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文檔簡介
ICS03.180;35.240CCSY52ConstructionandapplicationofvirtualsimulationexperimentteachingprojectsIT/JYBZ040—2025 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4目標(biāo)、原則和結(jié)構(gòu) 5實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 6實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 7實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模與交互 8實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與平臺(tái)接口 9虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 10運(yùn)行組織和管理服務(wù) 11實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià) 42附錄A(規(guī)范性)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)觀察點(diǎn)體系 46附錄B(規(guī)范性)虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)績效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 48T/JYBZ040—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)工作委員會(huì)和中國教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)高教裝備分會(huì)聯(lián)合提出。本文件由中國教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位:虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新聯(lián)盟技術(shù)工作委員會(huì)、中國教育裝備行業(yè)協(xié)會(huì)高教裝備分會(huì)、北京航空航天大學(xué)、北京大學(xué)、清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京師范大學(xué)、浙江大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、首都師范大學(xué)、中國人民警察大學(xué)、遼寧大學(xué)、華東師范大學(xué)、華東理工大學(xué)、東南大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、廈門大學(xué)、中國海洋大學(xué)、武漢大學(xué)、暨南大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)、西北大學(xué)、西安理工大學(xué)、西北師范大學(xué)、新疆醫(yī)科大學(xué)、中國虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)、北京中教儀科技有限公司、北京潤尼爾科技股份有限公司、北京象新力科技有限公司、北京眾繪虛擬現(xiàn)實(shí)研究院有限公司、北京歐倍爾軟件技術(shù)開發(fā)有限公司、遼寧世紀(jì)教育研究院、上海夢(mèng)之路數(shù)字科技有限公司、上海曼恒數(shù)字技術(shù)股份有限公司、安徽省科大奧銳科技有限公司、成都泰盟軟件有限公司。本文件主要起草人:郝愛民、王成濤、周勇義、江永亨、劉越、熊永平、武仲科、陳為、李慧杰、許長江、高陽、譚小慧、周永勝、張媛、范文慧、郭詩輝、任艷頻、宋維濤、李國政、王尚廣、歐中洪、白濱、王學(xué)松、韓紅桂、禹鵬、沈陽、靳學(xué)勝、曲藝、何高奇、劉金庫、楊安康、金輝、潘志庚、林俊聰、劉永輝、方堃、高博宇、余常、耿國華、李軍懷、魏小東、郭全民、于文江、陳美松、王瑩、趙永濤、樊友林、張士清、高俊輝、高杰、王曉蒲、王燕。本文件為首次發(fā)布。1T/JYBZ040—2025虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)與應(yīng)用本文件規(guī)定了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)與應(yīng)用的目標(biāo)、原則和結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模與交互、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與平臺(tái)接口、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、運(yùn)行組織和管理服務(wù)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)。本文件適用于高等院校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)與應(yīng)用共享、虛擬仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。其他職業(yè)教育虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)等職業(yè)技能訓(xùn)練項(xiàng)目,以及類似實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目可根據(jù)實(shí)際情況參考使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T38258信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用軟件基本要求和測(cè)試方法GB/T38259信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示設(shè)備通用規(guī)范GB/T44115.2信息技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容表達(dá)GB/T44220虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備接口定位設(shè)備3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1虛擬仿真virtualsimulation以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心工具創(chuàng)建虛擬環(huán)境,仿真客觀物理世界的結(jié)構(gòu)或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3.2虛擬現(xiàn)實(shí)virtualreality采用以計(jì)算機(jī)為核心的科技手段生成逼真的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺等多感官一體化的數(shù)字化人工環(huán)境,用戶借助一些輸入、輸出設(shè)備,采用自然的方式與虛擬世界的對(duì)象進(jìn)行交互,相互影響,從而產(chǎn)生親臨真實(shí)環(huán)境的感覺和體驗(yàn)。[來源:GB/T38258—2019,2.1]3.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目virtualsimulationexperimentteachingproject2T/JYBZ040—2025利用虛擬仿真(VS)、虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)等技術(shù),構(gòu)建高度仿真的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和操作過程,支持學(xué)生進(jìn)行交互式實(shí)驗(yàn)操作、觀察和數(shù)據(jù)分析,提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)的教學(xué)項(xiàng)目。3.4虛擬仿真裝備化virtualsimulationequipping使虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)象和環(huán)境形成有形裝備的系統(tǒng)化工程。3.5賦分模型scoringmodel對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和效果進(jìn)行評(píng)價(jià)按等級(jí)賦分的評(píng)分機(jī)制。3.6云虛擬現(xiàn)實(shí)cloudVR利用云計(jì)算、云渲染的理念及技術(shù)開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)應(yīng)用。3.7用戶體驗(yàn)userexperience用戶針對(duì)使用或期望使用的產(chǎn)品、系統(tǒng)或者服務(wù)的認(rèn)知印象和回應(yīng)。3.8實(shí)驗(yàn)完成率experimentalcompletionrate實(shí)驗(yàn)人員按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)的數(shù)量或程度與總實(shí)驗(yàn)任務(wù)數(shù)量或程度的比例。3.9實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交率experimentalreportsubmissionrate實(shí)際提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的學(xué)生人數(shù)與應(yīng)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的學(xué)生總?cè)藬?shù)的比值。3.10實(shí)驗(yàn)通過率experimentalpassrate實(shí)驗(yàn)通過率指通過實(shí)驗(yàn)的人數(shù)與注冊(cè)實(shí)驗(yàn)人數(shù)之比。3.11實(shí)驗(yàn)好評(píng)率experimentalpositivereviewrate一定數(shù)量或范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)完成后,獲得正面評(píng)價(jià)或好評(píng)的實(shí)驗(yàn)次數(shù)占總實(shí)驗(yàn)次數(shù)的比例。4目標(biāo)、原則和結(jié)構(gòu)圍繞立德樹人根本任務(wù),適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的新要求、現(xiàn)代大學(xué)生成長的新特點(diǎn)、信息化時(shí)代教育教學(xué)的新規(guī)律,以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為核心,充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)、虛3T/JYBZ040—2025擬仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),切實(shí)落實(shí)“體系化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝備化”工作要求,建設(shè)高質(zhì)量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,開展高水平共享應(yīng)用。解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件不具備或?qū)嶋H運(yùn)行困難,高危、極端環(huán)境,高成本、高消耗、不可逆操作、大型綜合訓(xùn)練,真實(shí)實(shí)驗(yàn)做不了、做不好、做不上、做不大的突出問題。推動(dòng)形成專業(yè)布局合理、教學(xué)效果優(yōu)良、開放共享有效的高等教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系,支撐高等教育教學(xué)質(zhì)量全面提高。4.2原則4.2.1加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容應(yīng)綜合考慮知識(shí)、能力、素養(yǎng)各個(gè)維度,明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。應(yīng)拓展實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容,推進(jìn)解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中高投入、高損耗、高風(fēng)險(xiǎn)及難實(shí)施、難觀摩、難再現(xiàn)的“三高三難”痛點(diǎn)和難點(diǎn)。促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),幫助學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程,拓展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容,強(qiáng)化實(shí)踐探索。4.2.2發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì),提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用效果應(yīng)充分發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì),堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合、以虛優(yōu)實(shí)的原則,有效結(jié)合科學(xué)的教育教學(xué)和學(xué)習(xí)理論,創(chuàng)新教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,提高虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)效率和教學(xué)效果,提高教師利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的能力,豐富每個(gè)教學(xué)單元中的具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的形式與內(nèi)容,提高教學(xué)成效。4.2.3支持個(gè)性化學(xué)習(xí)和探究,增加實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會(huì)應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為中心,通過對(duì)學(xué)生群體及個(gè)性化分析,了解學(xué)生的群體及個(gè)體的特征和學(xué)習(xí)需求,分析學(xué)生的知識(shí)技能情況、學(xué)習(xí)態(tài)度和目標(biāo)、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及興趣情況;應(yīng)結(jié)合教學(xué)要求,形成符合學(xué)生特點(diǎn)的有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)策略、活動(dòng)設(shè)計(jì)等,通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)選題,考慮知識(shí)技能及實(shí)驗(yàn)粒度的劃分及映射,提供個(gè)性化能力培養(yǎng)。發(fā)揮可共享特點(diǎn),增加學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)。4.2.4規(guī)范數(shù)據(jù)和服務(wù)接口,提高共享應(yīng)用規(guī)模和成效應(yīng)規(guī)范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的統(tǒng)一管理,規(guī)范實(shí)驗(yàn)運(yùn)行時(shí)的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)和數(shù)據(jù)訪問接口,為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源互配提供統(tǒng)一規(guī)范,實(shí)現(xiàn)不同來源的各類資源和應(yīng)用系統(tǒng)與管理平臺(tái)在數(shù)據(jù)層和服務(wù)層的互聯(lián)互通,提升虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)共享應(yīng)用規(guī)模和成效。4.2.5重視項(xiàng)目評(píng)價(jià)方法創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)全過程分析和評(píng)價(jià)在項(xiàng)目建設(shè)和應(yīng)用過程中應(yīng)重視評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)方法的研究與創(chuàng)新,對(duì)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的記錄和分析,遵循全面性、客觀性、可操作性和持續(xù)更新的原則,由學(xué)生、教師、學(xué)校教學(xué)管理部門及社會(huì)用戶等對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程和效果進(jìn)行全過程綜合評(píng)價(jià),包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)過程評(píng)價(jià)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)整體評(píng)價(jià)等。4.3組成結(jié)構(gòu)本文件圍繞虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目高質(zhì)量建設(shè)和高水平應(yīng)用所涉及的主要環(huán)節(jié),在綜合分析現(xiàn)代教育技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)和人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,除規(guī)定了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)術(shù)語和定義、目標(biāo)和原則外,著重從項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求與導(dǎo)則、項(xiàng)目技術(shù)要求與導(dǎo)則、項(xiàng)目體系化應(yīng)用導(dǎo)則、項(xiàng)目運(yùn)行管理和應(yīng)用效果評(píng)價(jià)四個(gè)方面,給出了虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建模與交互的基本功能要求、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與平臺(tái)接口規(guī)范、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要求、運(yùn)4T/JYBZ040—2025行組織和管理服務(wù)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)原則與通用指標(biāo)等七部分內(nèi)容,組織結(jié)構(gòu)見表1。表1《虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)與應(yīng)用》組成結(jié)構(gòu)1234565實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)5.15.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)5.1.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的體系虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)體系應(yīng)完備,應(yīng)能利用科學(xué)的教育理論加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),并形成規(guī)范性教案,制定及執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃,完成教學(xué)活動(dòng)的考核分析與反饋。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)具有完整體系,通常宜包括:教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生及學(xué)情分析、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析、教學(xué)理念、教學(xué)策略、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)過程、學(xué)習(xí)成效分析等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的理論應(yīng)遵循科學(xué)的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論,堅(jiān)持馬克思主義認(rèn)識(shí)論和實(shí)踐觀,重視直觀性教學(xué)原則、情境認(rèn)知理論、具身認(rèn)知理論等,以理論指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程,做好頂層設(shè)計(jì)。5.1.2教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),確定虛擬仿真環(huán)境下的課程設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)安排,達(dá)成課程目標(biāo)。應(yīng)針對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),設(shè)定具體的知識(shí)、技能和能力目標(biāo),編制對(duì)應(yīng)的知識(shí)圖譜和能力圖譜。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)涵蓋理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能、情感態(tài)度與價(jià)值觀,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、綜合設(shè)計(jì)能力等,相關(guān)目標(biāo)應(yīng)具體、可量化,教學(xué)目標(biāo)設(shè)定與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能有強(qiáng)相關(guān)性,以調(diào)動(dòng)學(xué)生參與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)以育人為根本目標(biāo),注重科學(xué)倫理與職業(yè)道德,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的綜合培養(yǎng)。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的層次要求應(yīng)與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)能力要求匹配,通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué),預(yù)期達(dá)到的培養(yǎng)層次和教學(xué)目標(biāo)應(yīng)按照三個(gè)層次劃分:利用虛擬仿真技術(shù)優(yōu)勢(shì),在適應(yīng)方向上達(dá)到或超過真實(shí)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,能培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力,提高學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平(低階);能培養(yǎng)學(xué)生操作技能、動(dòng)手能力和構(gòu)想能力(中階);能培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問題的綜合能力和創(chuàng)造性思維素養(yǎng)(高階)。5T/JYBZ040—20教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的分類要求應(yīng)遵循學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,依據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)構(gòu)成與知識(shí)內(nèi)容層層遞進(jìn),在基本教學(xué)要求的基礎(chǔ)上開展研究和探索,應(yīng)綜合考慮基礎(chǔ)練習(xí)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究探索型實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)類型,加大綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究探索型實(shí)驗(yàn)占比。a)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)包含多門課程原理、方法和技術(shù),教學(xué)目標(biāo)應(yīng)為培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通專業(yè)課程、應(yīng)用相關(guān)知識(shí)通過自主設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的能力。b)研究探索型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)以學(xué)科或行業(yè)發(fā)展前沿問題為選題,教學(xué)策略以學(xué)生自主設(shè)計(jì)為基本要求,面向前沿領(lǐng)域開設(shè)實(shí)驗(yàn),增加學(xué)生興趣選擇的靈活性,教學(xué)目標(biāo)應(yīng)為引導(dǎo)學(xué)生洞悉、探索學(xué)科前沿。c)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究探索型實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程宜適當(dāng)設(shè)計(jì)專業(yè)基本知識(shí)認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的環(huán)節(jié),以便學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)的后續(xù)環(huán)節(jié)。d)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)講授及實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)構(gòu)成應(yīng)完整,各個(gè)環(huán)節(jié)占比要合理,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容既要體現(xiàn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)訓(xùn)練的基礎(chǔ)性,又要體現(xiàn)提升的高階性、突出教學(xué)的創(chuàng)新性、增加學(xué)生的挑戰(zhàn)度。5.1.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的學(xué)生及學(xué)情分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)掌握情況應(yīng)分析學(xué)習(xí)群體對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是否有前期使用經(jīng)驗(yàn),對(duì)課程擬采用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是否有前期使用經(jīng)歷,分析學(xué)生已有的知識(shí)水平、認(rèn)知水平和能力基礎(chǔ),了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的掌握情況,確定是否需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的背景介紹、操作手冊(cè)學(xué)習(xí)等。虛擬仿真學(xué)習(xí)群體的特征和需求應(yīng)針對(duì)教學(xué)目標(biāo)群體進(jìn)行學(xué)習(xí)群體的特征和需求分析,分析學(xué)生的起點(diǎn)能力即在學(xué)習(xí)某一特定的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),已經(jīng)具備的有關(guān)理論知識(shí)、實(shí)踐技能,以及對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和技能的認(rèn)識(shí)程度。學(xué)生的知識(shí)技能和態(tài)度目標(biāo)應(yīng)根據(jù)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的課程內(nèi)容和教學(xué)要求了解學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系,并根據(jù)相關(guān)知識(shí)的成績和課堂應(yīng)用能力,了解學(xué)生的知識(shí)技能掌握情況、實(shí)踐技能情況;應(yīng)通過問卷、座談、訪談交流等多種方式,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)投入情況,明確學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)者個(gè)性和虛擬實(shí)驗(yàn)適應(yīng)性應(yīng)分析學(xué)生持續(xù)一貫的帶有個(gè)性特征的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)傾向等學(xué)習(xí)風(fēng)格。包括學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境偏好、信息處理方式特點(diǎn)、認(rèn)知個(gè)性風(fēng)格,分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能采取的各種學(xué)習(xí)策略,以及可能會(huì)遇到的困難障礙等,便于有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)等后續(xù)內(nèi)容。學(xué)生的興趣和動(dòng)機(jī)因素應(yīng)分析在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,掌握學(xué)生增強(qiáng)實(shí)踐能力、培養(yǎng)就業(yè)能力等方面的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),把握引起和維持學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)、并指引學(xué)習(xí)活動(dòng)趨向教師設(shè)定目標(biāo)的心理傾向。6T/JYBZ040—20255.1.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)特點(diǎn)分析應(yīng)分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)覆蓋的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是否符合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的基本原則,是否具有必要性;是否具有較好的互動(dòng)性和易用性,與教學(xué)對(duì)象的知識(shí)和實(shí)踐能力是否匹配,軟硬件系統(tǒng)與教學(xué)環(huán)境是否匹配。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能模塊分析應(yīng)分析確定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能模塊與教學(xué)設(shè)計(jì)的知識(shí)單元對(duì)應(yīng)關(guān)系,便于組織教學(xué)。針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能模塊,應(yīng)分析判定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的類型和特點(diǎn),便于后續(xù)有針對(duì)性地選擇教學(xué)策略和教學(xué)方法,有效實(shí)施教學(xué)過程。.5實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與資源教學(xué)內(nèi)容選擇應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選擇適合的教學(xué)內(nèi)容,確定仿真環(huán)境需要模擬的實(shí)驗(yàn)情境和要素。對(duì)于“做不到、做不了、做不全、做不上、做不好”的教學(xué)內(nèi)容,開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和應(yīng)用。選擇過程中應(yīng)注重虛實(shí)結(jié)合,在充分利用現(xiàn)實(shí)真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的基礎(chǔ)上,發(fā)掘適合采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,重點(diǎn)解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下不具備或操作困難的學(xué)習(xí)內(nèi)容,涉及特殊環(huán)境模擬仿真實(shí)驗(yàn)的綜合訓(xùn)練等問題,充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技術(shù)特點(diǎn),提升教學(xué)效果。教學(xué)實(shí)驗(yàn)選題應(yīng)選擇符合教學(xué)內(nèi)容粒度的實(shí)驗(yàn)選題,對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本單元,盡量針對(duì)某門課程的單個(gè)實(shí)驗(yàn),由多個(gè)實(shí)驗(yàn)組成的實(shí)驗(yàn)課程需要有較好的關(guān)聯(lián)性。選題粒度要適當(dāng),既不能過大,直接對(duì)應(yīng)一門課程或一個(gè)工具,也不能過小,不能支撐一定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)選題內(nèi)容應(yīng)考慮學(xué)時(shí)要求,內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)原理學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告等教學(xué)過程;學(xué)生實(shí)際參與的交互性實(shí)驗(yàn)操作步驟應(yīng)合理,每步交互操作要求有教學(xué)意義,產(chǎn)生符合客觀規(guī)律的有效反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施單元分解與設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)和實(shí)踐能力的分解,依據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模與交互要求,結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能,考慮虛擬仿真系統(tǒng)功能對(duì)應(yīng)的知識(shí)及能力粒度,形成尺度適中的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施單元,應(yīng)對(duì)相關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,形成一組彼此關(guān)聯(lián)的系列虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),構(gòu)成一個(gè)主題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施單元與知識(shí)能力映射應(yīng)對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)單元進(jìn)一步細(xì)分和分解,形成一系列的子主題和關(guān)鍵概念,建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不同的功能操作訓(xùn)練與知識(shí)、技能及能力間的映射關(guān)系。單個(gè)子主題和關(guān)鍵概念應(yīng)原理準(zhǔn)確、內(nèi)容緊湊、時(shí)長合理、難度適宜。實(shí)驗(yàn)實(shí)施單元的實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施單元按照虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)相關(guān)要求進(jìn)行規(guī)劃,宜設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)P蜆?gòu)建、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程與步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析方法等。7T/JYBZ040—20實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的使用方式和模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的使用方式和模式包括:a)應(yīng)根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的類型,設(shè)計(jì)資源的使用方式,針對(duì)軟件共享虛擬實(shí)驗(yàn)、儀器共享虛擬實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程控制虛擬實(shí)驗(yàn)等不同類型,選擇合適的課堂使用方式。b)應(yīng)結(jié)合單元內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo),根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中偏重知識(shí)講授、技能培養(yǎng)、能力提升還是素養(yǎng)培育,選擇不同的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)類型。c)應(yīng)確定教學(xué)資源是否具有獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能,將相應(yīng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源應(yīng)用于知識(shí)內(nèi)容的可視化演示、系統(tǒng)技能培養(yǎng)的引導(dǎo)式應(yīng)用、探究式交互互動(dòng)能力提升等多種教學(xué)過程。5.1.6實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)分析應(yīng)針對(duì)重點(diǎn)知識(shí)、技能、能力內(nèi)容,著重考慮如何采用合適的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)功能開展重點(diǎn)內(nèi)容教學(xué),在教學(xué)活動(dòng)及教學(xué)方式上理論與實(shí)踐、虛擬與現(xiàn)實(shí)深度結(jié)合,力求重點(diǎn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)教學(xué)深入淺出、直觀有效,提高重要教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果,提升學(xué)生的技能和能力。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)分析應(yīng)針對(duì)教學(xué)難點(diǎn),遴選適合的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,在難點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和資源,有針對(duì)性地選擇合適的實(shí)驗(yàn)類型,針對(duì)抽象概念直觀展示、宏觀微觀系統(tǒng)的可視化、學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)踐技能等方面實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提供教學(xué)支持。5.1.7實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略與教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)策略應(yīng)選擇適合虛擬仿真教學(xué)的策略,結(jié)合虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo),確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)順序、實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)程序、實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)宜采用“嘗試錯(cuò)誤”的教學(xué)策略,利用虛擬環(huán)境安全、無投入、無損耗的特點(diǎn),為學(xué)生設(shè)定“試錯(cuò)”的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),讓學(xué)生嘗試錯(cuò)誤,在發(fā)現(xiàn)及糾正錯(cuò)誤過程中掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。宜采用產(chǎn)生式教學(xué)策略,鼓勵(lì)學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行自我組織,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主控制實(shí)驗(yàn)過程、自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,形成具有個(gè)性化學(xué)習(xí)風(fēng)格的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)方法在教學(xué)方式與方法的采用和選擇上應(yīng)注重創(chuàng)新性和多樣性,如綜合采用講授法、討論法、探究學(xué)習(xí)、問題解決、模擬實(shí)驗(yàn)、情境創(chuàng)設(shè)法、問答法、實(shí)驗(yàn)法。根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真、交互的特點(diǎn),宜采用自主式、合作式、探究式的實(shí)踐學(xué)習(xí)方法,如基于問題和案例的互動(dòng)式、研討式教學(xué),以及多用戶協(xié)作學(xué)習(xí)等,在原有傳統(tǒng)課堂教學(xué)基礎(chǔ)上,宜應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂、項(xiàng)目制教學(xué)、多學(xué)科交叉教學(xué)等新的教學(xué)方法。教師應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)教學(xué)過程中的多種角色和任務(wù)分配,并說明每種教學(xué)方法的實(shí)施步驟和操作方式。5.1.8實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)與教學(xué)流程教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)詳細(xì)描述每個(gè)教學(xué)單元中的具體教學(xué)活動(dòng),包括虛擬仿真實(shí)踐展演、系統(tǒng)功能操作、小組協(xié)同討8T/JYBZ040—2025論、實(shí)驗(yàn)案例分析等多種學(xué)習(xí)活動(dòng)形式,指導(dǎo)學(xué)生在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)踐和探究。在虛擬仿真環(huán)境中,應(yīng)設(shè)計(jì)適合學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)活動(dòng),如問題解決、案例分析、合作學(xué)習(xí)等。教學(xué)流程設(shè)計(jì)應(yīng)制定教學(xué)時(shí)間表和安排,確定每個(gè)教學(xué)活動(dòng)的時(shí)間分配,明確理論講解、仿真實(shí)驗(yàn)展演、學(xué)生實(shí)踐、學(xué)生討論等活動(dòng)的順序,制定適合仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)的教學(xué)手段,明確各個(gè)教學(xué)流程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)實(shí)施應(yīng)說明教學(xué)實(shí)施過程,重點(diǎn)描述虛擬仿真實(shí)驗(yàn)如何應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中,通過活動(dòng)圖或流程圖直觀表達(dá)。應(yīng)按教學(xué)活動(dòng)描述虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)具體實(shí)施方法,避免成為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能定義。教學(xué)實(shí)施應(yīng)包含設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)根據(jù)課程要求,對(duì)實(shí)驗(yàn)選題或?qū)嶒?yàn)?zāi)K進(jìn)行設(shè)計(jì)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景設(shè)計(jì)應(yīng)包括虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的背景、設(shè)備和材料等內(nèi)容。編寫實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)應(yīng)根據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景和系統(tǒng)具體功能,編寫具體的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)?zāi)K、操作方法、安全策略等。學(xué)習(xí)成果定義及實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)明確教學(xué)成果和學(xué)習(xí)成果預(yù)期,明確學(xué)生學(xué)習(xí)成果的具體內(nèi)容和表現(xiàn)形式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等。針對(duì)不同虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果應(yīng)達(dá)到不同學(xué)習(xí)目標(biāo)層次。基礎(chǔ)練習(xí)型實(shí)驗(yàn),應(yīng)達(dá)到培養(yǎng)認(rèn)知能力目標(biāo)層次;綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)類型,應(yīng)達(dá)到動(dòng)手能力和構(gòu)想能力目標(biāo)層次;研究探索型實(shí)驗(yàn),應(yīng)達(dá)到解決復(fù)雜問題能力和創(chuàng)新性思維素養(yǎng)的目標(biāo)層次。5.1.9學(xué)生學(xué)習(xí)效果分析學(xué)習(xí)效果檢測(cè)應(yīng)設(shè)定學(xué)習(xí)成效檢測(cè)的目的和范圍,利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的考核功能,現(xiàn)場(chǎng)考核學(xué)生的知識(shí)、技能、能力水平,確定學(xué)習(xí)效果與教學(xué)目標(biāo)的一致性。應(yīng)采用理論測(cè)試、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多種考核方式,從學(xué)生的知識(shí)、技能、能力、素養(yǎng)等多個(gè)維度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效檢測(cè)。學(xué)習(xí)效果過程性分析應(yīng)進(jìn)行教學(xué)與學(xué)習(xí)過程性分析,利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)字化記錄與反饋信息,記錄學(xué)生技能型操作過程操作時(shí)間、實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確錯(cuò)誤、誤差偏差等信息,利用系統(tǒng)功能對(duì)操作的正確性、準(zhǔn)確度和熟練程度,進(jìn)行客觀性考核分析。教學(xué)效果總結(jié)性分析應(yīng)建立完整的總結(jié)性分析及反饋機(jī)制,通過知識(shí)性答題、操作準(zhǔn)確度分析、操作技能綜合實(shí)操評(píng)測(cè)等方式,輔以師生反饋等形式,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體效果進(jìn)行總結(jié)性檢測(cè)分析,便于后續(xù)改進(jìn)和完善。智能化分析與隱私保護(hù)教學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)效果分析宜采用智能化分析手段,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果等數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化及個(gè)性化分析,用于改善教學(xué)和學(xué)習(xí)過程。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)安全使用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能,保護(hù)師生隱私數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)過程等涉及師生操作行為的數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行脫敏后再使用。9T/JYBZ040—20255.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)5.2.1教學(xué)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)體系教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)總體合理、理念先進(jìn)、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度高,應(yīng)從總體性評(píng)價(jià)、過程性評(píng)價(jià)、效果性評(píng)價(jià)三個(gè)維度進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)范圍應(yīng)包括教學(xué)設(shè)計(jì)的主要方面,包括教學(xué)設(shè)計(jì)的總體水平、教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度、學(xué)生的正向反饋、教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)確適宜性、教學(xué)理念的先進(jìn)性、教學(xué)策略方法的創(chuàng)新性、教學(xué)環(huán)境使用的有效性、教學(xué)過程的合理性、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的客觀有效性、教學(xué)效果的顯著性,以及教學(xué)反思的針對(duì)性和深度廣度等。5.2.2教學(xué)設(shè)計(jì)的總體性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)的完整性評(píng)價(jià)應(yīng)考慮教學(xué)設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)的完整性,體現(xiàn)堅(jiān)持當(dāng)前育人理念,有正確的職業(yè)道德引領(lǐng)和明確的科技倫理元素,考慮并涵蓋教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面,各部分內(nèi)容設(shè)計(jì)合理,內(nèi)容前后連貫,具有整體性。教學(xué)設(shè)計(jì)的理念與策略方法的創(chuàng)新性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)利用先進(jìn)的教學(xué)理念進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和頂層設(shè)計(jì),并將教學(xué)理念在整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)活動(dòng)中貫徹實(shí)施,取得明顯成效。還應(yīng)針對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,采用基于問題、案例的互動(dòng)式、研討式教學(xué),以及自主式、合作式、探究式學(xué)習(xí)等多種教學(xué)方式和教學(xué)策略。教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)境使用的有效性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)及教學(xué)過程應(yīng)充分利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的先進(jìn)性、開放性、共享性,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,還應(yīng)對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)的完成度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。5.2.3教學(xué)設(shè)計(jì)的過程性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容適宜性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)合理選擇教學(xué)內(nèi)容,堅(jiān)持問題導(dǎo)向、需求導(dǎo)向,選擇真實(shí)場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)無法完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境解決現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題。教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)緊密結(jié)合,符合社會(huì)和國家需要。教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)過程合理性評(píng)價(jià)教學(xué)過程的知識(shí)分解及知識(shí)點(diǎn)講解、實(shí)驗(yàn)?zāi)K與系統(tǒng)功能的映射、教學(xué)過程及教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)均應(yīng)做到合理有效。學(xué)習(xí)效果分析的客觀有效性評(píng)價(jià)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)效果分析,應(yīng)涵蓋學(xué)習(xí)效果分析、準(zhǔn)確性和有效性分析。應(yīng)提供客觀的分析手段,引入智能化方法,及時(shí)提供分析結(jié)果且保證分析結(jié)果有效性。5.2.4教學(xué)設(shè)計(jì)的效果性評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)及效果達(dá)成度評(píng)價(jià)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有助于達(dá)成多維度的教學(xué)目標(biāo),除了知識(shí)及實(shí)踐動(dòng)手能力,還應(yīng)在思想引領(lǐng)等T/JYBZ040—2025多維度達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)有助于增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力,提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)及支持等。教學(xué)設(shè)計(jì)的教師和學(xué)生反饋評(píng)價(jià)教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)應(yīng)充分考慮教師和學(xué)生對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的反饋,把反饋結(jié)果作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容,指導(dǎo)后續(xù)教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)和教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施能力提升。6實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)6.1實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì).1必要性和教學(xué)價(jià)值虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程所涉及的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)納入學(xué)校培養(yǎng)方案,圍繞明確的人才培養(yǎng)目標(biāo),在人才培養(yǎng)體系中占有必要的位置。應(yīng)體現(xiàn)明確的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì),能夠解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)面對(duì)的難題,具有重要的教學(xué)價(jià)值和真實(shí)有效的人才培養(yǎng)功能。6.1.2虛擬仿真模型構(gòu)建模型形式虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)應(yīng)以科學(xué)有效的虛擬仿真模型為基礎(chǔ),針對(duì)教學(xué)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇仿真的核心要素,以數(shù)學(xué)模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型、邏輯模型或者感知模型等合適的形式,建立適當(dāng)?shù)哪P徒Y(jié)構(gòu)。模型仿真度虛擬仿真模型應(yīng)能夠反映客觀世界的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,具有滿足實(shí)驗(yàn)要求的仿真度。其模型機(jī)理、邏輯要素或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)量應(yīng)符合客觀真實(shí),模型逼真度和模型仿真度等模型質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)滿足本類型實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要?;诟兄P偷挠脩舾惺軕?yīng)符合客觀真實(shí)。模型可用性虛擬仿真模型應(yīng)有足夠的操作交互性、過程推進(jìn)性、應(yīng)用可信度和可靠運(yùn)行度。應(yīng)支持教師和實(shí)驗(yàn)者作出必要的配置、設(shè)置和操作交互,支持實(shí)驗(yàn)過程具有推進(jìn)推演性,能夠?qū)Σ煌瑢?shí)驗(yàn)行為做出相應(yīng)的逼真有效反應(yīng),支持實(shí)驗(yàn)過程關(guān)鍵要素記錄和復(fù)盤,保證穩(wěn)定可靠運(yùn)行。6.1.3實(shí)驗(yàn)過程與步驟邏輯完整性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立完整的整體,具有完整的邏輯結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)具有針對(duì)實(shí)驗(yàn)類型(如基礎(chǔ)練習(xí)型、綜合設(shè)計(jì)型、研究探索型等)的、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)聚焦的、完整統(tǒng)一的邏輯結(jié)構(gòu),能夠呈現(xiàn)必要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,記錄必要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。操作交互空間實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)有足夠的反映仿真實(shí)質(zhì)內(nèi)容的交互操作、參數(shù)設(shè)置和過程推進(jìn)步驟。關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)具有支持實(shí)驗(yàn)者自由開放操作、配置參數(shù)、過程推進(jìn)的足夠空間,支持實(shí)驗(yàn)者靈活選擇操作順序和實(shí)驗(yàn)操作,支持開放的實(shí)驗(yàn)方案,允許非最優(yōu)甚至錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)方案和操作并產(chǎn)生相應(yīng)結(jié)果。T/JYBZ040—2025a)基礎(chǔ)練習(xí)型實(shí)驗(yàn):基礎(chǔ)練習(xí)型實(shí)驗(yàn)過程的交互操作應(yīng)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)綜合理論知識(shí)和技能訓(xùn)練的實(shí)質(zhì)內(nèi)容,有多種/項(xiàng)操作選擇或者自主判斷和操作設(shè)計(jì)可能,允許非最優(yōu)操作甚至錯(cuò)誤操作,產(chǎn)生相應(yīng)結(jié)果并進(jìn)行有效反饋。b)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn):綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)有明確的設(shè)計(jì)任務(wù)和目標(biāo),應(yīng)涉及綜合知識(shí)體系,有多種實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)可能,允許非最優(yōu)方案甚至錯(cuò)誤方案,產(chǎn)生相應(yīng)結(jié)果并進(jìn)行有效反饋。c)研究探索型實(shí)驗(yàn):研究探索型實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)有可預(yù)期的研究探索方向,應(yīng)有足夠的研究探索所需要的實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象和數(shù)據(jù),體現(xiàn)科學(xué)研究或者工程實(shí)踐的探索規(guī)律,支持開放的探索結(jié)果。交互操作步驟關(guān)鍵交互步驟所涉及的操作應(yīng)有明確有效的教學(xué)價(jià)值,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)/對(duì)象的反應(yīng)應(yīng)有必要的學(xué)術(shù)或者知識(shí)價(jià)值,操作和反應(yīng)應(yīng)對(duì)應(yīng)明確的知識(shí)或者能力培養(yǎng)點(diǎn),具有如上特征的有內(nèi)涵和價(jià)值的交互步驟數(shù)應(yīng)至少達(dá)到10項(xiàng),對(duì)于綜合演示實(shí)驗(yàn)資源其核心內(nèi)容應(yīng)至少達(dá)到2小時(shí)。a)基礎(chǔ)練習(xí)型實(shí)驗(yàn):關(guān)鍵步驟應(yīng)反映知識(shí)學(xué)習(xí)或者技能訓(xùn)練(包括操作步驟邏輯)的內(nèi)涵要求,開啟實(shí)驗(yàn)等與實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o直接關(guān)系的步驟不應(yīng)計(jì)入步驟總數(shù),應(yīng)避免在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程中不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的而只能在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)的操作步驟。b)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn):關(guān)鍵步驟應(yīng)反映方案設(shè)計(jì)和方案執(zhí)行操作的內(nèi)涵要求,開啟實(shí)驗(yàn)等與實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o直接關(guān)系的步驟不應(yīng)計(jì)入步驟總數(shù),應(yīng)避免簡單拖曳對(duì)象或者輸入不可選擇參數(shù)之類的無效操作。c)研究探索型實(shí)驗(yàn):關(guān)鍵步驟應(yīng)反映方案設(shè)計(jì)和探索推進(jìn)的內(nèi)涵要求,開啟實(shí)驗(yàn)等與實(shí)驗(yàn)?zāi)康臒o直接關(guān)系的步驟不應(yīng)計(jì)入步驟總數(shù),應(yīng)避免直接唯一確定性結(jié)果作為探索研究結(jié)果的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)對(duì)象和素材實(shí)驗(yàn)所需的虛擬仿真對(duì)象和“配件”“材料”配置應(yīng)完備充分,應(yīng)支持多方案、多路徑、靈活完整開展實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程順暢自然。思政元素實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)結(jié)合實(shí)際融入馬克思主義認(rèn)識(shí)論內(nèi)容,幫助學(xué)生更科學(xué)地認(rèn)識(shí)世界,更好地認(rèn)識(shí)國情,認(rèn)識(shí)相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域中“卡脖子”等關(guān)鍵內(nèi)容,融入政治認(rèn)同、家國情懷、文化素養(yǎng)、法治意識(shí)、道德修養(yǎng)等元素。思政元素融入應(yīng)正確、自然、有效,不生硬,不出現(xiàn)方向性錯(cuò)誤。6.1.4教學(xué)作用與指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)作用應(yīng)充分考慮實(shí)驗(yàn)類型需要,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程和教學(xué)過程應(yīng)能夠從技能訓(xùn)練、原理展示、理論驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、研究探索或者數(shù)據(jù)分析等方面發(fā)揮教學(xué)作用,達(dá)到教學(xué)目的。交互步驟的教學(xué)作用關(guān)鍵交互步驟的實(shí)驗(yàn)操作及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析應(yīng)有明確的教學(xué)作用,以支撐達(dá)到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)目的。T/JYBZ040—202過程指導(dǎo)和考核實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)能夠向指導(dǎo)教師反饋實(shí)驗(yàn)進(jìn)度和關(guān)鍵步驟的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和問題,系統(tǒng)應(yīng)具備關(guān)鍵指導(dǎo)性學(xué)習(xí)資料,實(shí)驗(yàn)考核應(yīng)反映實(shí)驗(yàn)過程價(jià)值和教學(xué)作用。反饋、指導(dǎo)和考核宜有效使用人工智能技術(shù)、人工智能系統(tǒng)、人工智能生成內(nèi)容(AIGC)、大模型等新技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能化。6.2實(shí)驗(yàn)過程評(píng)價(jià)6.2.1實(shí)驗(yàn)過程綜合評(píng)價(jià)應(yīng)體現(xiàn)必要性和教學(xué)價(jià)值與具體實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)一,具體實(shí)現(xiàn)應(yīng)準(zhǔn)確呼應(yīng)必要性和教學(xué)價(jià)值定位。具體實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)宜采用單項(xiàng)評(píng)分求和方式,綜合評(píng)價(jià)以必要性和教學(xué)價(jià)值評(píng)分與具體實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)總得分相乘得到。6.2.2實(shí)驗(yàn)過程單項(xiàng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)過程單項(xiàng)評(píng)價(jià)應(yīng)在滿分范圍內(nèi)評(píng)價(jià),依據(jù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)觀察點(diǎn)體系(見附錄表A.1)給出評(píng)分;各單項(xiàng)評(píng)分根據(jù)觀察點(diǎn)綜合實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià),一般宜分為高中低三檔:高檔評(píng)價(jià)在低于滿分2分和滿分之閉區(qū)間評(píng)分,指向高水平高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)過程設(shè)計(jì);中檔評(píng)價(jià)在滿分中間值和低于滿分2分之左閉右開區(qū)間評(píng)價(jià),指向?qū)嶒?yàn)過程設(shè)計(jì)基本滿足教學(xué)需要;低檔評(píng)價(jià)在0分和低于滿分中間值之左閉右開區(qū)間評(píng)價(jià),指向?qū)嶒?yàn)過程設(shè)計(jì)基本不能或者完全不能滿足教學(xué)需要;評(píng)分最小粒度一般取0.5分。7實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模與交互7.1場(chǎng)景建模與交互要求7.1.1場(chǎng)景建模與交互的一般性要求虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景建模與交互要求包括兩個(gè)方面:一方面,場(chǎng)景建模應(yīng)盡可能地模擬真實(shí)世界的環(huán)境和物理特性,以確保用戶體驗(yàn)的真實(shí)感和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性;另一方面,用戶能夠與仿真環(huán)境進(jìn)行交互,包括操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)等。7.1.2場(chǎng)景建模與交互的具體要求準(zhǔn)確一致場(chǎng)景建模須準(zhǔn)確地反映現(xiàn)實(shí)世界或特定理論的物理、化學(xué)、生物學(xué)等特性,遵循仿真對(duì)象的客觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在視覺效果和邏輯上均符合用戶對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的預(yù)期,仿真中的各種參數(shù)和變量應(yīng)保持一致性,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。有效反饋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)提供有效的反饋機(jī)制,幫助用戶了解實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。對(duì)于需要實(shí)時(shí)反饋的仿真實(shí)驗(yàn),系統(tǒng)應(yīng)快速響應(yīng)用戶輸入操作。自然交互虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的交互宜通過交互設(shè)備(例如鼠標(biāo)、手勢(shì)識(shí)別等)自然交互操作,應(yīng)具備不同程度提示和反饋,達(dá)到在虛擬環(huán)境下做真實(shí)驗(yàn)的要求。T/JYBZ040—202兼容性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)兼容不同場(chǎng)景建模工具的文件格式,同時(shí)兼容不同類型的輸入輸出設(shè)備,在不同的硬件和軟件環(huán)境中運(yùn)行,具有較好的兼容性。7.2實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模功能要求7.2.1實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模主要分類虛擬人物建模根據(jù)人物的角色屬性,應(yīng)描繪清楚人物數(shù)量、性別、年齡、服飾、相貌特征(高矮胖瘦)、形態(tài)、表情、舉止動(dòng)作、臺(tái)詞等,在涉及文化背景的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中,虛擬人物的設(shè)計(jì)需要考慮到文化差異和適應(yīng)性。角色模型要保證布線(線面關(guān)系)橫平豎直,布線應(yīng)根據(jù)角色關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行,布線要盡可能勻稱,以方便角色模型拆分紋理貼圖坐標(biāo)(UV)的展開、繪制角色模型貼圖、進(jìn)行骨骼動(dòng)作綁定制作。骨骼動(dòng)畫多用于對(duì)角色的動(dòng)作制作,從而實(shí)現(xiàn)與對(duì)象的交互。動(dòng)畫宜流暢,且符合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在符合實(shí)際情況和公共常識(shí)的基礎(chǔ)上,宜高度還原設(shè)計(jì)腳本所述的真實(shí)人物外貌。實(shí)驗(yàn)對(duì)象建模實(shí)驗(yàn)對(duì)象指實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中用戶操縱的直接對(duì)象。根據(jù)項(xiàng)目的特性,實(shí)驗(yàn)對(duì)象宜包括實(shí)驗(yàn)過程所涉及的儀器設(shè)備、材料或裝置,即虛擬實(shí)驗(yàn)中所用到的各種虛擬實(shí)驗(yàn)儀器、物品、裝置、工具及相關(guān)預(yù)設(shè)參數(shù)。計(jì)算機(jī)生成的虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)象與設(shè)計(jì)腳本所述的真實(shí)實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)具有一致性。實(shí)驗(yàn)環(huán)境建模實(shí)驗(yàn)環(huán)境是指實(shí)驗(yàn)對(duì)象周邊環(huán)境、場(chǎng)景及擺放物品等設(shè)施。應(yīng)允許用戶采用全局視角觀察整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境,采用第一人稱視角進(jìn)行環(huán)境互動(dòng);場(chǎng)景中的光照渲染應(yīng)采用主體光、環(huán)境光、輪廓光的順序。計(jì)算機(jī)生成的實(shí)驗(yàn)周邊環(huán)境與設(shè)計(jì)腳本所述的真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境應(yīng)保持一致。實(shí)驗(yàn)特效建模實(shí)驗(yàn)特效是指實(shí)驗(yàn)過程中符合實(shí)驗(yàn)規(guī)律的水霧、燃燒、爆炸等必要的實(shí)驗(yàn)效果。特效建模應(yīng)能夠提供高質(zhì)量的可視化效果,包括逼真的光影效果、平滑的動(dòng)畫和精細(xì)的細(xì)節(jié)表現(xiàn)。特效、音響、動(dòng)畫等素材與設(shè)計(jì)腳本所述的真實(shí)世界中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)保持高相似性,不能出現(xiàn)錯(cuò)位、過度抽象、邏輯錯(cuò)誤、過度失真等問題。7.2.2實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模主要環(huán)節(jié)3D幾何建模用于創(chuàng)建和編輯3D幾何模型,宜采用多邊形網(wǎng)格、參數(shù)化曲線曲面等多種形式構(gòu)建。常見工具包括但不限于3DSMAX、MAYA等。2D圖形繪制應(yīng)以提升實(shí)驗(yàn)視覺效果,增強(qiáng)用戶體驗(yàn)為目標(biāo),提供2D圖形素材、3D模型紋理等。常見工具包括但不限于AdobePhotoshop等。T/JYBZ040—202模型動(dòng)畫制作模型動(dòng)畫制作是將靜態(tài)的3D模型賦予動(dòng)態(tài)效果的過程。宜在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)中按需制作模型動(dòng)畫,包括人物角色的行走跳躍等運(yùn)動(dòng),以及布料、頭發(fā)、流體等的自然運(yùn)動(dòng)效果等。場(chǎng)景光照渲染應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行光照和渲染處理,提升場(chǎng)景的真實(shí)感和視覺效果,包括光照模型選擇、光源類型和位置設(shè)置、陰影生成等。7.2.3典型運(yùn)行環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模單機(jī)型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模單機(jī)型實(shí)驗(yàn)是安裝在客戶端單機(jī)型實(shí)驗(yàn)是安裝在客戶端PC電腦或其他設(shè)備上的,不依賴網(wǎng)絡(luò)環(huán)境即可獨(dú)立運(yùn)行的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。建模時(shí)宜減少模型面數(shù)和貼圖數(shù)量,當(dāng)場(chǎng)景比較宏大時(shí),宜使用多層次細(xì)節(jié)技術(shù)(LOD在讓物體擁有真實(shí)性的同時(shí),還可以兼顧運(yùn)行的流暢度。貼圖類型宜包括漫反射貼圖、高度貼圖、法線貼圖、金屬貼圖、透明貼圖等。貼圖宜選用JPG、TGA格式。網(wǎng)頁型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模網(wǎng)頁型實(shí)驗(yàn)是指用戶使用瀏覽器作為交互界面開展的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。宜采用HTML5技術(shù),無需安裝插件。宜減少模型面數(shù)和貼圖數(shù)量,使用簡模,縮小材質(zhì)貼圖的大小,使用無縫貼圖。貼圖類型包括漫反射貼圖、法線貼圖、透明貼圖等。貼圖宜選用JPG、TGA格式。移動(dòng)型實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模移動(dòng)型實(shí)驗(yàn)是指在安卓/IOS移動(dòng)設(shè)備上運(yùn)行的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。其建模宜使用JPG格式貼圖文件,選用漫反射貼圖類型,不制作透明貼圖(除地形地貌)。宜使用遮擋剔除,使實(shí)驗(yàn)在運(yùn)行時(shí)同屏面數(shù)為可視范圍內(nèi)最少。7.2.4實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模具體要求模型的面片制作要求模型不允許有拉伸、漏面、漏縫、重疊面、重線、閃爍面等。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型模型應(yīng)采用簡單模型拼裝的方法,消減貼合面,從而減少面片數(shù)量。面片數(shù)量應(yīng)滿足場(chǎng)景加載和交互的延時(shí)要求。材質(zhì)、貼圖制作要求寫實(shí)貼圖紋理,宜通過材質(zhì)顏色貼圖、高光貼圖、法線貼圖,真實(shí)還原物體表面質(zhì)感紋理信息。宜采用漫反射貼圖、法線貼圖、高光貼圖、凹凸貼圖進(jìn)行紋理渲染。對(duì)光照信息不敏感的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,宜將光照效果預(yù)先直接渲染到模型貼圖中,減少實(shí)時(shí)渲染對(duì)硬件算力的要求。紋理貼圖坐標(biāo)(UV)展開要求棋盤格大小應(yīng)統(tǒng)一,紋理貼圖坐標(biāo)(UV)應(yīng)完全鋪平,避免重疊、拉伸、扭曲、遺漏,最大化提高UV利用率。其中,虛擬角色模型拆分應(yīng)保證UV與模型布線應(yīng)一致橫平豎直,對(duì)稱處進(jìn)行UV重疊,不對(duì)稱處應(yīng)保證像素一致。T/JYBZ040—202模型的動(dòng)畫與特效要求特效應(yīng)盡量達(dá)到逼真效果,實(shí)現(xiàn)雨、霧、燃燒等效果。如特效過于復(fù)雜,如煙霧、毒氣等粒子特效,計(jì)算性能較高,宜采取適當(dāng)簡化處理方法,在宏觀層面表示效果;對(duì)于需要多次重復(fù)的實(shí)驗(yàn),特效建模應(yīng)能夠提供一致結(jié)果,以確保實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性和可比較性。特效建模應(yīng)該能夠穩(wěn)定地運(yùn)行,不出現(xiàn)崩潰或者異常情況。7.2.5實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景建模性能要求顯示刷新率顯示刷新率是指用戶在動(dòng)態(tài)瀏覽或操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景時(shí),輸出在顯示器上的每秒刷新顯示畫面數(shù)量,反映虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的流暢性。根據(jù)人體視覺研究以及參照視頻的規(guī)定,單機(jī)型實(shí)驗(yàn)桌面顯示型刷新率宜在30幀/秒以上,使用VR頭戴式顯示器、智能眼鏡等的顯示刷新率宜在90幀/秒以上。首次運(yùn)行等待時(shí)長用戶首次使用實(shí)驗(yàn),從開始下載虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源到下載完成并進(jìn)入可實(shí)驗(yàn)狀態(tài),所需的平均等待時(shí)長宜控制在60秒以內(nèi)。再次運(yùn)行等待時(shí)長用戶第二次及以后使用實(shí)驗(yàn),從開始下載虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源到下載完成并進(jìn)入可實(shí)驗(yàn)狀態(tài),所需的平均等待時(shí)長、再次運(yùn)行等待時(shí)長宜在20秒以內(nèi)。7.3實(shí)驗(yàn)交互(操作)的功能要求7.3.1實(shí)驗(yàn)交互功能目標(biāo)分類輸入信息輸入信息是在實(shí)驗(yàn)過程中,用戶需要輸入的信息。基本信息宜包括基于菜單操作的實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、時(shí)間環(huán)境、實(shí)驗(yàn)?zāi)_本等非場(chǎng)景性操作,須包括在具體實(shí)驗(yàn)過程中,與虛擬角色、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景交互的場(chǎng)景性操作。輸出結(jié)果輸出結(jié)果是由交互輸入操作直接產(chǎn)生的反饋結(jié)果,基本的輸出結(jié)果宜包括數(shù)值、對(duì)錯(cuò)、分值、等級(jí)、圖表等。7.3.2實(shí)驗(yàn)輸入設(shè)備與功能實(shí)驗(yàn)輸入設(shè)備和方式實(shí)驗(yàn)輸入設(shè)備和方式包括:a)鼠標(biāo)和鍵盤:宜作為必備的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輸入的手持設(shè)備之一,通過電腦鼠標(biāo)與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行交互,支持單擊、雙擊、選擇、移動(dòng)等,通過電腦鍵盤與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行交互,支持字符輸入、方向鍵移動(dòng)等。b)VR定位設(shè)備和控制器:實(shí)驗(yàn)中使用虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)/混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備時(shí),宜將定位設(shè)備和配套T/JYBZ040—2025的操作手柄作為特定的手持設(shè)備之一,支持單擊、雙擊、射線選擇、移動(dòng)等輸入控制操作。定位設(shè)備應(yīng)滿足GB/T44220要求。c)語音交互:宜在實(shí)驗(yàn)中提供語音交互功能,即通過麥克風(fēng),依靠語音識(shí)別與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景進(jìn)行交互操作。d)觸摸屏幕:宜通過手機(jī)、平板等移動(dòng)設(shè)備的觸摸屏直接進(jìn)行交互,如使用虛擬現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)建構(gòu)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,宜在觸摸屏上直接選擇和操作對(duì)象。e)圖像視頻采集:宜利用包括RGB/RGBD等攝像機(jī)采集的圖像視頻信息,利用計(jì)算機(jī)視覺方法提取的用戶輸入信號(hào),包括手勢(shì)、視線等。f)實(shí)體模型:實(shí)體模型與虛擬仿真軟件聯(lián)動(dòng),宜將實(shí)體模型上的操作轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入虛擬仿真軟件。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輸入功能虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輸入功能包括:虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輸入功能包括:a)菜單選擇:應(yīng)提供菜單界面交互操作,選擇不同的菜單選項(xiàng)以控制仿真實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)選擇、參數(shù)設(shè)置、操作控制等。b)文本輸入:應(yīng)提供虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中的文本輸入功能,快速、準(zhǔn)確地輸入實(shí)驗(yàn)所需信息。c)空間操作:應(yīng)提供虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中的三維空間操縱功能,用戶能夠通過軟件界面對(duì)三維模型或環(huán)境進(jìn)行操作和控制,如旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等,以便更直觀地觀察和理解實(shí)驗(yàn)對(duì)象或場(chǎng)景。7.3.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輸出設(shè)備與功能圖像輸出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)提供圖像反饋輸出,分辨率不低于1080p,刷新幀率不低于30幀/秒,視頻應(yīng)符合GB/T44115.2要求。顯示設(shè)備除了最常見的電腦顯示器之外,宜根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要增加選配的其他高端顯示設(shè)備主要包括虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)、混合現(xiàn)實(shí)(MR)等頭盔型顯示終端,以及立體顯示器、投影球幕、環(huán)幕、透明屏、互動(dòng)式LED大屏幕、立體投影等,虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴式顯示設(shè)備應(yīng)符合GB/T38259要求。聲音輸出虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)提供聲音輸出反饋,聲音反饋應(yīng)清晰、無雜音,確保用戶能夠清楚地聽到實(shí)驗(yàn)中的各種聲音,允許用戶根據(jù)自己的需要調(diào)整音量。觸覺反饋虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如支持觸覺反饋,則力反饋應(yīng)能夠模擬現(xiàn)實(shí)世界中的物體運(yùn)動(dòng)和碰撞,以及相應(yīng)的作用力和反作用力。力反饋應(yīng)具有快速的響應(yīng)速度,能夠?qū)崟r(shí)地反映用戶的動(dòng)作和行為,以確保用戶能夠感受到更加流暢的交互體驗(yàn)。實(shí)體模型實(shí)體模型與虛擬仿真軟件聯(lián)動(dòng)的,宜通過實(shí)體模型在動(dòng)作、形態(tài)、溫度、顏色等狀態(tài)的改變作為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的輸出反饋。T/JYBZ040—20257.3.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)交互操作組成操作目的須說明設(shè)計(jì)這一交互操作的目的,包括解決什么問題,培養(yǎng)或考查哪些方面的技能或能力。操作過程須說明操作過程,包括操作方式、參數(shù)設(shè)置、材料預(yù)設(shè)、應(yīng)答行為等。操作結(jié)果須說明交互操作得到的結(jié)果,包括結(jié)果形式、分值轉(zhuǎn)換與計(jì)算、結(jié)果記錄與保存等。7.3.5虛擬仿真實(shí)驗(yàn)交互界面信息組成字幕宜選擇使用字幕,說明是否需要顯示人物對(duì)話、背景信息以及它們的呈現(xiàn)格式。操作提示應(yīng)提供必要的操作提示,具有提示開關(guān)控制,即由用戶決定是否需要呈現(xiàn)操作提示以及它們的呈現(xiàn)格式。反饋信息應(yīng)選擇使用是否需要操作反饋信息或結(jié)果反饋信息,以及它們的具體內(nèi)容和呈現(xiàn)形式(文字或語音界面切換須提供常見方式的有無提示的自動(dòng)切換,以及點(diǎn)擊操作的“上一步”“下一步”等界面控制功能。按鈕應(yīng)提供包括各種命令按鈕及其對(duì)應(yīng)的信息,如“幫助”“提示”按鈕。7.3.6實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景交互要求交互真實(shí)性在人與場(chǎng)景模型互動(dòng)時(shí),場(chǎng)景中的模型運(yùn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)遵循物理運(yùn)動(dòng)科學(xué),符合生活常識(shí),須設(shè)計(jì)合理的碰撞阻擋;互動(dòng)中的誤操作應(yīng)該有物品、人員損傷的邏輯;涉及特殊微觀、宏觀場(chǎng)景,場(chǎng)景與人的比例關(guān)系允許適當(dāng)發(fā)生變化,但場(chǎng)景內(nèi)部的比例關(guān)系須固定不變,應(yīng)同時(shí)增加人物特效,以示區(qū)別。響應(yīng)時(shí)間應(yīng)支持用戶操作記錄的輸出,場(chǎng)景加載、場(chǎng)景跳轉(zhuǎn)的最大響應(yīng)時(shí)間宜控制在盡可能短的時(shí)間內(nèi)。T/JYBZ040—202交互操作準(zhǔn)確性系統(tǒng)應(yīng)提供準(zhǔn)確進(jìn)行交互操作的能力,軟件應(yīng)提供清晰的、容易分辨和選擇的界面元素。交互操作反饋用戶完成交互操作后,軟件應(yīng)在界面上呈現(xiàn)操作結(jié)果,如界面跳轉(zhuǎn)、色彩變化、界面元素變化、動(dòng)作特效、聲音或其他類型的反饋。7.3.7實(shí)驗(yàn)界面菜單交互首頁實(shí)驗(yàn)者應(yīng)能隨時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn),返回首頁,以便虛擬仿真實(shí)驗(yàn)者重新開始實(shí)驗(yàn),或者選擇進(jìn)入到首頁中的其他模塊。全屏虛擬仿真實(shí)驗(yàn)者應(yīng)能自主控制實(shí)驗(yàn)界面處于全屏或非全屏狀態(tài)。幫助應(yīng)提供實(shí)驗(yàn)幫助功能,告知實(shí)驗(yàn)者操作方式、注意事項(xiàng)和新手引導(dǎo),以便幫助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)者快速地掌握和熟悉實(shí)驗(yàn)操作。登錄應(yīng)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)者提供登錄功能,宜以賬號(hào)和密碼登錄實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)信息和進(jìn)行安全驗(yàn)證。保存實(shí)驗(yàn)宜提供實(shí)驗(yàn)保存功能,使實(shí)驗(yàn)者能夠保存實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)任意時(shí)間節(jié)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)狀態(tài),以便實(shí)驗(yàn)者根據(jù)上次保存的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)后續(xù)實(shí)驗(yàn)?;謴?fù)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)保存實(shí)驗(yàn)功能,應(yīng)提供恢復(fù)實(shí)驗(yàn)功能,以便實(shí)驗(yàn)者根據(jù)恢復(fù)的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作。提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)實(shí)現(xiàn)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告功能,以實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的存儲(chǔ)和評(píng)價(jià)。請(qǐng)求指導(dǎo)應(yīng)提供請(qǐng)求指導(dǎo)功能,由虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)地對(duì)實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行指導(dǎo),提供包括錯(cuò)誤提示、引導(dǎo)提示、對(duì)話框提示、講解提示等。教學(xué)模式切換虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)提供示教模式、學(xué)習(xí)模式、考核模式之間切換的功能。T/JYBZ040—2020實(shí)驗(yàn)信息維護(hù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源管理者應(yīng)能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)信息的添加、修改和刪除操作,填寫相關(guān)信息后,宜對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行靈活配置和展示。7.3.8實(shí)驗(yàn)交互操作具體要求交互界面清晰性實(shí)驗(yàn)交互操作界面設(shè)計(jì)應(yīng)邏輯清晰,符合大多數(shù)用戶的使用習(xí)慣,主要功能按鈕應(yīng)用突出的顏色和形狀加以標(biāo)識(shí),以便用戶快速掌握使用實(shí)驗(yàn)的方法和路徑,能夠支持新用戶在沒有接受培訓(xùn)情況下按界面提示完成常規(guī)的交互操作,如軟件打開、退出、選擇等。如有需要提前預(yù)裝的插件,應(yīng)自動(dòng)提示用戶點(diǎn)擊下載。用戶點(diǎn)擊按鈕進(jìn)行完下一步操作之后,系統(tǒng)應(yīng)給予用戶相應(yīng)的反饋信息,包括操作錯(cuò)誤的提示等。操作引導(dǎo)有效性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)具備有效引導(dǎo)的能力,操作界面中應(yīng)包含用戶操作方式引導(dǎo),應(yīng)保證用戶可以通過操作方式引導(dǎo)完成相應(yīng)的操作。用戶完成相應(yīng)操作后,應(yīng)給予用戶引導(dǎo)或提示。操作方式適配性操作方式不應(yīng)超出實(shí)驗(yàn)接入設(shè)備的支持范圍,常用操作的定義應(yīng)與用戶習(xí)慣和使用慣例保持一致。并發(fā)數(shù)多個(gè)用戶同時(shí)訪問及下載資源或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、進(jìn)行服務(wù)器端仿真計(jì)算等,實(shí)質(zhì)占用服務(wù)器性能及其網(wǎng)絡(luò)帶寬等服務(wù)器端系統(tǒng)資源的最大允許用戶數(shù)量,并不是指僅僅同時(shí)在線這種幾乎不占用服務(wù)器端系統(tǒng)資源的情況。一般情況下,C/S、B/S型系統(tǒng)應(yīng)支持不少于100人并發(fā)使用,云VR型系統(tǒng)應(yīng)支持不少于30人并發(fā)使用。實(shí)時(shí)性用戶與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)象的交互響應(yīng)速度通常應(yīng)控制在1秒以內(nèi)。準(zhǔn)確性手勢(shì)、語音、按鍵等交互方式準(zhǔn)確率不低于90%。7.4測(cè)試方法7.4.1實(shí)驗(yàn)建模量化指標(biāo)及測(cè)試方法科學(xué)真實(shí)性科學(xué)真實(shí)性應(yīng)滿足以下要求:a)將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中的場(chǎng)景建模與現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行對(duì)比,檢查模型是否符合實(shí)際現(xiàn)象和規(guī)律。例如,可以檢查模型中的物體比例、顏色、紋理等是否與現(xiàn)實(shí)世界相符。b)邀請(qǐng)不少于20人對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的科學(xué)真實(shí)性進(jìn)行打分,1為非常不真實(shí),10為高度真實(shí)。記錄用戶的評(píng)分,平均分?jǐn)?shù)不低于6分即滿足要求。T/JYBZ040—202顯示刷新率顯示刷新率應(yīng)滿足以下要求:a)確保電量在50%以上,網(wǎng)絡(luò)連接正常,且后臺(tái)無其他軟件運(yùn)行。b)在軟件正常使用過程中,每隔10秒記錄一次當(dāng)前的渲染幀率,連續(xù)記錄10次,10次的平均值即系統(tǒng)的平均顯示刷新率。c)在測(cè)試的全過程中,記錄畫面是否出現(xiàn)過卡頓、拖影現(xiàn)象。首次運(yùn)行等待時(shí)間首次運(yùn)行等待時(shí)間應(yīng)滿足以下要求:a)a)選擇具有代表性的測(cè)試設(shè)備(不低于推薦配置)。確保測(cè)試設(shè)備具有足夠的內(nèi)存和存儲(chǔ)空間,以避免因硬件資源不足而影響測(cè)試結(jié)果。b)在測(cè)試設(shè)備上安裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),確保安裝過程順利,不出現(xiàn)錯(cuò)誤或異常。c)在測(cè)試設(shè)備上啟動(dòng)應(yīng)用程序,記錄從應(yīng)用程序啟動(dòng)T0,以及可以與用戶進(jìn)行交互所需的時(shí)間T1。首次運(yùn)行等待時(shí)間:T=T1-T0。d)重復(fù)測(cè)試至少3次,平均值不低于相應(yīng)指標(biāo)值即滿足條件。再次運(yùn)行等待時(shí)間再次運(yùn)行等待時(shí)間應(yīng)滿足以下要求:a)選擇具有代表性的測(cè)試設(shè)備(不低于推薦配置)。確保測(cè)試設(shè)備具有足夠的內(nèi)存和存儲(chǔ)空間,以避免因硬件資源不足而影響測(cè)試結(jié)果。在測(cè)試設(shè)備上已經(jīng)安裝并運(yùn)行一次以上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件。b)在測(cè)試設(shè)備上啟動(dòng)應(yīng)用程序,記錄從應(yīng)用程序啟動(dòng)T0,以及可以與用戶進(jìn)行交互所需的時(shí)間T1;再次運(yùn)行等待時(shí)間:T=T1-T0。c)重復(fù)測(cè)試至少3次,平均值不低于相應(yīng)數(shù)值即滿足條件。7.4.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)交互要求測(cè)試方法虛擬仿真實(shí)驗(yàn)交互要求測(cè)試方法應(yīng)符合GB/T38258要求。a)交互界面清晰性:新用戶在不查看說明書的情況下,能否完成軟件的打開、退出、選擇等基本操作。b)操作引導(dǎo)有效性應(yīng)包含:1)查看軟件界面的操作方式引導(dǎo)。2)跟隨操作方式引導(dǎo)完成相應(yīng)的操作。3)完成操作后,檢查是否給予用戶引導(dǎo)或提示。c)操作方式適配性應(yīng)包含1)檢查軟件的操作方式是否有設(shè)備不支持的操作方式。2)檢查軟件的操作方式是否至少包含一種設(shè)備支持的操作方式。d)交互操作并發(fā)數(shù)應(yīng)滿足以下要求:1)通過不低于N臺(tái)設(shè)備終端同時(shí)發(fā)起交互操作請(qǐng)求,記錄每臺(tái)設(shè)備在連續(xù)一分鐘內(nèi)的平均請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間T。2)根據(jù)上述步驟記錄數(shù)值,計(jì)算每秒交互操作并發(fā)數(shù)=并發(fā)量N/平均響應(yīng)時(shí)間T。3)重復(fù)測(cè)試至少3次,平均值不低于相應(yīng)數(shù)值即滿足條件。T/JYBZ040—2025e)交互操作實(shí)時(shí)性應(yīng)滿足以下要求:1)檢查軟件是否存在操作后沒有反饋的元素,比如界面跳轉(zhuǎn)、色彩變化、界面元素變化、動(dòng)效反饋、聲音反饋或其他類型。2)若反饋正常,分別記錄用戶交互操作的時(shí)間T0,及交互結(jié)果反饋的時(shí)間T1。交互操作反饋的響應(yīng)時(shí)間T=T1-T0。3)重復(fù)測(cè)試至少3次,平均值不低于相應(yīng)數(shù)值即滿足條件。f)交互操作準(zhǔn)確性應(yīng)滿足以下要求:1)打開軟件,準(zhǔn)確地執(zhí)行交互操作指令。2)選定3個(gè)典型任務(wù),連續(xù)執(zhí)行10次,記錄準(zhǔn)確次數(shù),平均值不低于相應(yīng)數(shù)值即滿足條件。8實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與平臺(tái)接口8.1數(shù)據(jù)流程和資源包結(jié)構(gòu)8.1.1數(shù)據(jù)流程系統(tǒng)由平臺(tái)側(cè)與用戶側(cè)組成,數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的主要數(shù)據(jù)流程應(yīng)包括以下幾個(gè)步驟:a)管理員將制作完成的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源包注冊(cè)至平臺(tái),在平臺(tái)統(tǒng)一管理多類型實(shí)驗(yàn)包。b)普通用戶在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前需進(jìn)行用戶注冊(cè)和認(rèn)證。c)開展實(shí)驗(yàn)時(shí)需根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)包數(shù)據(jù)訪問:輕型實(shí)驗(yàn)從瀏覽器直接訪問并進(jìn)行實(shí)驗(yàn);重型實(shí)驗(yàn)則需要從平臺(tái)側(cè)訪問并下載實(shí)驗(yàn)包至本地,經(jīng)由用戶部署至本地符合各實(shí)驗(yàn)包安裝環(huán)境要求的多硬件平臺(tái)后開展實(shí)驗(yàn)。d)實(shí)驗(yàn)過程中或結(jié)束后將實(shí)驗(yàn)文件、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)。8.1.2資源包結(jié)構(gòu)資源包結(jié)構(gòu)應(yīng)至少包含表2的項(xiàng)目類型。表2資源包結(jié)構(gòu)表12執(zhí)行文件集,用于運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。具體使用方法請(qǐng)參考實(shí)驗(yàn)包信3實(shí)驗(yàn)使用說明文件,以圖文并茂的方式介紹實(shí)4資源包屬性描述應(yīng)至少滿足表3的要求。表3資源包描述表123T/JYBZ040—2025表3資源包描述表(續(xù))4567表示實(shí)驗(yàn)所歸屬的專業(yè)大類的名稱,必須與平臺(tái)的8表示實(shí)驗(yàn)所歸屬的具體專業(yè)類的名稱,必須與平臺(tái)的9表示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的認(rèn)定級(jí)別,例如國家級(jí)、省級(jí)用于進(jìn)一步細(xì)分實(shí)驗(yàn)類型,例如基礎(chǔ)練習(xí)型、綜合設(shè)計(jì)8.28.2信息交互8.2.1信息交互流程規(guī)范信息交互流程和系統(tǒng)組成信息交互流程和系統(tǒng)組成如圖1所示。圖1信息交互流程和系統(tǒng)組成示意圖信息交互流程在用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)之間的信息交互應(yīng)符合圖2所示的基本流程。T/JYBZ040—2025虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接口公共服務(wù)虛仿實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)獲取當(dāng)前用戶歷史實(shí)驗(yàn)結(jié)果,詳見8.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)接口公共服務(wù)虛仿實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)獲取當(dāng)前用戶歷史實(shí)驗(yàn)結(jié)果,詳見8.2.6返回當(dāng)前用戶歷史實(shí)驗(yàn)結(jié)果,詳見8.2.6提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,詳見8.2.8保存實(shí)驗(yàn)狀態(tài),詳見8.2.4返回實(shí)驗(yàn)狀態(tài),詳見8.2.3提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,詳見8.2.7上傳實(shí)驗(yàn)文件,詳見8.2.5獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài),詳見8.2.3啟動(dòng)實(shí)驗(yàn),詳見8.2.2圖2實(shí)驗(yàn)信息交互流程圖8.2.2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共享平臺(tái)用戶應(yīng)能夠在平臺(tái)上啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。8.2.3虛擬仿真實(shí)驗(yàn)保存實(shí)驗(yàn)狀態(tài)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作過程中,應(yīng)允許臨時(shí)把實(shí)驗(yàn)操作路徑和實(shí)驗(yàn)狀態(tài)數(shù)據(jù)保存到平臺(tái),防止異常情況導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。能夠根據(jù)需要多次臨時(shí)保存實(shí)驗(yàn)狀態(tài),以最后一次保存狀態(tài)為最終實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。8.2.4虛擬仿真實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)部應(yīng)能調(diào)用獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)接口,獲取上次保存的操作路徑和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)運(yùn)行模式,用于回放或恢復(fù)上次實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。8.2.5虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完成后上傳實(shí)驗(yàn)文件虛擬仿真實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)能調(diào)用實(shí)驗(yàn)文件上傳接口,保存實(shí)驗(yàn)文件到平臺(tái)。8.2.6虛擬仿真實(shí)驗(yàn)獲取歷史記錄虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作過程應(yīng)能調(diào)用歷史數(shù)據(jù)獲取接口,查詢用戶的歷史數(shù)據(jù)。8.2.7虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完成后應(yīng)能調(diào)用數(shù)據(jù)回傳接口,保存實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)到平臺(tái),同時(shí)支持上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)包相關(guān)輔助材料。8.2.8虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完成后應(yīng)能調(diào)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告上傳接口,保存實(shí)驗(yàn)報(bào)告到平臺(tái)。8.3數(shù)據(jù)模型規(guī)范8.3.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型規(guī)范虛擬仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型應(yīng)保證各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的完整性和一致性,建立數(shù)據(jù)模型時(shí)應(yīng)至少包T/JYBZ040—2025括實(shí)驗(yàn)成績規(guī)范、實(shí)驗(yàn)操作記錄規(guī)范、實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范等數(shù)據(jù)模型。8.3.2實(shí)驗(yàn)成績規(guī)范實(shí)驗(yàn)成績規(guī)范應(yīng)至少滿足表4的字段要求。表4實(shí)驗(yàn)成績規(guī)范表1238.3.3實(shí)驗(yàn)操作記錄規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作記錄規(guī)范應(yīng)至少滿足表5的內(nèi)容要求。表5實(shí)驗(yàn)操作記錄規(guī)范表12345678實(shí)驗(yàn)步驟記錄應(yīng)至少滿足表6的內(nèi)容要求。表6實(shí)驗(yàn)步驟記錄表1234567898.3.4實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范應(yīng)至少滿足表7的內(nèi)容要求。表7實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范表123T/JYBZ040—2025實(shí)驗(yàn)操作報(bào)告應(yīng)至少滿足表8的內(nèi)容要求。表8實(shí)驗(yàn)操作報(bào)告表128.4接口調(diào)用規(guī)范8.4.1授權(quán)機(jī)制平臺(tái)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)之間通過令牌授權(quán)機(jī)制進(jìn)行合法性校驗(yàn),平臺(tái)對(duì)接入的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)頒發(fā)應(yīng)用標(biāo)識(shí)和應(yīng)用密鑰用于生成授權(quán)令牌,后續(xù)訪問均基于令牌授權(quán)機(jī)制,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮戏ㄐ?。具體授權(quán)過程為:a)平臺(tái)為每個(gè)接入的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)分配唯一的應(yīng)用標(biāo)識(shí)、應(yīng)用密鑰。b)當(dāng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)時(shí),平臺(tái)生成動(dòng)態(tài)令牌碼信息并授權(quán)給實(shí)驗(yàn),平臺(tái)應(yīng)利用高強(qiáng)度加密算法c)運(yùn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)應(yīng)根據(jù)分配的唯一應(yīng)用標(biāo)識(shí)、應(yīng)用密鑰和令牌調(diào)用平臺(tái)接口獲取訪問令牌憑據(jù)信息。d)與平臺(tái)所有交互接口需攜帶令牌憑據(jù),平臺(tái)會(huì)驗(yàn)證憑據(jù)合法性,為了保證接口調(diào)用安全性,憑據(jù)應(yīng)設(shè)置有效期,例如24個(gè)小時(shí),過期需要重新獲取。8.4.2簽名機(jī)制為保證請(qǐng)求及數(shù)據(jù)傳輸安全,平臺(tái)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)交互時(shí)應(yīng)通過簽名機(jī)制進(jìn)行安全性校驗(yàn),確保每次調(diào)用接口防偽造、防篡改和防抵賴,保證信息傳輸?shù)耐暾院桶踩浴:灻麢C(jī)制包括:a)時(shí)間戳:每次調(diào)用的接口中都包含一個(gè)時(shí)間戳字段,當(dāng)前請(qǐng)求超過默認(rèn)時(shí)間后,則認(rèn)定為該請(qǐng)求失效,需要重新發(fā)送請(qǐng)求,默認(rèn)時(shí)間內(nèi)多次請(qǐng)求需要結(jié)合隨機(jī)數(shù)使用。b)隨機(jī)數(shù):每次調(diào)用的接口中都包含一個(gè)隨機(jī)數(shù),并設(shè)置到期時(shí)間,每次請(qǐng)求時(shí)都會(huì)存入緩存,到期自動(dòng)銷毀,確保請(qǐng)求在規(guī)定時(shí)間僅能請(qǐng)求一次,降低了多次調(diào)用被攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。c)簽名生成:虛擬仿真實(shí)驗(yàn)將時(shí)間戳、隨機(jī)令牌和應(yīng)用標(biāo)識(shí)以特定順序進(jìn)行加密形成簽名字符串,然后使用應(yīng)用密鑰對(duì)簽名字符串加密產(chǎn)生驗(yàn)證碼,作為調(diào)用接口的請(qǐng)求頭參數(shù)發(fā)給平臺(tái)。d)簽名驗(yàn)證:平臺(tái)收到請(qǐng)求后,提取接口中的字段,通過應(yīng)用標(biāo)識(shí)找到應(yīng)用密鑰,以同樣的方法計(jì)算簽名字符串和驗(yàn)證碼,如果計(jì)算出的驗(yàn)證碼與接口參數(shù)中的相同,即認(rèn)為該請(qǐng)求是有效的;否則,平臺(tái)拒絕處理這次請(qǐng)求,并返回錯(cuò)誤。8.4.3數(shù)據(jù)字段加密為保證傳輸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的安全性,實(shí)驗(yàn)應(yīng)對(duì)重要數(shù)據(jù)字段進(jìn)行加密編碼(例如,對(duì)敏感字段進(jìn)行Base64編碼處理),存儲(chǔ)至平臺(tái)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)不做解碼處理,以保證數(shù)據(jù)安全。應(yīng)加密處理的數(shù)據(jù)字段包括:實(shí)驗(yàn)操作狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)操作步驟和實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)。8.4.4接口協(xié)議接口傳輸協(xié)議為了保證傳輸安全和傳輸效率,接口協(xié)議應(yīng)采用HTTPS傳輸協(xié)議,支持GET/POST兩種請(qǐng)求方式。T/JYBZ040—202接口參數(shù)命名要求為保證請(qǐng)求規(guī)范性,接口參數(shù)命名應(yīng)滿足以下要求:a)首字母小寫,如果參數(shù)名由多個(gè)單詞組成,相連單詞的首字母要大寫(例:userInfo)。b)英文縮寫詞一律小寫(例:vcd)。c)只能由[A~Z]、[a~z]、[0~9]以及字符“-”“、”“_”“.”組成參數(shù)名。d)不能以數(shù)字開頭。e)不允許出現(xiàn)中文及拼音命名。公共請(qǐng)求頭格式系統(tǒng)接口的公共請(qǐng)求頭設(shè)計(jì)應(yīng)至少滿足表9的基本參數(shù)要求。表9請(qǐng)求頭信息示例1234567輸入?yún)?shù)要求輸入?yún)?shù)應(yīng)將請(qǐng)求內(nèi)容以JSON格式進(jìn)行編碼,用于傳遞結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。輸出參數(shù)要求輸出參數(shù)應(yīng)包含狀態(tài)碼和消息信息,其中狀態(tài)碼為操作及信息返回狀態(tài)碼,用于顯示操作結(jié)果或錯(cuò)誤;消息信息為返回的提示信息。狀態(tài)碼要求完整描述返回的狀態(tài)信息,應(yīng)至少包含表10所列舉的典型錯(cuò)誤信息類型。表10基本接口錯(cuò)誤表123456789其他錯(cuò)誤(返回提交數(shù)據(jù)的具體錯(cuò)誤信息,例如:非空項(xiàng)未填寫、分?jǐn)?shù)類型錯(cuò)誤T/JYBZ040—20258.5接口功能定義8.5.1接口功能設(shè)計(jì)要求接口功能設(shè)計(jì)應(yīng)至少包含本節(jié)各個(gè)參數(shù)表中所述的基本參數(shù)及功能;如未特殊說明,接口參數(shù)設(shè)計(jì)均應(yīng)包含公共參數(shù),公共參數(shù)見表11。表11公共參數(shù)表123輸入:平臺(tái)生成的訪問令牌,啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)由平458.5.2訪問令牌獲取接口為保證接口調(diào)用安全性,所有接口調(diào)用都應(yīng)傳遞接口調(diào)用憑證訪問令牌。訪問令牌有效期為24小時(shí),過期后則需重新獲取。訪問令牌獲取接口輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)訪問令牌獲取接口輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。b)訪問令牌獲取接口輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表12的參數(shù)。表12訪問令牌獲取接口輸出參數(shù)表1238.5.3訪問令牌刷新接口訪問令牌有效期為24小時(shí),過期后則需重新獲取。訪問令牌刷新接口輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)訪問令牌刷新接口輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。b)訪問令牌刷新接口輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表13的參數(shù)。表13訪問令牌刷新接口輸出參數(shù)表128.5.4用戶校驗(yàn)登記接口用戶名密碼和實(shí)驗(yàn)標(biāo)識(shí)符到平臺(tái)校驗(yàn),校驗(yàn)成功后,應(yīng)返回用戶詳細(xì)數(shù)據(jù)。用戶校驗(yàn)登記接口輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)用戶校驗(yàn)登記接口輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表14的參數(shù)。T/JYBZ040—2025表14用戶校驗(yàn)登記接口輸入?yún)?shù)表b)用戶校驗(yàn)登記接口輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。8.5.5存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作過程操作產(chǎn)生的路徑和狀態(tài)數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表15的參數(shù)。表15存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入?yún)?shù)表1234b)存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。8.5.6獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)應(yīng)獲取實(shí)驗(yàn)過程操作路徑和狀態(tài)數(shù)據(jù),用于恢復(fù)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表16的參數(shù)。表16獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸入?yún)?shù)表123b)獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表17的參數(shù)。表17獲取實(shí)驗(yàn)狀態(tài)輸出參數(shù)表8.5.7提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后,步驟分、數(shù)據(jù)分、得分細(xì)項(xiàng)等操作結(jié)果應(yīng)上傳到平臺(tái)。提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表18的參數(shù)。表18提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入?yún)?shù)表123T/JYBZ040—20251)回傳數(shù)據(jù)參數(shù)應(yīng)至少包含表19的參數(shù)。表19回傳數(shù)據(jù)參數(shù)表1234567892)步驟記錄參數(shù)應(yīng)至少包含表20的參數(shù)。表20步驟記錄參數(shù)表123456789b)提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。8.5.8獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果平臺(tái)獲取標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的步驟分、數(shù)據(jù)分、得分細(xì)項(xiàng)等操作結(jié)果數(shù)據(jù)后,應(yīng)反饋狀態(tài)信息。獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表21的參數(shù)。表21獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸入?yún)?shù)表123b)獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表22的參數(shù)。T/JYBZ040—2025表22獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果輸出參數(shù)表1231)數(shù)據(jù)內(nèi)容信息應(yīng)至少滿足表23的參數(shù)要求。表23數(shù)據(jù)內(nèi)容參數(shù)表1234567892)步驟記錄參數(shù)應(yīng)至少包含表20的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)上傳到平臺(tái)。上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表24的參數(shù)。表24上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入?yún)?shù)表1234567注:文件正文加密處理后應(yīng)放置于請(qǐng)求體中,其他附件文件應(yīng)一起上傳、實(shí)驗(yàn)b)上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表11的公共參數(shù)。8.5.10獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告,應(yīng)反饋狀態(tài)信息。獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表25的參數(shù)。T/JYBZ040—2025表25獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸入?yún)?shù)表1234b)獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表26的參數(shù)。表26獲取實(shí)驗(yàn)報(bào)告輸出參數(shù)表128.5.11上傳實(shí)驗(yàn)文件用于實(shí)驗(yàn)報(bào)告以外的實(shí)驗(yàn)文件上傳,實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的圖片、視頻、音頻等各種二進(jìn)制文檔應(yīng)存儲(chǔ)到平臺(tái)保存,上傳文件應(yīng)返回一個(gè)超文本傳輸協(xié)議指向的唯一標(biāo)識(shí)符,通過該標(biāo)識(shí)符地址能夠直接訪問或下載。上傳實(shí)驗(yàn)文件輸入、輸出參數(shù)應(yīng)符合以下要求:a)上傳實(shí)驗(yàn)文件輸入?yún)?shù)應(yīng)至少包含表27的參數(shù)。表27上傳實(shí)驗(yàn)文件輸入?yún)?shù)表12345b)上傳實(shí)驗(yàn)文件輸出參數(shù)應(yīng)至少包含表28的參數(shù)。表28上傳實(shí)驗(yàn)文件輸出參數(shù)表注:狀態(tài)碼:返回碼,0代表成功,1代表文件超示例:文件標(biāo)識(shí)符“https://xx/63C028001EA83979F9虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)9.1基礎(chǔ)環(huán)境9.1.1虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)所規(guī)劃和布局要求應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地類型、人員容量、人員活動(dòng)余量、裝修效果、設(shè)備擺放位置等因素合理規(guī)劃虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)所的場(chǎng)地面積和實(shí)驗(yàn)室布局,虛擬仿真實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所可以分布在一個(gè)物理空間內(nèi)或多個(gè)物理空間中。宜將多個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所劃分為專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、公共虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真展示體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)T/JYBZ040—2025室、虛擬仿真研發(fā)實(shí)驗(yàn)室、思政虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和安全虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室等不同類型。其中專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室為必須建設(shè)內(nèi)容,虛擬仿真研發(fā)實(shí)驗(yàn)室為推薦建設(shè)內(nèi)容,其他為選擇建設(shè)內(nèi)容。各建設(shè)單位應(yīng)立足自身教學(xué)發(fā)展需要和專業(yè)設(shè)置特色,選擇不同的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行組合,充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)地,通過功能升級(jí)或環(huán)境改造等實(shí)現(xiàn)綜合利用,并在某些實(shí)驗(yàn)要求每個(gè)學(xué)生都要全程獨(dú)立操作的情況下,盡量按教學(xué)組織要求保證一人一位,以及在其他情形下采用接近其實(shí)際教學(xué)效果的小組式多人一位,滿足學(xué)生獨(dú)立或協(xié)同操作的多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要。專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是面向?qū)I(yè)學(xué)生需求建設(shè)的一個(gè)或多個(gè)專業(yè)特色突出的高水平虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。該類型實(shí)驗(yàn)室應(yīng)以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主,獨(dú)立或協(xié)同操作,通過視覺、聽覺、觸覺等全方位環(huán)境的營造,面向?qū)I(yè)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建身臨其境的沉浸式教學(xué)體驗(yàn)。場(chǎng)地布局形式應(yīng)自由靈活,設(shè)備種類盡量豐富,宜采用桌面型系統(tǒng)、沉浸型系統(tǒng)、增強(qiáng)型系統(tǒng)、專用型系統(tǒng)、移動(dòng)型系統(tǒng)、組合型系統(tǒng)等。宜優(yōu)先建設(shè)以研究探索型實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為主的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。研究探索型實(shí)驗(yàn)針對(duì)學(xué)科或行業(yè)發(fā)展前沿問題,以學(xué)生自主設(shè)計(jì)為基本要求,面向前沿領(lǐng)域規(guī)劃實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)要包含多門課程原理、方法和技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生融通專業(yè)課程、應(yīng)用相關(guān)知識(shí)、通過自主設(shè)計(jì)解決實(shí)際問題的能力。專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室通常列為必建內(nèi)容,要求優(yōu)先建設(shè)虛擬仿真必要性和專業(yè)教學(xué)必要性最強(qiáng)的專業(yè)課程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室,要保證資金投入,配置專業(yè)教學(xué)與維護(hù)團(tuán)隊(duì)以確保取得實(shí)效。公共虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室公共虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是面向公共基礎(chǔ)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程建設(shè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。該類型實(shí)驗(yàn)室應(yīng)以教師演示講授或?qū)W生自主實(shí)驗(yàn)為主,服務(wù)一對(duì)多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。一般宜采用大屏型系統(tǒng)或其他通用型設(shè)備,配套相應(yīng)交互設(shè)備,以及多個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)工位,提供大視野、立體可視化教學(xué)環(huán)境。宜使用仿真資源通過數(shù)字建模技術(shù)還原真實(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,開展適合通用設(shè)備的通用類型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。公共虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室作為選擇建設(shè)內(nèi)容,要求共享實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和軟硬件系統(tǒng),確保設(shè)備利用率和資源共享率。虛擬仿真展示體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真展示體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室是用于科技前沿或基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果展示、科普、體驗(yàn)等的實(shí)驗(yàn)室。該類型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)宜采用交互性強(qiáng)、體驗(yàn)感好的虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備,通常需要以大屏型系統(tǒng)為主,配套選用多種新型交互設(shè)備,體現(xiàn)視覺沉浸感、交互自然性和內(nèi)容前沿性。宜考慮設(shè)置若干成果展示體驗(yàn)功能區(qū)、虛擬訓(xùn)練區(qū)、數(shù)據(jù)評(píng)估區(qū)等,發(fā)揮院校在科技創(chuàng)新、教學(xué)成果上的引領(lǐng)示范作用。虛擬仿真展示體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室為選擇建設(shè)內(nèi)容,要求根據(jù)特色和優(yōu)勢(shì)等選擇展示體驗(yàn)項(xiàng)目,并相應(yīng)設(shè)置若干展示體驗(yàn)功能區(qū)。虛擬仿真研發(fā)實(shí)驗(yàn)室虛擬仿真研發(fā)實(shí)驗(yàn)室是用于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)、調(diào)試、維護(hù)的實(shí)驗(yàn)室。應(yīng)主要承載教學(xué)資源研發(fā)以及已有資源升級(jí)維護(hù)功能,能夠讓學(xué)生掌握應(yīng)用創(chuàng)新開發(fā)基礎(chǔ),提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力,由實(shí)驗(yàn)室使用者進(jìn)階為實(shí)驗(yàn)研發(fā)者。一般宜包括理論教學(xué)資源、實(shí)踐項(xiàng)目案例、教材、開發(fā)工具、素材庫,以及硬件設(shè)備等,便于師生高效地完成新資源的創(chuàng)新開發(fā)。通常以開發(fā)工位組成的師生開發(fā)交流學(xué)習(xí)區(qū)為主,配套多種虛擬仿真測(cè)試設(shè)備,采用方便移動(dòng)開發(fā)的移動(dòng)型系統(tǒng)等多種設(shè)備,以保證開發(fā)和測(cè)試效率。虛擬仿真研發(fā)實(shí)驗(yàn)室作為有條件院校的推薦建設(shè)內(nèi)容,宜根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)澐譃樾枨笥懻?、腳本開發(fā)、軟件測(cè)試、資源存儲(chǔ)和共享等功能區(qū)。T/JYBZ040—202思政虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室思政虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是為思政學(xué)習(xí)而建設(shè)的專業(yè)型實(shí)驗(yàn)室。宜建設(shè)思政虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室黨建文化墻,采用圖、文、宣傳欄搭配有鮮明黨建特色的裝修風(fēng)格,以直觀的形式帶給學(xué)生較強(qiáng)的思政教育氛圍。通常要配套新時(shí)代、周年慶典、黨史、新中國史、改革開放史等主題虛擬仿真實(shí)訓(xùn)資源,更好地服務(wù)于思政教育。思政虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室為選擇建設(shè)內(nèi)容,要求將看不見摸不著的思政
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