高校虚拟仿真实训系统的设计研究论文
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篇1：高校虚拟仿真实训系统的设计研究论文
高校虚拟仿真实训系统的设计研究论文
目前，大多数高校都使用了虚拟仿真实训教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买虚拟仿真实训教学软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性，各院校甚至院校内各专业的虚拟仿真实训教学软件建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”.主要面临如下问题：（1）管理混乱，各种仿真实训教学软件缺乏统一的集中管理；（2）使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式；（3）可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展；（4）各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”;（5）缺乏足够的开放性；（6）软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上。
1 虚拟仿真平台的使用技术。
虚拟仿真实训平台中操纵不是真实的实训设备和仪器 , 而是使用软件虚拟仿真出来的实训设备。但是虚拟设备与真实设备具有一样的属性及功能特点。基于 WEB 方式的.虚拟仿真实训平台可以让学生在不同时间不同地点都能通过互联网进行实训，因此，基于 WEB 的 B/S 模式是实现虚拟仿真实训平台的趋势。
2 虚拟实训的实现方法。
虚拟实训实现的相关技术内容包括：建立共享型实训教学资源库、建立共享型数据库、能够支持教师与学生之间的沟通交流、可靠的安全机制、协同虚拟环境实现技术、面向对象编程方法的实现。
在设计虚拟实训室应当考虑如下：（1）虚拟实训室的设计应考虑友好的操作页面并且注重交互性；（2）虚拟实训室系统的运行应遵循安全性和可靠性原则；（3）虚拟实训室的软件系统应具备良好的可拓展性和可维护性，在实训内容发生改变或实训内容有所增加的情况下能方便的做出调整。
3 虚拟仿真实训平台的设计。
3.1 设计原则。
虚拟仿真实训平台设计依据互动性、易用性、实用性、经济性、可拓展性，可维护性的原则来设计。充分结合三维模型构建技术、虚拟仪器技术、实验场景虚拟构建技术、信息安全技术、网站建设技术。虚拟仿真实训平台采用 ASP.NET（C#） 语言编写 , 数据库采用 SQLSERVER.
3.2 总计设计。
虚拟仿真实训平台是基于实训项目系统。 WEB 服务器是后台服务器与客户端浏览器之间的桥梁，学生通过浏览器登陆虚拟仿真实训平台，用户认证服务器验证用户身份，颁发在线实训平台网站数字证书。学生通过浏览器请求实训服务 ,WEB 服务器根据请求服务发给虚拟仿真实训服务器，再由实训后台服务执行相应的训练业务逻辑处理。
实训项目数据库服务器用于存储实训项目相关数据、用户使用的信息数据、项目的信息数据、服务器设备的信息数据等实训项目的数据管理工作 , 包括实训项目相关数据的创建、查询、修改等功能。
虚拟仿真实训平台的开发采用 MVC 的设计模式及把业务逻辑层与数据层、表示层分开。系统做到低藕合 , 即某功能模块的业务逻辑发生改变也不会对其它功能模块造成任何影响。系统采用分工协作开发 , 实现系统的快速开发 , 同时系统也达到高稳定性、可扩展性和可维护性的标准。
遵循上述设计原则 , 将虚拟仿真实训平台系统从逻辑上分为门户层、服务应用层、核心服务层、服务支撑层、数据层。
3.3 虚拟仿真实训平台的模块设计。
平台的主要模块及功能如下：
站：包括学院实训信息及动态，实训教学安排情况，各课程的实训内容介绍等信息的发布。
实训教学资源库：包括各课程实训教学资源，包括实训指导书，任务书，具体的实训内容及步骤的文字，视频资源。
实训教学管理：包括实训教学的安排，实训教学计划，实训地点的管理，各实训室的介绍。
实训教学互动答疑：课前课后学生与教师的互动平台，学生可以在此模块下进行提问，教师可以对学生进行辅导答疑。
实训教学效果评估：学生可以通过此模块了解到自己的实训成绩，并且此模块可以通过对学生的实训成绩进行统计与分析，总结出学生掌握实际操作的薄弱环节。
4 结束语。
虚拟仿真实训平台的建设对高职院校的信息化建设的完善有着支撑作用，对高职院校的实训教学的管理以及实训教学水平的提高有着辅助及推动作用。
参考文献：
[1] 蔡卫国 . 虚拟仿真技术在机械工程试验中的应用 [J]. 实验技术与管理 ,（08）。
[2] 高洪波 , 王凤先基于的虚拟实验系统体系结构设计 [J]. 河北省科学院学报 ,（02）。
[3]尹湛华，朱海洋。虚拟仿真技术在高职实践教学中的比较优势[J].南昌高专学报 ,（08）。
篇2：应用电子虚拟仿真实训分析论文
应用电子虚拟仿真实训分析论文
摘要：基于VR技术的应用电子虚拟仿真实训系统解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题，突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题，开创隐性知识/技能的显性化及职业素质内化，突破传统实训仅局限于“物理”实训室或企业，突破了实习实训方法的重大瓶颈。
关键词：VR；应用
电子虚拟仿真实训系统依据职业能力素质成长模型、职业成长系统、学习地图，按照基于游戏的虚拟工厂脚本，开发了由《虚拟电子产品生产车间》和《智能测控电子产品实验系统》两部分组成的“基于游戏、虚实结合、3D场景再现”虚拟工厂――应用电子技术专业虚拟实训系统。应用电子技术专业虚拟工厂有效解决了从事电子产品生产、设计等岗位群对应的电子产品生产管理与工艺指导、电路设计与分析等10项专项技能或综合训练难题。通过虚拟现实技术实现真实原型再现，硬件资源软件化、网络化，实现有限资源无限共享，有效地解决了教学实践教学实训资源不足问题，解决了大型、先进、精密电子仪器设备高额购置成本问题，解决了抽象过程形象化问题，为培养学生电子产品生产与管理、电子产品设计与开发等关键能力起到至关重要作用,提高了学生培养质量[1-2]。而文献[1]从技术上分析了虚拟电子产品车间的设计、实现过程以及功能，文献[2]从虚拟实训系统应用角度介绍了系统应用教学的效果，本位主要对其进行创新性分析。
1创建“五生产要素、三职业路径、三能力层级”综合学习训练系统，突破传统职业教育的藩篱，解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题
打破传统的学科性知识体系，依据“人、机、物、法、环”生产要素，以职业人为中心，遵循技能、技术、管理三条职业人职业发展路径，融合电工技术、电子技术等知识，电子仪器仪表与工具的使用、工艺指导等技能、电子产品生产管理与创新能力、职业素质等职业素质，构建“操作工―技术员―工程师”为主轴的三层级职业能力素质成长模型。通过对职业活动进行进阶式的教学化的设计，训练知识技能与素质。创立了“五生产要素、三职业路径、三能力层级”“知行合一”的符合职业人成长规律的`应用电子技术专业综合训练系统。将职业素质、专业知识、职业技能综合运用、生产运行管理融会贯通，通过具体工序、工作任务和职业活动来养成和训练，并通过学习地图引导应用电子职业人成长。
2创立教学工厂“硬件软件化”及虚拟化实训理念，突破“硬件”资源不能共享及学生厌学的问题
按照“‘游戏’互动”软件开发理念，以真实电子产品生产工厂领料岗位、预处理岗位、插装岗位、SMT贴片岗位等11岗位以及工厂人文文化真实环境为依托，设计出虚拟工厂操作员、技术员、工艺员、工程师等职业成长历程，以及电子产品生产工序为级别的“游戏练级”。将工厂硬件如设备、工量具、仪器仪表等刚性硬件虚拟化，与岗位的工艺、技术、流程、管理规范、规章结合起来依据“职业人”的职业成长规律，以真实企业“人、机、料、法、环”五个生产要素为起点，设计出电子产品调试与检修等技能提升、职业技能成长的学习地图，以学习地图导航学习者通过选择不同的应用电子职业人角色来实现自己的职业成长需要。引导学生一无所知到成长为一个拥有丰富专业知识、操作技能、职业素质的虚拟“职业人”，其成长过程品味“游戏”的智慧和乐趣。一线操作员学习实训系统中的基本操作和基本技巧；技术员和工艺员则进行一些更深入的探索和体验，比如更深入地了解PE（工艺）、EE（工程设备）等岗位的操作内容，并向着自己喜欢的方向培养和打造角色，以达到挑战自我的目的。
3开创隐性知识/技能的显性化及职业素质内化，突破“素质冰山理论”的实训应用问题
高素质的应用电子技术专业职业人应具备的职业意识、职业道德、职业作风和职业态度等隐性的职业素质很难通过一般课堂得以培养。虚拟真实设备、虚拟真实岗位、虚拟真实环境三个层次3D原型再现企业，学习者在虚拟工厂通过产品生产工序“游戏练级”职业人成长训练，“亲身真实经历”工厂生产组织、过程管理。学习者角色扮演操作员、技术员、工艺员、工程师工厂职员，体验电子产品生产过程中除知识、技能以外对敬业乐业、遵章守纪、责任担当、沟通协作、意志品质、实干巧干、发展创新等职业素质要求，领悟到职业素质对产品质量和职业人成长历程的影响。通过虚拟工厂的电子产品生产过程、品质管理过程“游戏”练级活动，将职业素质社会化和外化，实现隐性知识的显性化。“游戏练级”，“亲身真实经历”发掘学习者内部潜力，激励学习者探寻电子产品生产、管理的秘技，实现综合性职业素质的内化滋生。
4创立应用电子技术专业的泛在性实习实训，突破传统实训仅局限于“物理”实训室或企业，突破了实习实训方法的重大瓶颈
通过虚拟现实技术实现真实原型3D再现，硬件资源软件化，实现对真实电子产品工厂生产过程的逼真模拟重现。让学生不需到实际工厂便可以在3D虚拟工厂体验到电子产品生产的所有工艺、技术及安全生产流程。在学习和训练模式上创新了一种以学习者为中心、以学习任务为基点的虚实结合的实训系统，通过信息技术加强的学习实践环境使学习与训练落实于现实应用，学习者可以更充分地体验、更有效地进行知识建构的泛在学习与训练新模式。其中，学习新模式主要体现在学习者从原来的平面式“适应性”学习模式转变为立体式“导向性”的按需学习模式。即学习者在学习过程中可以在任何地方，任何时间，得到他所需要的文档、动画、操作视频、考核试题等各种学习信息，这些信息的获取是基于学习者自身需求的，因此学习是一种自我导向的过程，是一个适量学习（justinenough）的过程。实践操作的泛在训练新模式主要体现在训练者可以通过虚拟实训系统软件中的企业参观模式来了解企业的组织架构、生产岗位的工艺流程、企业对员工的基本要求等相关知识与信息，在操作模式下通过与软件的交互对话获得独自解决生产工艺（PE）、设备工程（EE）、测试工程（TE）、质量控制（QC）等生产技术问题的知识和能力，在考核模式下使训练者通过教学软件的评价反思工具对学习和训练过程进行反思并为个性化发展定制实现条件。学生可以任意漫游到三维虚拟的车间去体验并操作各种设备、学习(或熟悉)各种工艺的操作技巧等。利用网络技术，将软件网络化，实现有限资源无限共享，学习者可以在任何地方，任何时间，漫游电子产品车间、技术上岗、操作对应设备，得到他所需要的文档、动画、操作视频、考核试题等各种学习信息。同时，泛在训练通过操作和考核模式还能检验训练者是否达到了解决问题的技能和高级思维能力训练的目标，以确保在将来的工作和学习中训练者的能力能够有效地迁移到实际问题的解决中去。
总之，基于VR技术的应用电子虚拟仿真实训系统解决了“职业素质养成、知识与技能综合运用、基层管理”三者的融合问题，突破“硬件”资源不能共享及学生厌学和“素质冰山理论”的实训应用问题，实现了有限资源的无限共享。
参考文献：
[1]谢永超,肖辽亮.虚拟电子产品生产车间的设计与实现[J].自动化技术与应用,(6).
[2]刘红兵.游戏互动的3D虚拟仿真实训在职业技术教育中的应用研究[J].价值工程,2016(3).
篇3：高校校园标识导向系统的设计研究论文
摘 要：随着教育事业的发展，人们对高校校园标识导向系统要求也越来越高。本文重点研究高校校园内，建筑物、道路、园区景观、各种宣传栏等内外空间中标识导向系统的应用和表现，以及对提升高校办学理念，不断提高适应教学、科研、生活质量等方面的需要，使校园规划更具有科学和文化内涵。
关键词：校园 标识导向系统 文化视觉形象
标识导视系统(Wayfinding System)是指在一个公共空间支撑人们在其中有效行动需求的综合空间信息系统。它成为了城市文化的、环境风格的一个构成部分。应用的地方非常多，包括商场、活动点、医院、校园以及交通等领域，其以场所地点信息、功能服务信息、行为提示信息等提供引导、说明、指示等功能。
1 标识导向系统在高校校园的作用和意义
现阶段，在建筑内外空间中，形形色色、不同功用的导向到处可见，为不同环境起着分流、指导、咨询、警告等作用。图片和文字相结合的标识，让不同国家的游客或者群提供了极大的方便。导视系统在校园内部中起到一个非常重要的作用，出色的导视牌不但是一种导向载体，而且是校园形象的宣传者;不但能彰显校园的魅力，而且能让来访者有愉快的心情。设想，一个从来没有进入过该校园的人，如何依靠完整的信息、方位指示明确的导向轻松找到目的地，而不是见人就问路，见路口就停步。所以高校的校园标识导向系统的设计尤为重要。
2 校园标识导向系统目前存在的问题
2.1 导向系统不统一
校园中各类社团广告牌和路牌大多零零散散，杂乱无章，导视在很多建筑和空间中单掉呆板，设计陈旧，没有形成系统，也缺乏特定环境的人文形象和内涵。有些指示牌的导视在现代建筑、道路构成上很不协调。单纯地只考虑功能的需求，忽视了造型对景观的便利性、美观性的`环境影响。这都是很多校园导视系统的突出问题。
2.2 符号应用不规范
导视信息的应该严格国际标准和国际惯例来布局设置。在设置方面，根据人们的行为习惯和人体工程力学的原理，控制标牌的高度、视距、间距以及字体大小等，英文导视信息不规范。拼写错漏、语法混乱、用词不当容易给阅读者造成误解和疑惑。图形与文字应更便于公共识别认知，避免语言和识别障碍。另外，有些导向牌在位置摆放上也存在问题，很多地方只注重导视的功能性，而忽略了导视的设置。在选择材料上，应当充分考虑室外因素，如温度，雨水量等。
2.3 公共导视牌缺少维护，破损严重
本来明确的导视牌经过风吹日晒弄得“不知所向”，基本看不清上面所指示的方向，不但达不到标识基本作用，还影响整体外观。温度太低的话图像会裂掉，太热则会让图像的覆膜受损，使图像看不清。所以，建议用聚酯胶片为材料来制作图像要比乙烯基胶片，这样可以预防高温的影响;同时，可以通过对导视牌过胶来应对雨水湿气问题。
3 导视系统的设计原则
3.1 科学的导向分类
由一个好的设计元素和科学的导向分类成为一个好的导视系统。科学的导向分类是，是由外到内、由大到小、由先到后的顺序而设计的，这是根据顾客的到达及阅读习惯。
3.2 具有人文关怀
在复杂的环境中，要让寻找变的更简洁，突显人性关怀。更要关注弱视和低视人群。设计界面要亲和友好，让使用者获得关怀与资讯。
3.3 信息沟通准确而有效。这是校园导视系统设计的首要功能，能够传达准确清晰的指示信息。
3.4 形象一致原则
导视系统内的标识设计必须具有统一、整体化的设计。例如，中央美术学院设计大楼，整个大楼采用灰色的整体色调，在其他建筑楼活力橙的标识色彩中既显得深沉优雅有丰富了美院整体建筑的感观性。大楼内的导视又沿用了橙色，使之与美院的整体建筑风格有了一定的统一性;同时，还活跃了建筑物内部空间的气氛。
篇4：高校校园标识导向系统的设计研究论文
4.1 前期调研做提案
明确设计定位与办学理念，深入了解校园景观环境条件、结构并进行交通流线分析;对各学院楼、公共教学楼、师生公寓楼、公共活动场所、对外交流场所等建筑内部部门进行结构、分流分析;确定校园导视导向分级原则。与校园整体形象设计相符。考虑校园背景和受众人群。设计小组经过讨论，提出方案，修改方案。着重考虑校园环境导视分级原则。与一般环境导视分级原则类似，要依照从外到内、从大到小的顺序。通过对校园环境的分析调研，对导视系统进行分类，便于工作有条不紊的展开。
4.2 制作阶段
这个阶段要注意高校的标识应该包括3大系统。
4.2.1 区域平面的总示意图以及与之相适应的道路与建筑的名称
这是对每一位第一次来校园的陌生人进行的指示，大多数设置校园的正门和每个入口合适的位置。这些标识放置的地方不会引起人流堵塞、影响交通的地方。应该让学生和来校园办事的来访者进入校门时，在总的示意图前建立对整个校园空间的认识。校园应该对标识平面指示的设置
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4.教学系统设计论文
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