建設內容和任務
虛擬仿真實驗教學依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,學生在虛擬環境中開展實驗,達到教學大綱所要求的教學效果。
(一)建設任務
虛擬仿真實驗教學中心建設任務是實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能。在涉及高?;驑O端的環境、不可及或不可逆的操作,高成本、高消耗、大型或綜合訓練等情況時,提供可靠、安全和經濟的實驗項目。虛擬仿真實驗教學中心建設應充分體現虛實結合、相互補充、能實不虛的原則。
(二)建設內容
2..虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺。建設具有擴展性、兼容性、前瞻性的管理和共享平臺,高效管理實驗教學資源,實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享,滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。探索校企共建共管的新模式和新途徑,建立可持續發展的虛擬仿真實驗教學服務支撐體系。
3.虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。建設教學、科研、技術人員結合,核心骨干人員相對穩定,結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊,形成一支教育理念先進,學術水平高,教學科研能力強,實踐經驗豐富,勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。
軟件工程虛擬仿真教學中心擁有完備的硬件、軟件、課程資源以及一支師資力量雄厚的教學隊伍,中心以大連理工大學國家級示范性軟件學院為依托,具有專用的虛擬仿真教學實驗室,具備教師授課、開展仿真實驗、匯集計算機和軟件資源等功能,擁有自主知識產權的多種嵌入式和物聯網實驗設備,擁有驗證虛擬仿真實驗結果的各種實驗設備,如H3C計算機網絡綜合實驗平臺、電子技術綜合實驗平臺、計算機體系結構綜合實驗平臺(FPGA)、工業級3D打印機等,擁有KTFlow測試管理平臺,靜態測試分析工具TestBed和Klocwork,實時嵌入式工具Cuttle ITE,性能和壓力測試工具HP UFT和 HP Loadrunner,用友公司捐贈的U9多組織企業互聯網應用平臺等。同時,中心開發了完善的網絡信息平臺,實現了課程和軟件資源共享、信息發布、數據分析等功能。
中心信息化設備和資源齊全,在本科生實驗教學中開展了高成本、高消耗、綜合訓練特點的軟件工程虛擬仿真實驗教學,形成橫跨基礎技能訓練、綜合能力培養、學科前沿探索和創新小黃也的軟件工程實踐教學體系,重點推行基于問題、基于項目、基于案例的教學,面向多學科、多年級、多層次人才進行培養。軟件工程虛擬仿真實驗教學平臺系統結構如圖1所示。
該平臺包含三部分:虛擬實驗仿真運行子平臺,虛擬實驗課程開發子平臺,虛擬實驗教學管理子平臺。虛擬實驗仿真運行子平臺支持各種2D、3D運行引擎,CAD幾何引擎、虛擬儀器引擎(LabVIEW)、電路仿真引擎(Proteus),符號計算引擎和數值計算引擎等;虛擬實驗課程開發子平臺允許實驗教師進行器件庫、模型庫、動畫庫和效果庫簡單開發,允許實驗教師進行操作場景設置,實驗環節設置,允許進行相關實驗教學資源的開發和修改;虛擬實驗教學管理子平臺涵蓋實驗教務管理,虛擬實驗課程和實驗室管理等,學生可通過各個虛擬實驗模塊完成預習、實驗、答疑和模擬考試等。