虚拟仿真实验教学平台.ppt

虚拟仿真实验教学平台建设方案,目录,建设背景建设方案增值服务成功案例关于我们,背景介绍现状分析建设目标,010203,虚拟仿真实验教学中心建设工作指导思想是：坚持“科学规划、共享资源、突出重点、提高效益、持续发展”。,国家政策,背景介绍,现状分析,建设目标,2013年8月13日，国家教育部印发了关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知指出“虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。”,问题点：“共享资源和持续发展”不依靠实验教学管理平台是否可以轻松实现？,虚拟仿真实验中心建设内容是：,积极利用企业的开发实力和支持服务能力，充分整合学校信息化实验教学资源，创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等教学资源,实验教学资源,教学的管理和共享平台,教学中心的管理体系,实验教学和管理队伍,具有扩展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平台，高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。探索校企共建共管的新模式和新途径。,建设教学、科研、技术人员结合，核心骨干人员相对稳定，结构合理的虚拟仿真实验教学团队，形成一支教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，勇于创新的虚拟仿真实验教学和管理队伍,以虚拟仿真实验教学资源的开放共享和充分使用为目标，系统制定并有效实施保障虚拟仿真实验教学的教师工作绩效考核、经费使用管理、实验教学中心维护与可持续发展等政策措施，建立有利于激励学生学习的教学效果考核、评价和反馈机制。,结论：指导思想和建设内容的实现都必须依靠实验教学管理平台来支撑。,国家政策,背景介绍,现状分析,建设目标,1、虚拟仿真实验应用管理难，部署复杂，遭遇共享难题,实验应用管理混乱，各种实验教学应用软件缺乏统一的集中管理。各种软件的实现方式迥异，运行环境不同，部署安装麻烦。特别是C/S类系统，学生只能前往实验室进行使用，并且同一时间只能一人使用，实验资源不能开放与共享，最大化利用。,应用系统过多，管理起来好难！,背景介绍,现状分析,建设目标,2、缺乏整体可持续可扩展规划，资源整合困难，“信息孤岛”,未建统一认证机制，用户身份不统一，每个实验系统独立维护自己的用户数据库，同一用户在每个系统中都存储独立的身份信息；缺乏统一数据标准，实时数据交换困难。每个实验系统都有自己的数据库，缺乏权威数据源，数据库标准不统一，无法进行综合利用。,系统各自独立，没有统一认证，数据不互通，怎么办？,背景介绍,现状分析,建设目标,3、实验室建设费用昂贵，利用率不均,虚拟仿真实验的进行往往依赖于专门做此类实验的实验室，且不同类型的实验项目往往依赖不同类型的实验室，导致有些实验室利用率非常低，开展过程受时间、地点、人力、物力、财力等限制问题，致使实验教学无法有效开展，且资源非常有限，更不用说把实验室也作为实验资源开发共享的一部分了。,实验室建得太大，费用昂贵，利用率太低；建得太小，实验人数受限，排课好麻烦！怎么做选择呢？,背景介绍,现状分析,建设目标,4、教学指导难以到位，更难以跟踪定位指导,有限的教师很难在有限的时间内细致地指导大批的学生，设计性和探究性试验更是难以开展。学生实验过程难以全程跟踪，难以精准定位问题并进行指导。,学生太多，老师有限，怎么样才能指导每一个学生的实验呢？,背景介绍,现状分析,建设目标,5、实验中心机制创新难、校企合作模式落后,由于实验资源的开放和共享问题的制约，造成实验中心运营机制难以创新，建设效率慢，学校与企业之间只能停留在陈旧的合作模式上，很难满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。,怎样才能跨学科、跨区域、跨学校的共享实验中心呢？,背景介绍,现状分析,建设目标,学生,老师,教学负责人,实验室负责人,不用去实验室，也能阅读实验资料，进行实验,实验时能和学生在线交流，操作过程也能监控、录制,学生实验效果一目了然，老师的考核也有依据，教学过程也能在线抽查了,实验软件不用考虑兼容问题了，也不用一台台安装，设备坏了也不影响教学,实验中心主任,可以实时查看实验中心情况，有完整、统一的数据，以后的分析决策有依据了,分校,兄弟学校,合作企业,社会人员,开放、共享,目录,总体设计框架基础平台一：统一门户基础平台二：统一用户身份认证基础平台三：统一数据业务系统一：实验教学管理系统业务系统二：虚拟仿真实验应用系统业务系统三：实验数据查询分析系统业务系统四：学术资源管理系统,0102030405060708,建设背景建设方案增值服务成功案例关于我们,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,基础设施云,统一数据、统一认证,标准数据库,虚拟仿真实验教学平台,统一门户，统一接入（虚拟化接入）,实验教务系统用户权限管理必修实验安排,学校教务系统,WEB访问,PC客户端,移动APP,虚拟仿真应用管理系统应用虚拟化接入插件模拟方式登录虚拟仿真应用组合虚拟仿真应用统计,实验教学管理系统实验预约在线交流在线监控过程回放,第三方系统集成,学术资源管理系统资源共享资源授权学资源统计资源阅读器,实验数据分析系统实验成绩分析实验评价分析,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,一个基于Web、面向实验室师生的信息整合平台，给师生访问实验室资源提供方便快捷的统一入口。师生登录后，可使用权限内的业务系统。统一信息门户也能针对每个实验室的特点，提供统一的网站设计建设、信息发布、目录服务等。为各实验室管理员提供一个统一的网站管理功能与界面，统一的信息发布和服务入口。信息门户Portal提供了WEB网站页面风格、布局、内容等各个方面的定制工具。,统一门户,特点：只需登录一个Web页面就能看到所有的应用！,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,统一用户身份认证,用户统一身份认证模块,虚拟仿真实验教学平台,其他系统,用户统一身份认证模块,可提供,用户统一管理：统一管理用户信息，所有修改的用户信息都是通过同一个入口操作。,单点登录：提供统一的登录入口，通过用户名密码登录之后，可以直接进入其他应用系统，无需重新登录。,模拟登录。提供模拟登录，在不修改第三方系统的基础上，模拟第三方系统登录的过程，能够实现旧系统的统一身份认证。,用户API接口。提供对外的用户信息API接口，其他系统能够通过WebService模式获取到用户的信息，提供API授权管理。,接入,校园已有,特点：只需输入一次用户名和密码就能登录所有的系统！,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,在国家标准的基础上，根据学校情况建立标准数据库，并提供应用接口的规范标准。数据标准的建设包括数据编码原则和数据标准内容,数据交换中心,公共库接口,标准数据库,提供公共数据字典的管理，可以增删改查,提供共享库的WebService接口，第三方系统可以通过这些公开的API接口获取到共享库相应信息,建立数据交换中心，整合各类业务系统的数据。数据交换中心是收集、处理和存储各类数据，并为标准数据库服务,统一数据平台,公共数据字典,特点：不同系统的数据终于可以共享和互通啦！,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,实验教学管理系统,实验教务管理系统提供了一体化虚拟实验教学环境，使实验资源可以最大化的被使用，并且随时随地实验，甚至开放给校外用户，解决了实验过程脱节问题，并对实验过程精确跟踪指导。,实验计划,实验安排,实验预习,开放式预约,实验审批,实验执行,实验评价,统计分析,实验教学流程,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,实验前预习关卡,实验过程监控,实验过程录制,实验过程回放、点评,特点,实验过程交流,实验教学管理系统,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,实验安排后，学生可以查阅对应的实验资料。执行实验前，学生需要通过预习关卡，方能进入实验。目的是提高学生的实验质量。,实验前预习关卡,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,针对实验室老师巡视学生实验指导的场景需求，为网上虚拟实验室提供“监控设备”。老师可在任何地点实现高效监控，并可以同时监控多个屏幕看到正在做实验学生执行情况，学生的操作过程。,实验过程监控,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,支持B/S结构的在线即时互动交流，针对于实验室老师跟学生互动答疑的场景需求。支持老师一对多会话，单一会话，学生之间小组讨论会话，可利用图片，文字，语音来进行交流。,实验过程交流,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,学生实验的过程被自动录制，在提交实验报告时，录像被一并提交给老师。不需要额外安装其它工具，录像数据自动上传到服务器,不需要用户额外干涉工作，简化了整个录像过程。,实验过程录制,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,对实验录像做批阅，同样支持批注，评语，勾画行为。学生可以通过批阅后的视频，更直观的了解到实验过程的问题。,实验过程回放、点评,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,提供虚拟仿真应用的统一管理，应用虚拟接入的底层平台与执行环境，解决当前实验教学应用管理分散、不能最大限度开放与共享的问题。,软件免安装,用户不再局限在物理环境的实验室机房内，也没有时间限制，学习者可以随时（例如课余时间），在宿舍、图书馆等利用各种信息设备终端进入系统练习相关的实验项目,不受设备限制,不受时空限制,大部分仿真实验软件都需要在机器上安装(即C/S结构)。而应用虚拟化技术则只需要管理员在服务器上一次安装配置应用程序，用户无需自己安装,支持各种设备的访问，实现多终端接入，手机，IPad等都可以进入实验软件进行实验操作,应用虚拟化,虚拟仿真实验应用系统,将有限的物理实验空间拓展为无限的实验教学空间！,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,虚拟仿真实验应用系统实例展示,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,实验数据查询分析系统,实验中会产生大量数据，主要分析的数据有学生实验成绩数据、评价系统、实验系统利用率和预约率等数据。数据查询系统建立多维数据模型(CUBE)，允许用户从多种维度对数据进行统计，并能灵活的设置关注的属性列进行，从而定制各种复杂的查询场景得到预期的查询报表。报表的形式按照不同的业务场景分别用列表、柱状图、饼状图、拆线图等形式展示，让报表更直观、生动、形象。,实验室使用率统计,实验应用使用统计,学术资源管理系统,总体设计框架,统一门户,统一数据,虚拟仿真实验应用系统,实验数据查询分析系统,统一用户身份认证,实验教学管理系统,学术资源管理系统,学术资源系统将优秀实验教学资源划分成各种素材，进行系统化、科学化的分类，并以多媒体化的电子信息形式存储于数据库中，构建成统一的教学资源库，为学习者提供内容丰富的优秀教学资源，减轻教师建立大量教育资源的负担，减少教育资源的重复开发，加强优质资源的共享使用。学术资源管理系统为用户建立了共建共享底层运营环境，也为教学业务系统提供”检索“、”智能推送“服务，在任何地方均可通过接口调用两项服务达到师生在教学过程快速找到目的资源的意义。,学术资源管理系统,目录,服务类型平台的延伸和扩展,0102,建设背景建设方案增值服务成功案例关于我们,服务类型,平台的延伸和扩展,虚拟仿真应用建设,我们可以提供的服务,课程、教材开发,虚拟仿真实验教学示范中心申报,师资建设,实验教学资源库建设,服务类型,平台的延伸和扩展,丰富的虚拟仿真应用资源建设,物流专业,汽车专业,还可以提供包括金融、工商管理、国际贸易、医学、矿业、石油、气象、交通等多达80多种专业的应用资源建设,服务类型,平台的延伸或扩展,虚拟仿真实验教学平台不仅仅适用于虚拟仿真实验教学领域，它的作用和功能还能延伸或扩展成为-实验教学与管理综合平台，适用于所有多系统多应用的实验室教学管理。满足统一门户，统一身份认证，单点登录，教务管理，老师绩效考评，学生实验监控录制，在线交流和实验资源统计分析等建设要求。适用领域可以覆盖所有高校或高职的教学实验中心。,平台的通用扩展性,服务类型,平台的延伸或扩展,实体实验管理系统,学生在完成实体实验预约、预习后，前往实体实验室进行实际操作型实验，为避免实验过程