付震中


為響應國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的戰(zhàn)略方針,為社會經(jīng)濟發(fā)展提供專業(yè)交通運輸人才,西南交通大學以培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力為目標,提高自主研發(fā)和科研成果轉(zhuǎn)化能力,不斷完善交通運輸國家級實驗教學示范中心,用以支撐全校23個專業(yè)本科生的交通運輸基礎實驗教學任務和交通運輸(國家重點專業(yè)、國家特色專業(yè))、交通工程(國家特色專業(yè))、安全工程、物流工程和物流管理等專業(yè)的實驗教學任務。
國家級教學示范中心所取得的教學成果,以及良好的發(fā)展前景,堅定了西南交通大學持續(xù)弘揚實驗教學理念,完善實驗教學體系的信念。但在該教學示范中心逐步完善的過程中,慢慢突顯出一些實質(zhì)性的問題,阻礙了實驗教學示范項目的良性發(fā)展。
出現(xiàn)問題
1.實驗資源相對獨立,整體優(yōu)勢不明顯
交通運輸系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng),具有多元性、復雜性、即時性等特點,而一個獨立的系統(tǒng)無法體現(xiàn)交通運輸系統(tǒng)的實際情況,往往需要幾個甚至十幾個系統(tǒng)同時運作,方可與實際情況接近。
2.實驗資源難以開放共享
實驗教學資源在各自系統(tǒng)內(nèi)能夠良好運營與使用,卻無法與相關系統(tǒng)資源進行資源共享,合作交流,因此無法體現(xiàn)實驗教學的全面性,也無法判斷其最終結(jié)果的風險評估。
3.資源分散,利用率不均衡,不能將資源利用最大化
各個系統(tǒng)資源相對分散,系統(tǒng)用戶只利用本系統(tǒng)資源,而對于其他系統(tǒng)的有利資源,無法獲取。
出現(xiàn)以上問題是對于交通運輸系統(tǒng)的多環(huán)節(jié)、跨區(qū)域、高風險、大信息量等特點考慮不周所致,同時系統(tǒng)設備數(shù)量龐大、種類繁多,操作人員崗位復雜、地域分散,需要各環(huán)節(jié)協(xié)同配合。如果學生在實踐過程中,只是熟悉單一系統(tǒng)的操作,感知效果與實際情況會相差甚遠,很容易導致學生對交通運輸設備運用、組織和指揮等技能掌握不足,也使融入實際工作的周期加長,局限了實驗教學的優(yōu)越性。
解決辦法
學校通過多方了解、考察與調(diào)研,最終選擇了深圳市國泰安信息技術有限公司的虛擬信息網(wǎng)絡技術,共建交通運輸虛擬仿真實驗教學中心,創(chuàng)新共建、共享、共管、共營的校企合作新模式。在校企共同商討和努力下,虛擬仿真實驗教學中心成功解決了實驗教學中心原本存在的諸多問題。
1.多系統(tǒng)融合,實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實化
虛擬信息網(wǎng)絡技術將分立的系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理與融合,將虛擬實驗最大限度接近實際情況。
2.系統(tǒng)資源開放式共享
通過信息融合技術,打破了無法共享與開放的瓶頸,主要方式是應用虛擬化,采用虛擬終端的技術,為應用程序提供一個虛擬的運行環(huán)境。在用戶訪問一個虛擬化的應用時,用戶會獲得如同運行本地應用程序一樣的訪問感受。避免了軟件安裝,不受時空限制,不受設備限制(如圖1)。
3.資源得到整合,整體實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展
虛擬仿真教學平臺將人、實驗教學應用、實驗學術資源等各種數(shù)據(jù)一一進行了整合(如圖2)。
(1)統(tǒng)一身份認證
完成了用戶統(tǒng)一管理、單點登錄、模擬登錄及API授權(quán)管理。
(2)實驗教學應用
將交通運輸系統(tǒng)實驗教學應用進行統(tǒng)一規(guī)劃,實現(xiàn)對實驗教學應用的統(tǒng)一管理,權(quán)限識別,可分院、分專業(yè)、分用戶多維度管理,解決了應用的管理、整合以及最大化使用資源的問題。
(3)實驗學術資源
統(tǒng)一管理實驗學術資源在教學流程中使用,解決了學術資源的管理與整合問題,并支持動態(tài)教學流程使用。
(4)數(shù)據(jù)中心
建設標準統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理、標準數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)交互中心,實現(xiàn)了教學平臺與現(xiàn)有系統(tǒng)間的整合,將分散的實驗教學應用組合為跨專業(yè)主題或其他類型綜合實驗系統(tǒng)。
此外,我們還通過校企合作,使虛擬仿真實驗教學中心科研與教學協(xié)同發(fā)展,完善了實驗過程與師生互評機制。即平臺不僅支持課程大綱要求的基礎實驗項目執(zhí)行,跨專業(yè)分崗類綜合實驗執(zhí)行,同時還支持教師或?qū)W生創(chuàng)造的個性化創(chuàng)新實驗項目執(zhí)行,對實驗過程可實現(xiàn)精細化跟蹤,包括對過程的錄播、監(jiān)控、實驗操作步驟跟蹤、互動交流。此外,還形成了師生互評機制,對教與學的質(zhì)量進行綜合評價。校企合作創(chuàng)新了實驗中心管理與建設機制,開辟了校企合作新模式。
面對未來的機遇與挑戰(zhàn),西南交通大學交通運輸虛擬仿真實驗教學中心會繼續(xù)借助深圳國泰安信息技術有限公司的相關技術,不斷深入實驗教學理念,構(gòu)建更為完善的實驗教學體系,以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為己任,為社會發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)人才不斷前進。endprint