虚拟现实教学管理云平台技术实施方案

作者:爱威尔 发布时间:2023-02-21

一、建设背景

 近年来,党中央、国务院高度重视教育信息化工作。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”,并把“加快教育信息化进程”单独作为一部分进行了专门的阐述。在全国教育信息化工作电视电话会议上,进一步全面深刻地阐述了教育信息化的重要性,指出教育信息化是改革教育理念和模式的深刻革命,是促进教育公平、提高质量的有效手段,是建设学习型社会的必由之路。国家发改委、工信部等部门在“宽带中国2013年专项行动计划”、“信息惠民工程”等一系列国家重大工程中,都把教育信息化列为重点建设内容。

 虚拟仿真教学是教育信息化建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。在国家的诸多政策导向的影响下,开始重视“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”的指导思想,以全面提高学生实践能力为宗旨,以共享优质实验教学资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,持续推进实验教学信息化建设,推动教育的改革与创新。

 虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通储技术,构建高度仿真的易以实验环境和实验对象,学生在 虚拟环境中开展实验,达到教学大纲所要求的教学效果。

二、需求分析

 根据客户提供的功能要求进行总结并设计需求分析,总结如下:

第一阶段:软件架构

 软件总体架构应结构清晰,设计基于管理器或者组件的模式进行设计框架是比较好的选择,本系统适用性的模式应该基于管理器的模式进行设计。每一个板块对应一个管理器。设计良好的架构,将会对开发效率更高。


第二阶段:组件(模块)实现

 管理器采用依赖注入的方式,交换数据。

 模块数据交换通信使用事件系统的方式,消息通过事件中心派遣数据。

 或建立管理器间的模块通信方式。将管理器注册进事件中心的方式。这种方式可以降低事件发送的延迟。
 VR设备操作选择VR的工具:VRTK插件,可以更好的获取VR的设备输入输出。

 在界面部分,将针对于面板进行开发,每个窗体为一个界面UI面板。

三、技术目标

 利用计算机网络技术及XR技术,紧密结合高校及职教课程体系、教学大纲,建设虚拟现实教学XR实训课程管理云平台,为高校和职教领域的创新教学模式提供支撑。整个系统建成后将实现:虚拟现实教学XR实训课程管理云平台包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统。