虚拟仿真外语实验教学中心基于沉浸式虚拟仿真技术，结合实验教学、语言教学理论、二语习得理论，探索“新文科”建设背景下外语学科实验教学的创新突破。

一、平台背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前，大多数高校都有针对课程使用实验教学软件，但由于每个专业或课程的情况不同，购买的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，各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系，各自为政，形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题： • 管理混乱，各种实验教学软件缺乏统一的集中管理； • 使用不规范，缺乏统一的操作模式和管理方式； • 可扩展性差，无法支持课程和相应实验的扩展； • 各系统的数据无法共享，容易形成“信息孤岛”； • 缺乏足够的开放性； • 软件部署复杂，不同的软件不能运行在同一台服务器上。 二、平台目标 该平台的目标就是高效管理实验教学资源，实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享，满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的，通过系统间的无缝连接，使之达到一个整体的实验效果，学校通过该平台的部署，不仅可以促进系统的耦合度，解决信息孤岛的问题，还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能，包括：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、在线答疑、实验教学效果评估等功能，同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源，为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。 三、应用方案 《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》第十九章第六十条明确指出:加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室。建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。创新网络教学模式，开展高质量高水平远程学历教育。 虚拟实验建设的理念就是采用我们这个方案的理念(平台+资源)，发布一个虚拟实验中心门户网站、建设一个开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台，然后再陆续把相关虚拟实验课程的资源统一放到该平台来进行管理，从而面向各个学科的相关课程开展虚拟实验教学。 四、平台的主要功能 开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享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。 虚拟实验中心门户网站：一个动态Web系统，系统内容包括中心介绍、实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境、教学特色、中心新闻/公告/通知等。 实验教务管理：课程库、培养计划、排课、选课、开课审核等功能。 实验教学管理：现场实验安排、虚拟实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告等。 实验前理论学习：实验前学生通过练习、自测、课件等方式学习实验理论知识。 实验过程智能指导：学生在实验过程中遇到问题可以请求指导，系统给出指导信息。 实验结果自动批改：学生提交实验结果后系统自动评判，给出分数和评分点。 数字化资源管理：各种虚拟实验、仿真软件和演示动画的上传、发布。 实验室开放预约管理：实验室设备借出、实验室预约、实验预约、工位预约管理。 师生互动交流：实时答疑、在线留言等。 系统管理：用户、分组、角色、权限、日志、备份管理和实时监控等。 五、平台特点 1)系统针对学校实验教学整体需求设计，满足校级实验教学需要； 2)可集成所有符合标准的第三方虚拟实验系统和软件； 3)经典实验的设计采用B/S架构，方便学生使用和系统部署； 4)全面开放了实验室的实验资源，提供开放式实验教学服务。方便学生自主灵活参与实验，充分发挥学生的主观能动性，提高实验教学的效果； 5)多种角色应用体系，多种业务权限配置，满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求，受益面广； 6)人性化的协同学习，帮助教师和学生随时随地通过网络在线或离线交流； 7)虚拟实验和现实实验相结合，丰富了实验教学方式，通过系统可同时管理硬件实验和虚拟实验； 8)实验教学排课灵活，可统一安排也可学生自选，提供学生、教师以多种方式打印课表； 9)多种数据导入导出功能，方便各种身份角色数据汇总、数据统计； 10)可无缝集成到学校的教学教务管理系统中； 11)支持实验报告在线提交，并提供实验报告在线批注和智能批功能； 12)可根据现实实验室进行直观的工位布局，方便学生预约和入座； 13)支持在线多媒体编辑宣传内容，可实现实验中心与下设实验室门户网站统一管理； 14)系统更加注重实验教学效果。

第76届中国教育装备展示会金奖产品 中国教育装备行业协会2020年度推荐产品   中教启星“寰宇地理VR教学系统”依托桌面级便携式一体化虚拟现实设备，深度集成VR、AR、MR等多种新兴技术，将地球和地图、陆地和海洋、天气与气候、人口与宗教、国家和地区等中学地理课程的教学难点直观、全景、高清地呈现出来，让学生在游戏和探索中深度吸收转化学科知识。整套系统简易轻便、无眩晕感，兼顾人机交互、师生教学和生生互动，彻底打破虚拟和现实的边界，是VR软硬件技术在地理学科教育的创新性应用，更是一间便携的学科实验室、一座移动的科技馆。    轻便易用：桌面级便携式一体化虚拟现实设备，将VR、AR、MR等多种“黑科技”与学科深度融合，安装方便，轻巧易用，维护成本低，使用场景丰富，支持跨学科、探究式教学。    体验升级：佩戴舒适，无眩晕感，画面流畅、清晰度高，兼顾沉浸体验和现实交流需求，完美支持人机交互、师生教学和生生互动，打破虚拟和现实的边界，让VR技术真正服务教学、助力教育创新发展。 软件——    独家课程：中教启星原创首发，首次针对中学地理教材设计开发的配套VR教学课程，多位权威资深教育专家参与脚本编写和审定，拥有自主知识产权。    紧贴教材：紧扣新课标地理教材，课程覆盖中学地理教学的重点、考点、难点，直击教学痛点，让枯燥的知识点变成触手可及的虚拟现实影像，激发求知欲、好奇心和想象力。    快速入门：界面友好，简单易学，智能化、傻瓜式操作，零门槛使用，无需二次培训，交互性、趣味性、知识性强，让学生在游戏和探索中深度吸收转化课程内容。    专注教学：专为教学应用场景设计，兼顾教师启发式引导和学生自主性探究，教学相长，良性互动，课程管理扎实可控，创新教学模式，改善教学效果。  

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XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统   XM-CS8000超声诊断虚拟教学系统旨在通过模拟练习让学习者逐步掌握临床常用的标准操作手法，在仿真病人身上运用模拟超声探头获取不同切面下的正常及常见疾病超声动态图像，加深学习者对临床常用超声切面正常解剖结构及疾病声像图特点的认知，弥补现有传统教学仅局限于书本及视频的单一教学方法及实践机会少的不足，增强学习者动手能力，有助于学习者进一步完善和提高超声诊断及鉴别诊断能力。   一、主要功能： ■ 图像来源于真实病人实时扫描，并配合虚拟解剖结构演示模拟探头扫查脏器关键点位，让使用者犹如置身真实的临床操作环境，使用本系统进行模拟练习时，伴随超声探头的位置、角度的变化，图像也会呈现与其切面解剖结构相一致的变化。 ■ 系统包括200种以上不同病例，涵盖90%左右第三版《超声诊断学》教材所述病例。 ■ 系统设计了模拟操作教学、超声视频回放、临床常见病诊断（鉴别诊断）、学习与测试四大模块，帮助初学者初步形成超声诊断学的整体认识及系统逻辑思维能力。 · 模拟操作教学部分主要包括正常超声模拟和常见疾病超声模拟，提供200余例临床常见病例，主要是让学习者在认识和掌握正常图像及标准切面操作方法的基础上，再由浅入深地掌握疾病声像图特点及常用切面的操作方法。       · 临床常见病诊断（鉴别诊断）部分主要是针对不同病种但声像图表现相似疾病的声像图特点及鉴别点结合教材进行总结和归纳，使学习者在练习的过程中更高效地掌握疾病的鉴别诊断要点。     · 超声视频回放部分目前给用户提供百余例经典病例视频回放，有利于学习者加深对疾病典型征像的认识及深入探讨。      · 学习与测试部分提供1000余道超声专业测试题及1600余个专业词汇解释，每套试题系统从中随机抽取，并进行自动评估准确率，有助于学习者对理论及实践学习阶段学习效果的评价。 ■ 系统包括正常人扫查，各个病例的扫查，而且同一病例下可以更换探头对不同部位做进一步扫描检查。 ■ 系统具有超声学习辅助导航功能，导航功能可帮助解剖部位和病理部位的发现，可帮助学员掌握找到目标图像探头所需的手法（探头的位置、角度）。 ■ 系统具备训练和竞赛两种模式，其中竞赛模式是在多机下完成的，竞赛模式包括必答题和抢答题。   二、移动式超声诊疗床参数： ■ 采用ABS材料制作，其产品整体采用“Z”形设计，中段以S曲线结合底部平台，可移动式万向轮使这款诊疗床可更加便捷的移动，从而减少不必要的人力。 ■ 双层平台可供模型的上下摆放，上部平台主要配合模拟超声探头扫查、诊疗，下部收纳台收取方便可摆放模型任意一款。 ■ 诊疗床内部采用金属加固，符合人体工学、尺寸适中。   三、病例部分： 本系统现有病例覆盖范围包括肝脏/胆道/脾/胰腺/肾、输尿管和膀胱/男性生殖器：前列腺、睾丸和阴茎/胃肠/腹膜后间隙、肾上腺/妇科、产科/浅表器官/心脏及大血管等。 ■ 肝脏疾病包括局灶性肝病（肝占位性病变）和肝脏弥漫性病变。 局灶性肝病包括：原发性肝癌、转移性肝癌、肝门静脉栓子形成、肝血管瘤、肝囊肿、肝脓肿、肝局灶性坏死结节等。 肝脏弥漫性病变包括：脂肪肝、不均匀性脂肪肝、酒精性肝硬化、肝硬化失代偿期、门静脉高压、肝淤血等。 ■ 胆道疾病包括：急性胆囊炎、慢性胆囊炎、胆囊结石、胆囊肿物、胆囊良性腺瘤、胆囊壁胆固醇结晶、胆囊息肉、胆囊腺肌增生症、肝内胆管结石等。 ■ 脾疾病包括：脾肿大、脾囊肿、脾肿瘤、脾血管瘤、副脾、脾外伤等。 ■ 胰腺疾病包括：胰腺囊肿、胰腺癌、胰腺浆液性囊腺瘤等。 ■ 肾、输尿管和膀胱疾病包括：肾囊肿、肾结石、肾癌、肾错构瘤、肾弥漫性病变、肾萎缩、多囊肾、马蹄肾、重复肾、肾积水、输尿管结石、膀胱炎、膀胱癌、尿道结石等等。 ■ 男性生殖器疾病包括：前列腺增大、前列腺钙化、前列腺癌、睾丸鞘膜积液等。 ■ 胃肠疾病包括：胃癌、胃间质瘤、肠梗阻、肠套叠、结肠炎、直肠癌、急性阑尾炎、急性阑尾炎伴粪石、腹腔积液、腹股沟疝等。 ■ 腹膜后间隙、肾上腺疾病包括：肾上腺皮质腺瘤、肾上腺肿物等。 ■ 妇科、产科疾病包括：子宫肌瘤、子宫内膜增厚、子宫颈囊肿、子宫腺肌症、子宫宫腔内置节育器、双角子宫合并妊娠、卵巢癌、卵巢滤泡囊肿、卵巢巧克力囊肿、卵巢囊肿、葡萄胎、早孕、胎儿、盆腔积液等。 ■ 浅表器官疾病包括眼、乳腺、甲状腺、涎腺、淋巴系统疾病及软组织疾病。 眼疾病包括：玻璃体混浊、晶体混浊、玻璃体积血、玻璃体后脱离、脉络膜黑色素瘤、眼占位等。 ■ 乳腺疾病包括：乳腺癌、乳腺癌伴钙化、乳腺浸润性导管癌、乳腺囊肿、乳腺囊性增生、乳腺增生结节、乳腺脂肪瘤、哺乳期乳腺、乳腺纤维腺瘤、乳腺纤维腺瘤伴钙化、乳腺腺体钙化灶等。 ■ 甲状腺疾病包括：甲状腺癌、甲状腺淋巴瘤伴周围淋巴结增大、结节性甲状腺肿、桥本氏病、亚急性甲状腺炎、甲状腺瘤伴液化、甲状腺结节、甲状腺胶质潴留性囊肿、甲亢、甲状旁腺占位性病变等。 ■ 涎腺疾病包括：腮腺淋巴结显示、腮腺混合瘤等。 ■ 淋巴系统疾病包括:锁骨上异常淋巴结、锁骨上淋巴结转移癌、锁骨上窝淋巴瘤、肺癌锁骨上淋巴结转移癌、乳腺癌锁骨上淋巴结转移癌。 ■ 软组织疾病包括：颈部软组织深层脂肪瘤、乳腺软组织多发脂肪瘤、腹壁白线疝（脐部）、阑尾术后皮下软组织包块伴钙化。 ■ 心脏及大血管疾病：风湿性心脏病二尖瓣病变、肥厚型心肌病、卵圆孔未闭、室间隔缺损、二尖瓣脱垂、左心衰、心包积液、先天性主动脉瓣畸形（二叶瓣）、左室心尖部血栓、房间隔缺损、心脏肿瘤（粘液瘤）、主动脉狭窄、冠心病（陈旧性心肌梗死）、房间隔膨出瘤、高血压心肌肥厚、二尖瓣病变、风湿性心脏病（联合瓣膜病）、主动脉瓣关闭不全、肥厚心肌病（间隔型）、二、三尖瓣关闭不全、二尖瓣及主动脉瓣位人工金属瓣置换术等。   四、系统组成： ■ 超声诊断虚拟教学系统软件：1套 ■ 半身仿真模拟病人：2具（男/女性各1） ■ 推车式模拟超声诊断仪：1台 ■ 模拟超声探头：3种（腹部探头、浅表探头、心脏探头） ■ 移动式超声诊疗床：1张 ■ 电脑：1台

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