大型仪器设备购置论证报告

1、 ZHEJIANG NORMAL UNIVERSITY 大型仪器设备购置论证报告 仪器设备名称 编钟虚拟仿真实验教学曾侯乙编钟项目软件 项 目名称编钟虚拟仿真实验教学曾侯乙编钟 项目负责人杨和平 填表日期2020年5月16日 实验室建设与设备管理处制 填表说明 单价10万元及以上仪器设备的申购均需填写此表，并与 申购计划一起上报有关部门。 2 .所在学院（部门）组织3-7人单数技术专家进行论证，并 通知项目经费管理、设备管理等部门参力谕正。申请单V源购 的需3人以上单数m咪校专家参加论证；未列入全省统Fa进口 产品范围的进口产品需5人以上单額咪校专家参加论证。 3 论证会由专家组组长洋，主要程

2、序为：申购人报告、现场 考察、专家质询与讨论、专家纟眈成说正意见?名。 4 专家论证同意，经学院（部门X项目经费管理部门签字 并盖童后，报实验室建设与设备管理处网上公示一周无异议后实 施。 5此表一式1份（如设备为进口设备，请提交2份L 设备名称 中文 编钟虚拟仿真实验教学一一曾侯乙编钟 项目软件 英文 规格型号 网络版U3D1. 0 申购数量 1套 现行单价 人民币 巻拾万兀整 ( 300000.00 ) 美元 购置经费 来源 国家虚拟仿真实验 教学项目培育经费” (YS*#) 运行经费来源 、软件运行要求 支持在Wm7及以上操作系统上运行。 虚拟仿真软件采用BS架构模式，拒绝CS架构，运行

3、流畅、软件系统稳 定，在当前主流配置的计算机上能够流畅运行。 电脑版操作方便，使用键盘鼠标即可操作，不需要外加设备匚 虚拟实验结果要求：通过虚拟实验得出的实验结果应具有合理性、科学 性。 采用三维虚拟现实技术开发。 基于网络平台、无需安装客户端，虚拟实验直接用浏览器打开，能实时 记录实验过程信息、参数，实验结果，能通过平台提交虚拟实验报告. 虚拟实验内容满足高等院校音乐类实验创新教学要求。 、实验平台 平台登陆后主页显示个人信息，包括登陆次数，上次登陆时间，累计实验 时长，累计实验次数。平台可用饼图，数据视图，查看个人实验完成情况, 并可下载图片。 主要技术指 标与功能 平台可用数据视图，折线

4、图，柱状图查看近十次实验成绩，并可以下载图 片。 平台可以分实验查看个人实验完成情况，及实验成绩。 平台可以查看个人信息，包括个人资料，个人密码管理，登陆时间，登陆 ip地址，登陆次数，每次登陆使用时间。平台具有快速链接功能，可以直 接跳转到所需要的操作页面。 用户管理中心，使用者可以添加相关的学院，专业，班级。并且可以进行 该和删除。在对应的班级或者专业可以手动添加学生信息，教师信息.也 可以采用模板进行导入。 系统具有自动查重功能，如果有工号或者学号重复，重复学号系统会自动 加标识。 职务栏默认为学生。可选择的职务为：教师，老师，教授，副教授，讲师, 院长，校长，副院长，主任，副主任。 在

5、实验管理系统中，使用者可以查看平台所配置的实验，也可查看对应学 院，对应专业，对应班级的所有实验。 实验名称，所属课程，介绍，实验显示图片可修改。 L帮助文档，实验讲义，可自由上传视频、音频、图文等格式文件。 实验对应成绩可以查询。查询支持分院系，分班级查询，可以显示用户的 完整信息，包括学院，姓名，院系，专业，班级，最高成绩，实验总次数, 实验总用时，教师评分，批改教师，教师评语，批改时间，实验记录，成 绩列表，答题详情，操作，类型。并且支持捜索功能。 12. 在我的实验中，可以看见所赋予的实验列表名称，可以查看帮助文件，讲 义，开始试验以及我的成绩。 13. 在我的成绩中，看见实验分数，开

6、始时间，结束时间，实验用时，实验记 录数据，答题详情等教学行为数据。并且在实验数据记录中可以编写实验 报告。 14. 成绩汇总中，可以按院系，按专业，按班级，按课程分类查看实验成绩。 管理员可以修改实验成绩并进行点评。 15. 平台支持分布式署部署，可在同一台服务器上部署多套，也可在多台服务 器上部署。 16. 用户管理功能采用权限管理，不局限于学生，教师，管理员等角色限定权 限。在用户管理中心，使用者可以查看院系情况，对应专业，对应班级, 对应人员的权限组，及权限。并且可以为对应的人员分配对应的权限。权 限组管理页面，使用者可以添加角色信息，并且为角色赋予相应的权限。 平台有详细的权限功能说

7、明，对每一个权限进行功能描述。 17. 支持游客模式。 18. 有独立的实验项目展示网站，网站架构（设计）及制作的简介视频和引导 视频录制符合ilab标准。 三、编钟虚拟仿真实验教学 1）主要功能： 1. 虚拟环境要求：虚拟实验室应包演奏所需要的场景，可实现场景室内自由 漫游一漫游反应灵敏。 2. 即时通讯功能：合作创编过程中，学生可以进行交流、讨论。 3. 合作创编功能，不仅仅是一个人完成，而是学生能够进行团队式协作学 习。即多个学生在线进行合作演奏（创编）。 4. 大数据分析（数据挖掘）：可以记录学习者的整个学习过程并进行智能分 析和评价。 2）实验内容： （-）理论认知 由基础知识、外观

8、和构造认知、音名、唱名识别及音律视听、编钟的演奏 方法、乐曲范奏及视听五大模块组成。 1.1基础知识包含：历史由来、定义分类、发声原理、文化价值等。 1-2外观和构造认知：点击相应的名称可以逐个显示资料和结构解析，鼠 标移动到钟上会出现该部分的解析，单个钟还可以放大、缩小、旋转等。 1.3唱名识别及音律视听：整套钟可放大、缩小、旋转等。鼠标移动到相 应钟，系统随即呈现相应钟的音名和唱名，点击相应钟，系统随即呈现相应钟 的波形图及音律。即先显示信息、再显示声音。 14编钟的演奏方法：通过三维动画和字幕展示敲击动作，包括姿势、敲 击力度、敲击位置、人与钟的距离等。 1-5乐曲范奏及视听：重点展示演

9、奏方法或技巧模拟，选择演奏的乐曲， 开始自动演奏。 电脑版：秦朝的某个宫殿中，动画人物进行编钟音乐演奏（敲击的位置加 突出效果，钟的摇摆程度会变化，曲谱上的音符会跟着变化，总之二身临其境、 活灵活现）。 （-）演奏实践 2.1编钟演奏：视奏练习。 2.1.1场景：秦朝（或战国时期）的某个宫殿中。 2丄2识谱视奏练习：选择乐谱.进行识谱视奏练习。 2丄3学生也可以不选择曲目，进行自由演奏练习。 2.2编钟演奏：合伴奏视奏。 2.2.1场景：进入程序，秦朝（或战国时期）的某个宫殿中，有编钟。 2.2.2合伴奏视奏：选择曲目，点击开始，开始后呈现谱例并播放伴奏， 学习者合着伴奏、看着谱例进行视奏。

10、（三）综合创编：乐谱创编、独奏创编、合奏创编三大模块组成。 3.1乐谱创编：可调制要素（变量）：包括调式、节拍、速度、音高、音值、 力度、声像等音乐基本要素。 登入电子乐谱创编窗口 ；通过鼠标在电子谱表上输入音符（输入过程 中可以进行实时视听）；导出为WAV或MP3音频；音频上传并保存至评 价模块（可下载并用于在线评价）。 可编配乐器：包括编钟、大鼓、小鼓、小打乐器组和色彩乐器组。 3.2独奏创编：可调制要素（变量）：包括节拍和速度。 登入独奏创编窗口 ：调制演奏的节拍和速度；3：依附预选的节拍和速 度进行“云”端独奏试听并导出为WAV或MP3音频；音频上传并保存至 评价模块（可下载并用于在线

11、评价）。 3.3合奏创编： 3.3.1可以由2-5人组成，通过2-5台电脑进行在线即兴演奏创编（合 奏），不设范围、不作规定，完全由学生相互协作完成。学生可以自由选择乐 器（编钟、鼓、木鱼、碰铃、铃鼓） 3.3.2可以设置节拍和速度.然后跟着设置的节拍和速度进行演奏创编。 （系统可以进行实时录音，音频可以上传、下载以及试听，最终作品上传至评 价模块由冋学和教师进行评价。） （四）考核评价 4.1客观题： 理论知识考核，题库预存50题，考核时由系统随机组题。 4.2演奏水平： 421依据敲击的音高、速度、位置、力度进行数学统计建模智能评分。 4.2.2伴奏结束后，出现提示：是否重新开始？若选择是

12、，则重新开始演 奏，若选择否，则自动将录制的音乐上传，结束识谱视奏。点击是，录音自动 上传至教师，由教师给予主观评分。 4一3创编能力：依据音乐创编”模块上传的成品评价。 44实验分析：即学生通过该项目平台采集、挖掘和分析的相关数据开展 声学与音乐学之间的交叉的研究，如关于“理性啲物理声学数据宁感 性”的音乐美学内涵的关系研究等。并完成一篇实验报告。 四、售后服务 1. 质保期2年，质保期内免费维护及升级。 2. 质保期过后，厂商终身维护，并提供成本价零配件、免收人工差旅费匚 3. 现场安装调试、并安排现场技术培训，终身提供技术服务、技术支持。 4. 负责虚拟仿真项目的申报平台搭建与实验空间（

13、ILAB）接口对接。 所开发的软件知识产权归XX大学所有，完成软件著作权证书的申请。 用房情况 地点 面积 辅助设施配备 是否 需改建 落实 情况 最终安装在 学校服务器 1: 无 电、网络 落实 管理和使 用技术人 员配备 姓名 职称 专管 或兼管 是否 使用过 熟练 程度 是否 需培训 杨和平 教授 兼管 熟练 李洪亮 实验师 专管 熟练 主要用途和 适用学科范 围 一、本项目主要服务于我校音乐与舞蹈学专业本科生、音乐教 学及音乐史学方向研究生的教学实践，对于培养学生的演奏经验以 及深层次的音乐理论研究能力具有重要意义。 二、可以作为“中国古代乐器-编钟”的在线学习、鉴赏和研究 平台，可以

14、为社会各界的“中国古代乐器-编钟”爱好者提供的在线 学习、鉴赏和研究支持。 购置必要性 国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)提出 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。充分利用优质资源和先进 技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、 实用的数字化教育基础设施。推进数字化校园建设同时要求“加 强优质教育资源开发与应用，加强网络教学资源体系建设，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/ 虚拟仿真实验教学项H对深化我校实验教学改革与创新，持续 推进实验教学信息化建

15、设有着重要意义。依据本院的学科发展，本 虚拟仿真项U符合时代发展的同时也推动学科发展，具体表现再以 下方面： 1、当前，科技进步日新月异，互联网、云计算、大数据等现代 信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式。因应信息 技术的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、 终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学.时时可学”的学习 型社会，培养大批创新人才。 2、虚拟仿真实验的建设受到日益广泛重视，虚拟仿真实验不仅 是提升学校的教学水平的需要，也在高校人才培养模式、实验教学 信息化建设、课程建设方面起着重要的意义。 3、随着时代的发展，虚拟实验也逐渐成为了学习者获取知识的

16、重要途径。特别是新一代在信息化环境中长大的学生更具有多样化 的学习需求，更期盼着个性化学习。口前对智能化虚拟实验的研究 得到了广泛的关注，特别是智能化虚拟实验室可以有效的满足学生 在快速、离散、碎片化的学习方式中掌握更多的专业知识，而且具 有沉浸感的虚拟环境，可以让学习者反复操作.对于学习者的实验 技能有着训练和提高的LJ的。因而，开展结合专业技能训练的虚拟 实验室的建设显得尤为重要。 4、利用专业的仿真软件，采用多媒体技术，构建虚实结合的虚 拟仿真系统，给学生提供理论认知与动手实践的实验环境，全面提 高实验效果，培养学生的创新能力，同时也拓展实验教学的理论深 度和广度、提高了教学实效。在此背

17、景下，XX大学音乐学院拟建立 “编钟虚拟仿真实验教学一一曾侯乙编钟项口软件S以适应实验、 实践教学改革的需要。 5、该项L1整体采用B/S架构，以网络为依托，构筑新型的网络 实验学习模式，打造“人人想学、处处能学、时时可学”的虚拟仿 真实验中心。同时BS架构能打破时间地域的限制，努力实现共享， 让学院虚拟仿真中心不光是服务于本院、本校，同时可以辐射周边， 乃至全国，真正起到“示范”作用。 6、解决“想做而不能做”的实验问题。“编钟虚拟仿真实验教学 曾侯乙编钟项U软件”弥补了实践教学的资源不足。以往的学 生实践教学只能看不能操作，很多都是“走马观花”式的过程，不能 很好的去动手操作。 7、解决在

18、实际操作中只能做条件限制下的实验。该项U的建设 可以为学生提供现实实验室中无法进行的实验操作，促进学生的动 脑、动手能力的提升和探索性、创新性思维的启迪。 8、推动学校实验室信息化建设。 9、为学科评审（一流专业/学科）做好准备。 本校是否有 同类设备、 数量及不能 共享的理山 本校未釆购同类型设备 安装场地满 足条件（水、 电、气等是 否齐全）、安 全保护措施 落实情况、 是否涉及放 射源物品和 剧毒品等危 险性材料 安装场地满足条件，无放射源物品和剧毒品等危险性材料。 国内外同类 设备、品牌、 规格、性能、 技术指标、 特色、附件、 价格、售后 服务、应用 支持等的比 较 项目名 第一家公

19、司 第二家公司 第三家公司 品牌 北京微瑞集智科技有限公 司 天津光华讯飞科技有限 公司 四川鑫育通科技有 限公司 型号 网络版U3D 1.0 GX3D 1.0 XCH3D 1.0 软件架 构 软件基于B/S模式架构， 不需要安装客户端 软件基于C/S网络架 构，可以进行网络访问 软件基于C/S网络 架构，可以进行网 络访问 使用人 数、地 点、时 间 不限制使用人数、使用场 地、使用时间 限制使用人数，对使用 场地、时间没有限制 限制使用人数，对 使用场地、时间没 有限制 实验内 容 包含：理论认知、演奏实践、 综合创编、考核评价4大部 分。在综合创编、考核评价 部分带有多种参数的数学 模型

20、及智能评价，满足教学 要求。 包含：理论认知、演奏 实践、综合创编、考核 评价4大部分，满足教 学演示要求。 包含：理论认知、演 奏实跋、综合创编、 考核评价4大部 分，满足教学演示 要求。 实验的 仿真度 （项目 特色技 术指 标） 基于大量实验数据为基础， 将验证性实验转化为设计 性实验设计，带有后台数学 计算模型，具备多样化的操 作条件，多样化的操作结 果。 乐谱创编：可调制要素（变 量）:包括调式、节抬、速度、 音高、音值、力度、声像等 音乐基本要素。 独奏创编：可调制要素（变 量）：包括节拍和速度 演奏水平：依据敲击的音 高、速度、位瞥、力度进 行数学统计建模智能评 分 流程式固定值

21、的操作条 件，数据结果单一。 流程式固定值的操 作条件，数据结果 单一。 实验报 告 可以在线递交实验报告 可以在线递交实验报告 可以在线递交实验 报告 实验成 绩评分 系统依据敲击位普、力量 等多种因数计算智能评分 （客观）和老师、学生打 分（主观） 老师、学生打分（主 观） 老师、学生打分 住观） 公司业 绩 2年来多个国家虚拟仿真项 以省级项目为主 以省级项目为主 申报网 站 负责项目申报网站的搭建 与ILAB的对接 负责项目申报网站的搭 建与ILAB的对接 负责项目申报网站 的搭建与ILAB的对 接 知识产 权 完全归属学校 学校、企业共同所有 学校、企业共同所 有 质保 2年，免费升级 2年，免费升级 2年，免费升级 价格 30万人民币 43万人民币 42万人民币 使用效益预 测及风险分 析 使用效益预测具体表现在： (1) 虚拟仿真技术的使用，打破了传统实验对空间时间的限制， 学生可随时随地的进行实验，在虚拟的环境下，声临其境，进行知 识点的学习和反复演练，直观深入地掌握相关理论