电工电子双创中心 建设方案
目 录
1 背景与目标
1.1 国家政策背景
1.2 需要解决的问题
1.3 建设目标及成效
2 新媒体应用及概述
2.1 虚拟现实(VR)软件
2.2 增强现实(AR)资源
2.3 数字博物馆
2.4 交互式媒体
3 总体方案
4 新媒体开发平台
4.1 虚拟现实(VR)开发平台
4.2 增强现实(AR)开发平台
4.3 数字博物馆开发平台
4.4 交互式媒体开发平台
5 新媒体应用管理云平台
5.1 教学过程管理
5.2 新媒体资源管理
5.3 大数据聚合分析
5.4 产业化与国际化
6 场地、环境及硬件
6.1 场地布局
6.2 “线上+线下”(VR+AR)自助导览系统
6.3 硬件配置(参考)
7 校企合作,共建共享
7.1 合作模式解读
7.2 新媒体培训课程
7.3 运营与管理
8 预期效果
1 背景与目标
1.1 国家政策背景
《教育信息化2.0行动计划》指出,加强职业院校、高等学校虚拟仿真实训教学环境建设,服务信息化教学需要。
《国家职业教育改革实施方案》指出,适应“互联网+职业教育”发展需求,运用现代信息技术改进教学方式方法,推进虚拟工厂等网络学习空间建设和普遍应用。
《国家教育事业发展“十四五”规划纲要》:建成“互联网+教育”大平台,推动从提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、从融合应用向创新发展转变,努力构建“互联网+”条件下的人才培养新模式、发展基于互联网的教育服务新模式、探索信息时代教育治理新模式。
《职业院校全面开展职业培训,促进就业创业行动计划》:职业院校应推进培训资源建设和模式改革,要积极开发微课、慕课、VR等数字化培训资源,完善专业教学资源库,进一步扩大优质资源覆盖面。
《关于促进“互联网+社会服务”发展的意见》:鼓励发展数字图书馆、数字文化馆、虚拟博物馆、虚拟体育场馆等。促进社会服务数字化、网络化、智能化、多元化、协同化,更好惠及人民群众,助力新动能成长。
《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》:大力推进思政课教学方法改革,提升思政课教师信息化能力素养,推动人工智能等现代信息技术在思政课教学中应用,建设一批国家级虚拟仿真思政课体验教学中心。
《高等学校课程思政建设指导纲要》:把思想政治教育贯穿人才培养体系,全面推进高校课程思政建设,发挥好每门课程的育人作用;结合专业特点分类推进课程思政建设。
1.2 需要解决的问题
1)如何解决在"知识+技能”基础上,实施文化素养和课程思政建设,激发学生学习积极性和主动性?
2)如何解决理、虚、实一体化教学模式中数字化资源统一管理和使用问题,使数字化资源”管起来、用起来”?
3)如何解决院校高水平资源建设中因定制和采购模式带来的“最后一公里”和“一次性工程”问题,实现自我造血和由"买"到"创”的升级?
1.3 建设目标及成效
通过构建基于VR、AR、数字展览、交互式媒体的新媒体研创中心,以我校特色专业群的高水平教学、高水平研创为建设目标,打造标志性成果及示范窗口,形成可复制、易推广的新媒体研创中心建设模式,引领高校高水平数字化资源建设方向。
1)高水平教学:以培养 “文化素养+知识技能”的新时代大国工匠为目标。基于数字博物馆、AR自助导览组成“线上+线下”(VR+AR)新媒体资源,打造校级整体、共性的文化素养及课程思政数字化教育体系;基于VR虚拟仿真、交互式媒体,实现知识技能教学的全过程、全场景交互,有效解决学生主动性不足、学习效果不佳、过程难感知、结果难评价的“两不两难”问题,支撑翻转课堂、形成性评价,并为智慧教学提供大数据基础。
2)高水平研创:以校企合作模式创建新媒体研创中心,引进开发平台,组建创新团队,开设培训课程,探索运营机制,打造虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、数字博物馆、交互式媒体等新媒体技术研究及资源开发能力,有效解决院校高水平数字化资源建设中普遍存在的“最后一公里”问题和“一次性工程”问题。同时,以校企合作、共建共享模式,为产业和社会提供开发服务,促进产教融合,并实现中心的自我造血与持续升级。
3)标志性成果:依托新媒体研创中心,围绕教学、科研、双创,打造标志性成果。基于新媒体,探索全场景、全过程交互的新型教学模式,打造一流课程;申报科技、教改、文创、社科、科普项目,发表教改及科研论文;为产业、社会提供数字展览、岗位训练、自助导游导览等新媒体应用开发,实现创作创收;参加大学生创新创业大赛、虚拟仿真一带一路大赛、教师能力赛,培育并申报教学成果奖。
2 新媒体应用及概述
新媒体资源是与传统多媒体对应的一类新型资源,其典型代表有VR/AR、数字博物馆、交互式媒体。与多媒体资源相比,主要实现了从观看到交互,从平面(2D)到立体(3D)的升级。因此,新媒体资源在院校专业教学中的应用能够激发学生学习主动性、加强参与性,增强记忆和学习效果。
新老媒体对比表
新媒体资源示例
2.1 虚拟现实(VR)软件
虚拟仿真软件是利用3D建模技术和计算机图形技术实现沉浸式学习体验的新型 资源,具有沉浸性、构想性和交互性。应用于各学科/专业实验实训,解决实 物实训中的不敢、不能、不够、不便、 不广、不全的“六不”问题,以及教学中知识难表达、难呈现、难模拟的问题。比如,台风气象模拟仿真、化工实验操作仿真、机床设备使用仿真、生产线设计规划仿真、建筑施工仿真、安全逃生应急演练仿真等等。
普车CA6140虚拟仿真
2.2 增强现实(AR)资源
增强现实(AR)资源,通过虚拟和现实的叠加,用户利用移动终端GPS定位以及实物、图像、二维码扫描等多种方式,实现海量AR资源的随到随得与随扫随现,即可出现展品的多媒体解说,以及展品的3D模型,实现线下“体验+”。可应用于:
1)线下场景自助导览,实现校园文化处处游。实现由静到动、由看到做、由一到多,完成线下“体验+”。
2)立体教材/宣传册,全媒体知识拓展。例如,扫描护理课程教材中的知识图片,出现心肺复苏操作动画。
3)实训车间自助导学系统,如安全教育、故障检修操作指导。
AR应用效果
2.3 数字博物馆
数字博物馆是基于WebGL技术,以展馆为载体,通过图文、音视频、360全景等全媒体素材系统地展示某一主题内容的新媒体资源。可应用于:1)招生宣传;2)双高建设成就展;3)党建教育;4)行业通识;5)课程思政等。
例如,对于学校党委宣传部可创作数字校史馆或建党百年纪念馆,如四史系列、英雄人物系列、红色之旅系列、地方特色系列、基层党建系列等。对于学校各二级学院,可创作行业通识馆、专业全景馆以及精神教育馆,使学生了解一个行业、爱上一个专业、树立一种精神。以机械制造类专业为例,可建设工业4.0数字馆、机械学院历史与成就馆以及大国工匠文化馆。
数字展馆效果
数字博物馆主要功能有:具有角色扮演、时空穿越、智能导游、社交互动、媒体播放、3D模型操控、全媒体知识链接、答题闯关、图集展示、数据管理等。
全媒体链接
社交互动
2.4 交互式媒体
交互式媒体在视频、照片、漫画等传统多媒体上增添选择、热点、匹配、寻宝、逻辑分支等交互功能,使传统媒体从“看”升级到“练”,解决专业教学中学生学不进、记不住,老师不知道学生学没学、不知道学得效果怎样的“四不”问题。
比如,各岗位/工种操作规范(如生产车间操作员、包装员、质检员、管理员等);面向建模难度大的仿真场景,如羌笛制作工艺、云锦制造工艺等,建设工艺技能操作型交互式媒体。
交互式媒体主要功能有:热点拓展、逻辑分支、选择寻宝、拖拽匹配、自主建构、点赞评论、知识考核、拼图重组、图形匹配、数据管理。
交互式媒体示例