虛擬實驗室技術(shù)白皮書(編輯修改稿)
2024-08-10 02:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化應(yīng)用、操作系統(tǒng)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)與存儲的統(tǒng)一管理平臺，用于動態(tài)分配資源，按需提供服務(wù)ii. 云基礎(chǔ)資源服務(wù)平臺，對基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行虛擬化，實現(xiàn)可統(tǒng)一對外服務(wù)的資源池iii. 云數(shù)據(jù)集成與共享管理平臺，統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換及共享管理平臺，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集成管理iv. 實驗室智能管理平臺，實驗室基礎(chǔ)信息、排課、開放及設(shè)備預(yù)約的綜合管理平臺，通過已有的平臺進(jìn)行進(jìn)一步的集成d) 云終端服務(wù)平臺i. 云桌面管理系統(tǒng)，云端虛擬桌面的統(tǒng)一管理與對外接入服務(wù)ii. 虛擬桌面系統(tǒng)，桌面虛擬化系統(tǒng)，對基于單機(jī)版的專用軟件應(yīng)用進(jìn)行虛擬化，擺脫對具體物理設(shè)備的依賴，為基于Labview遠(yuǎn)程實驗提供平臺iii. 云工作空間管理系統(tǒng)，教師、研發(fā)PC、筆記本等的桌面、數(shù)據(jù)與云端的同步 實驗室物聯(lián)實驗室環(huán)境及設(shè)施的建設(shè)，為實驗教學(xué)活動提供有效的支撐。a) 機(jī)房物聯(lián)，基于PC機(jī)的基礎(chǔ)實驗平臺，物聯(lián)機(jī)房管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對機(jī)房設(shè)備的監(jiān)控。b) 資源物聯(lián)，物聯(lián)實驗室中的多媒體教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)對實驗教學(xué)資源的集成與管理。c) 無線互動，基于無線的互動，可實現(xiàn)基于手機(jī)、平板對各類云資源的訪問，并可以通過二維碼，直接訪問相關(guān)的內(nèi)容。d) 環(huán)境物聯(lián)，對實驗室環(huán)境信息的采集，實現(xiàn)對環(huán)境的感知與監(jiān)控。e) 設(shè)備物聯(lián)，對實驗設(shè)備的物聯(lián)，實現(xiàn)對設(shè)備數(shù)據(jù)管理與遠(yuǎn)程測控。f) 智能管理，對實驗室的門禁、考勤、視頻監(jiān)控、電源等的物聯(lián)，滿足實驗室智能管理中實驗教學(xué)活動信息采集與控制的要求。 校內(nèi)服務(wù)a) 混合現(xiàn)實學(xué)習(xí)，基于無線校園網(wǎng)，通過二維碼等方式實現(xiàn)對學(xué)習(xí)資源的訪問以及在線學(xué)習(xí)互動，實現(xiàn)資源的現(xiàn)實增強。b) 云端實驗，基于云終端服務(wù)，實現(xiàn)基于實驗云終端的各項操作。 對外服務(wù)a) 移動學(xué)習(xí)，對實驗微課、移動門戶的訪問，實現(xiàn)移動學(xué)習(xí)。b) 在線學(xué)習(xí)，對實驗教學(xué)平臺、云終端、遠(yuǎn)程實驗平臺等進(jìn)行訪問，充分支持混合學(xué)習(xí)。c) 科研協(xié)同，提供科研數(shù)據(jù)管理、項目協(xié)同。 3 系統(tǒng)功能 開放管理 虛擬實驗室的開放管理，結(jié)合開放管理軟件，實現(xiàn)對虛擬實驗室、實驗項目的開放管理。實現(xiàn)教師與學(xué)生對虛擬實驗室的預(yù)約、實驗室管理人員審核，結(jié)合培訓(xùn)考核的成績實現(xiàn)對場地的準(zhǔn)入控制。 知識地圖知識地圖，為解決知識的可見性問題，以及教育資源線上線下的結(jié)合問題提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。經(jīng)過改進(jìn)，添加了時下流行的二維碼、在線地圖導(dǎo)航、熱點知識標(biāo)識、知識資源的高度集成等模塊。通過這些模塊，實現(xiàn)了知識的導(dǎo)航直觀性、知識的線上線下集成、移動交互支持、虛擬現(xiàn)實增強等目標(biāo)?？筛鶕?jù)標(biāo)識點，對集成的資源進(jìn)行自行配置，確保系統(tǒng)的實時性和可擴(kuò)展性。地圖中的二維碼可以連接到WeiKE平臺、sakai/moodle平臺或者實驗支架。通過GIS地圖可視化系統(tǒng)，可以直觀的展示實驗室的地理信息，由所有樓層到各樓層再到具體實驗室，之后可查看該實驗室里可進(jìn)行的虛擬實驗，如以flash等方式，開發(fā)虛擬的在線實驗。學(xué)生可以將相應(yīng)的虛擬實驗作為實際操作前的預(yù)習(xí)，減少實際實驗過程中的失誤操作。 二維碼通過二維碼掃描可以實現(xiàn)手機(jī)端與pc端的交互，可以快速的連接相關(guān)的信息，如課表信息、知識地圖、gis地圖、微課、設(shè)備信息等。通過結(jié)合實際教學(xué)場景和設(shè)備，達(dá)到理想的教學(xué)效果。在目前社交網(wǎng)絡(luò)和云計算技術(shù)廣泛應(yīng)用的情況下，使用二維碼，提供進(jìn)入課程建設(shè)系統(tǒng)平臺的入口。學(xué)生可以隨時通過掃描實際教學(xué)場景中的二維碼，進(jìn)入系統(tǒng)，開始學(xué)習(xí)、進(jìn)入測試等。 微課與實驗支架系統(tǒng)通過微課系統(tǒng)實現(xiàn)最新的微課學(xué)習(xí)、通過點播系統(tǒng)實現(xiàn)文庫學(xué)習(xí)和視頻文檔學(xué)習(xí)、通過實驗支架實現(xiàn)在線情景的任務(wù)完成和實驗報告及數(shù)據(jù)管理，通過自主學(xué)習(xí)平臺實現(xiàn)基于開放的自主學(xué)習(xí)和資源管理、互動討論及隨即進(jìn)入模式的任務(wù)學(xué)習(xí)。整個體系通過任務(wù)驅(qū)動，實現(xiàn)實驗教學(xué)、實驗內(nèi)容建設(shè)和自主學(xué)習(xí)過程驅(qū)動。整個體系通過結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，完成對學(xué)生學(xué)習(xí)的全方位考核和評估。全模式互動教學(xué)系統(tǒng)：1）實現(xiàn)實驗教學(xué)體系內(nèi)容管理的信息定制、發(fā)布、支持模板技術(shù)2）實現(xiàn)實驗微課程互動學(xué)習(xí)功能（完成針對每個課程視頻的學(xué)習(xí)、測驗、互動交流和知識庫的完整學(xué)習(xí)交流過程）3）實現(xiàn)實驗課程視頻、文檔資源庫的點播、資源的自動轉(zhuǎn)換和資源庫的管理功能4）實現(xiàn)在線實驗支架支撐平臺功能，完成實驗課堂的實驗管理、實驗學(xué)習(xí)、整合實驗過程、實現(xiàn)實驗物聯(lián)、完成實驗過程、提交實驗報告，建立實驗種子庫，完成實驗的教學(xué)內(nèi)容體系，幫助學(xué)生實現(xiàn)現(xiàn)場平臺輔助完成實驗5）教學(xué)實驗課件（50個物聯(lián)實驗微課、實驗庫及教學(xué)課件開發(fā)）6）移動終端的平臺支持及應(yīng)用7）平臺的用戶與學(xué)
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