第三届虚拟现实技术及应用创新大赛 IVRTC 2020

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食品微生物检测实训(2018年优秀作品)

作品简介

触角科技感知食品微生物检验检测VR虚拟综合实训课程资源,是由北京触角科技有限公司与上海科技管理学校联合打造的一套以微生物检验检测国家标准GB 4789.10-2016(黄色葡萄球菌); GB 4789.4-2016(沙门氏菌);GB 4789.5-2012(志贺氏菌);GB4789.11-2014(溶血性链球菌)为基础的,基于VR虚拟现实技术的实训课程资源。课程资源充分利用了VR技术的特性,使用自然的人机交互模式,为学生提供沉浸式的全新实验体验。课程适用于高等教育及职业教育中食品质量与安全、食品工程专业以及微生物检验检测专业的相关实训实验教学环节。

感知食品微生物检验检测VR实训包含三种仿真教学模式:

浏览模式 – 允许学员以沉浸式的方式在高仿三维虚拟场景中进行自由移动,自由浏览,自由选择需要学习的内容,允许采用鸟览、特写、视觉跟踪等特殊视角来对特定内容进行学习。指导模式 – 让学员在三维虚拟场景中按步骤学习实训课程的完整内容,按各自学习重点自由调整观看视角与步骤,并结合图片、声音、视频等富媒体信息,充分理解设备工作原理、结构以及各种操作任务。考核模式 – 通过模拟流程操练、故障设置、突发情况再现等不同类型的新型考核方式对学员的实操能力、故障排除能力、突发应急能力等传统考核方式无法考察的内容进行数字化准确评估。

创新点

使用VR三维虚拟仿真技术,有效解决特定专业实训课程中设备昂贵、场景缺乏、学习过程危险等问题,并通过体感互动数据的记录,实现学习过程的量化考核,沉浸式VR教学场景,最大限度地接近真实环境,同时隔绝外界干扰,让学生更专注于学习

实用性 VR虚拟实训解决了哪些微生物检验检测方面的实际教学难题呢?我们可以从“高危”;“昂贵”和“时间空间限制”这三个方面来讨论:

高危:
1. 学生不会接触对人体有害的菌种或化学药剂,避免因操作失误带来的人身伤害。
2.  学生在VR虚拟实训阶段暂不接触真实的各类易碎、易燃、易烫伤、易感染的实验仪器及器皿,避免因使用不当带来的意外伤害。

 昂贵:
1.学校构建无菌实验室所需场地和造价高昂,一般情况下,工位数量都满足不了所有学生的实操训练需求,造成单个学生的实操训练时间被压缩,影响学生学习质量。
2.无菌实验室系统复杂、日常维护成本高昂。
3.未经充分学习和训练的学生过早进行实操训练也会造成设备及器皿的误操作故障,造成维修成本。
4.实验耗材成本较高,比如:血清、兔血浆、各类实验化学药剂等。

时间及空间限制:
1.降低实验等待时间,无需再等待24、48小时甚至更长的细菌培养时间即可得到仿真实验结果,使得实验的学习实践过程更流畅,更高效。
2.学生不受实验时间、场地、设备、耗材的限制,可以在相对安全的环境中进行反复大量的模拟训练操作,为上机实操打好基础。
3.营造了一个独立的、不受干扰的学习空间,在此虚拟空间中学生只能将所有注意力都集中在学习内容上,明显提升学习效率。