器、头戴式显示器、立体显示器以及虚拟3D显示投影显示系统,而虚拟3D投影显示系统是目前应用最广泛的系统,因为虚拟现实技术要求应用系统具有沉浸感,而在所有这些显示系统或设备中,虚拟3D投影显示系统是最合适的。该功能需要系统,因此,这种系统也最受专业模拟用户的欢迎。虚拟三维投影显示系统是世界上最常用的虚拟显示系统