文档介绍：虚拟仿真实验解决方案
上海华一风景观艺术工程有限公司
2017年8月
目录
第一章 需求分析 2
一、 项目背景 2
二、 实验教学现状 3
三、 用户需求 4
第二章 建设原则 5
一、 建设目标 6
二、 建设原则 6
第三章 系统总体解决方案 7
一、 总体架构 7
二、 学科简介 8
第四章 产品优势 14
第五章 产品服务 16
一、 服务方式 16
二、 服务内容 16
三、 故障响应服务流程 17
四、 故障定义 18
五、 故障响应时间 18
六、 故障处理流程 19
七、 应急预案 19
需求分析
项目背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出:把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略,超前部署教育信息网络。到2020年,基本建成覆盖城乡各级各类学校的教育信息化体系,促进教育内容、教学手段和方法现代化。加强优质教育资源开发与应用,建立数字图书馆和虚拟实验室。鼓励企业和社会机构根据教育教学改革方向和师生教学需求,开发一批专业化教学应用工具软件,并通过教育资源平台提供资源服务,推广普及应用。
在“十三五规划”方针政策指引下,各地陆续出台政策,强调数理化实验教学的重要性。
2016年,北京公布了中高考的新方案,强调义务教育阶段所有科目都设为100分,表示它们在义务教育与学生成长中同等重要,不再人为去区分主次,使学校、老师、家长、社会对每一门学科都很重重视,其中物生化实验部分占分比例为30%,高考不再文理分科。
继北京重磅发布此消息后,河南教育厅发布《关于2016年普通高中招生工作的意见》,其中明确要求理化生实验操作考试满分为30分;安徽省初中毕业升学理化实验操作考试分数为15分,考试成绩计入考生中考录取总分;山西省理化实验操作10分。
教育部发布了《教育部关于印发<义务教育小学科学课程标准>的通知》要求,2017年秋季起,小学科学课程起始年级调整为一年级。要按照小学一、二年级每周不少于1课时安排课程,三至六年级的课时数保持不变。而如今有些地区小学科学课堂教学却不被人们所重视,且存在着科学仪器和设备欠缺以及实验课开设少甚至不开设的现象,而师资力量薄弱也是一大问题。
实验教学现状
学校经费紧张、实验设备陈旧或不足
课程学时短,讲授内容多,课堂效率低下
学生参与度不高,学****兴趣不够,缺乏主动性
没有理想实验环境,高危实验很难呈现和操作
师生不能随时携带实验设备,做实验只能去实验室
某些实验现象不易观察,实验周期过长
实验误差不好体现,满足不了实际实验讲解需要
非正规操作由于破坏性大,成本较高,很难展示实验中出现的各种故障现象
流程化的实验操作模式,不利于培养学生的创新思维
小学科学师资力量薄弱,实验器材缺乏
用户需求
解决学生随时多次的实验练****需求
实验是理化生和小学科学(简称小科)学科的重要组成部分,也是课堂教学的重要环节,由于学生群体的数量庞大和教学实验设备建设的不足,学校的实验设备已经不能满足学生多次、随时的学****一门实验的要求。
实验的安全性与便捷性
保证学生实验的安全性是校方考虑的第一要素,如何在有限的课时内让学生参与更多的实验操作,同时提高学****兴趣提高实验效率。
实验校本资源的建设,如何服务于全校所有师生
实验课件资源匮乏,而且资源相对分散,学科教师需要花费大量的精力寻找合适的资源;资源的匹配性较差,尤其是希望动态展示的器材元器件,大多数是静态的图片形式或是只能按照固定步骤操作的flash形式,很难满足常规的教学需求;能实现配合实际****题讲解的实验资源几乎没有;有些需要理想实验环境才能完成的实验,很难展示或实际演示。
需要长周期才能完成的实验,课堂效率和效果如何保障
实验课时较短,需要长周期才能完成的实验,课堂效果不理想,所以,目前课堂的实际情况是,只能靠老师“说”实验,学生很难理解。
实验教学模式固定,教学模式需要创新
固定的教学模式,缺乏自主创新。实验主要分为:讲实验、做实验和画实验三大部分。其中,“讲实验”大多数是靠老师讲,学生听,很难给学生直观、立体的视觉冲击,效果大打折扣;“做实验”是我们一直提倡学生需要动手去体验、去操作的,但现实情况往往是没有办法满足学生随时多次的实验练****需求;“画实验”一般是老师在黑板上画实验的相关结构图、原理图等,比如物理的电路图等,这种画图是必要的,但存在的问题是,很难全方位动态展示效果以及内部的逻辑关系,比如电路图,无法展示电路中各元器件之间的动态逻辑关系,但是如果有专业的辅助软件,不仅高效,而且能形象地展示出电路中的各种动态关系,形象、直观、高效。
建设原则
针对用户这些迫切需求,学校需要建立一套完整的实验云平台资源,满足全校师生随时多次使