VR教育方案

（一）建设背景

 2021年3月13日《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》正式公布，虚拟现实和增强现实产业被列为数字经济重点产业，已正式进入国家规划布局，未来五年VR/AR技术在教育、军工、政务、金融、医疗等领域将会广泛应用。

 国家教育部从2016年以来共计发布了近60余项与虚拟现实（VR）技术相关的通知及意见，仅在2019年就发布了近17项。部分相关政策如下：

1．2021年3月教育部下发了《关于公布2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的通知》（教高函〔2021〕1号），全国共有10所高校获批开设虚拟现实技术专业。

2．2019年9月教育部发布《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》教高〔2019〕6号，意见中指出全面提高课程建设质量。实施国家级和省级一流课程建设“双万计划”，着力打造一大批具有高阶性、创新性和挑战度的线下、线上、线上线下混合、虚拟仿真和社会实践“金课”。积极发展“互联网+教育”、探索智能教育新形态，推动课堂教学革命。

3．2019年2月教育部办公厅关于印发：《2019年教育信息化和网络安全要点》的通知 教技厅〔2019〕2号文件：该《工作要点》中提出要培养提升教师和学生的信息素养，推动大数据、虚拟现实、人工智能等新技术在教育教学中的深入应用。

4．2018年9月教育部正式公布： 在《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录》中设置“虚拟现实应用技术”专业，从2019年开始实行。全国考生可以在2019年正式报考该专业。

5．2018年4月教育部印发《教育信息化2.0行动计划》中指出，要加强职业院校、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。以国家精品在线开放课程、示范性虚拟仿真实验教学项目等建设为载体，加强大容量智能教学资源建设。

（二）建设必要性

 VR技术已经发展成为全球科技企业最受关注的领域，Oculus 、索尼HTC等都推出了新的VR消费级产品，阿里巴巴也宣布成立VR实验室，BAT也已经全面进VR领域。调查显示，VR与游戏、旅游、汽车、家装、演艺、新闻结合的商业模式或内容在用户中最受关注的程度较高。

 VR行业迅猛发展带来了强劲的人才需求，VR属于新兴技术，相关的人才培养尚未成熟，而VR核心技术涉足图形图像、输入算法、交互、光学等诸多尖端领域，对专业人才的要求极为严苛，所以技术较强的厂商的核心成员几乎都是海归、博士等。而技术型人才占据了VR行业的半壁江山，高端人才的供不应求是整个行业的现状。

 为加大VR技术人才培养力度，2018年9月14日，教育部正式宣布在《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录》中设置“虚拟现实应用技术（610216）”专业，从2019年开始实行。这意味着从2019年开始，虚拟现实（VR）应用技术将成为高职院校的一个专业类型进行招生，这将会为VR产业的发展提供更多的技术技能人才。

（三）建设目标

 基于自身VR优质课程资源校内已有资源为基础，以校企联合办学为契机，建设专业化VR实训教室为手段，为VR行业产业链培养更多高素质技术技能人才，让高职院校的VR应用技术专业成为国内领先的虚拟现实应用技术培养、技术研发和应用推广基地。具体思路：

1 确定高职VR人才培养模式

2 构建高职VR人才培养课程体系

3 创新高职VR人才培养实训教学模式

4 建设高职VR人才培养实训基地

5 创新高职VR人才培养校企合作模式

（四）建设方案

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虚拟现实教学管理云平台技术实施方案

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。