虚拟仿真实验教学中心建设与实践.pptVIP

虚拟仿真实验教学中心建设与实践 /教授/ EMAIL： TEL： 2015年- 虚实结合 机遇寻发展业绩为驱动 奉献奠基础工作促成效 如何让别人重视（实践）教学？ 内 容 B 虚拟中心建设的目的和意义 C 如何建设：虚拟实验中心平台设计 D 如何建设：虚拟实验资源设计 E 电子科技大学 信息与网络安全虚拟仿真中心简介 关于虚拟中心建设与实践的几点思考 F A 虚拟实验教学产生的背景 1.如何满足新型教育手段对实验的要求？ 自主学习 开放课程 大规模在线开放课堂（MOOC） 2.真实实验项目开设困难怎么办？ 危险性 破坏性 如：网络安全的实验环境在现实网络中具有不可逆性，同时攻防实验具有强烈的对抗性和破坏性，而且会产生一定的安全隐患和法律风险。 一、虚拟实验教学产生的背景 A1 3.实验成本如何控制？ 传统实验室搭建环境相对复杂，实验成本高， 实验设备和环境需要持续的人力和经费投入进行维护 传统实验设备的老化对于实验内容的及时更新造成了瓶颈 4.如何实现优质资源共享？ 高校间实验资源的拥有情况是不均衡的 传统实验室受限于场地和时间的制约无法实现资源共享 实验资源共享不仅提高共享度和受益面，也节约教学成本 A2 一、虚拟实验教学产生的背景 5.建设虚拟仿真实验中心的条件已经具备 资源条件足够好：实验室建设投入大幅度提高，具备了一批优质资源 技术条件足够好：计算机（如多媒体）技术为实现网络化虚拟仿真提供了条件 网络通信条件足够好：带宽增加，成本降低，接入方面，方式多样 管理条件足够好：示范中心建设培养了一批专职实验师资队伍 以电子科技大学为例，近年在信息与网络安全实验室建设方面，累计投入约400万元，实验室硬件条件、网络通信条件和师资队伍均使得相关资源共享成为了可能。 A3 一、虚拟实验教学产生的背景 二、建设的目的和意义 B1 1.我们要建设的系统对于实验教学来说意味着什么？ 仅仅依靠制作一些教学视频，或者建立一些课程网站供学生下载实验资料是远远不够的 不仅要通过网络让学生可以在线接受教师的指导 还要提供给学生一个可以参与其中进行操作的实验环境 仅仅提供仪器设备和文档类资源的共享也是不够的 虚拟环境下的仪器设备，除了摸不着，别的功能应该和实物一样 学生可以根据需要对仪器设备进行参数配置，输入输出，从而进行数据分析 二、建设的目的和意义 B2 2.我们建设的虚拟实验室应当具有哪些功能特点？ 实验应当具有网络化：在虚拟现实技术支持下，虚拟实验室里的虚拟实验与实际设备仪器功能和操作方法大致相同 虚拟实验系统应当具有开放性：远程登录控制技术和安全性保证 实验过程应该具有简单性：学生不需要经过复杂的培训即可上手完成实验 二、建设的目的和意义 B3 硬盘开盘与修复实验 3.虚拟仿真教学模式对于实践教学的影响 为现代教育方法和手段提供了工程实践支持：以网络化、远程操作的模式提供了线上工程实践的机会 实现了实践环节整体网络化：解决了优质实验资源网络化共享的问题 提升了学生在实践教学中的主导地位：学生可对难点进行反复操作，直到完全掌握为止。 提高了实验管理的效率：实验内容、实验文档和实验管理电子化，节约人力物力资源 二、建设的目的和意义 B4 1.仿真中心平台应该具备哪些功能？ 三、仿真中心的平台设计 C1 教学管理平台 实验管理平台 实验项目管理子系统 实验教学计划管理子系统 实验帐号管理子系统 学生选课子系统 整合管理实验资源、实验项目和文档 教师开课申请与审核 管理教师和学生账号 管理本校学生及校外学生选课 后台管理子系统 实验课程管理及评价子系统 学生实验管理子系统 实验平台后台数据维护 实验课程指导资料管理，下载及评阅实验报告 学生登录课程、提交实验报告 2.根据功能划分 分为实验资源管理系统和实验教学管理系统。 实验资源管理系统：是可以远程共享的虚拟实验仿真系统，学生可以根据所选的课程实验自由设计实验电路和实验内容，完成实验要求。 实验教学管理系统：是针对教师和管理员而言的，主要完成对实验课程的组课、排课、学生实验进程监控、学生实验报告处理以及实验资源整合和实验数据处理等内容。 三、仿真中心的平台设计 C2 三、仿真中心的平台设计 C3 3.根据使用对象划分 分为教师端、学生端以及后台处理系统。 教师端：提供给教师上传下载实验资料、评阅实验报告、监控学生实验进程等应用。 学生端：提供了学生下载实验资料、自由选择实验项目、提交实验报告等应用。 后台处理系统：则提供了统一整合实验资源、保存实验档案、实验报告查重等应用。 以“信息与网络安全虚拟实验室”为例，我们自主研发的实验教学管理平台主要有三个子系统： 1）实验报告防抄袭“防火墙”系统 三、仿真中心的平台设计 C4 2）开