交通运输虚拟仿真实训基地建设方案

交通运输虚拟仿真实训基地建设方案(一)建设的必要性(1)汽车维修专业群虚拟仿真实训室建设的必要性目前汽车服务与营销专业实训室实训室主要拥有服务接待仿真(2)城市燃气工程等专业群虚拟仿真实训室建设的必要性(3)交通运输与物流管理专业群虚拟仿真实训室建设的必要性设备昂贵，车型更新快，750V或1500V高压电实训操作危险，车站融合5G、云计算、物联网等新兴技术的智慧校园规划建设与应用逐步在学校落地，为了确保资金投入产出实效的最大化，更好的发挥信息化设备和资源的作用，消除信息孤岛，支撑服务好教育教学，虚拟仿真实训教学管理及资源共享平台建设需要考虑对虚拟仿真实训教学场所、虚拟仿真实训设施设备和虚拟仿真实训资源进行跨专业、跨院校等统筹管理，同时应具备虚拟仿真实训教学过程的监控分析及虚拟仿真实训资源汇聚分配的管控统计等功能。(二)建设的可行性1.有经验丰富虚拟仿真建设和管理团队目前学校信息技术与工学结合教学融合实践经验丰富，智慧生态校园环境初见成效，广泛开展了虚拟仿真实训环境建设与应用。汽车运用与维修、城市燃气输配与应用等专业已完成汽车车身电器、燃气泄漏抢险等6个虚拟现实教学资源委托开发，专业骨干教师撰写虚拟仿真实训资源的开发脚本、深度参与整个开发过程，有丰富的虚拟仿真资源委托开发经验和应用经验，教师信息技术应用能力水平高。公共虚拟仿真实训基地由信息中心负责统筹组织实施基地建设科学技术普及等教学工作，由学生科、公共基础教学部等专任教师负由信息中心统筹组织专业虚拟仿真实训基地建设，各专业教学部和实训中心负责具体落实项目建设、实训室运行管理和组织实施专业虚拟仿真实训教学工作。管理水平，推进我校实践实训教学改革，解决实训教学中“看不到、(一)坚持立德树人，促进学生全面发展(二)坚持应用驱动，效益优先虚拟现实实训室增加9套桌面VR虚拟现实实训设备和实训系统，建(三)校企合作，共建共享教学资源(四)围绕交通运输行业企业，支撑人才培养(五)探索虚拟仿真实训基地建设与运行管理新机制(六)遵循国家虚拟仿真实训基地建设规范和要求二、建设目标慧实训云平台；两中心指建成1个公共虚拟仿真实训中心、1个多个(一)服务交通运输行业企业人才培养需求(二)虚实结合建设专业虚拟仿真实训室，解决专业实训教学痛(三)汇聚资源，探索拓宽德育、职业认知教学实践(四)建立健全虚拟仿真实训基地建设和管理机制，保障可持续发展功能虚实结合的虚拟仿真实训基地”(1个智慧实训云平台；1个公共虚拟仿真实训中心、1个多个专业虚拟仿真实训室组成的专业虚拟仿(一)公共虚拟仿真实训中心环境与资源建设建成1个公共虚拟仿真实训中心，设计成全校共享现有公共虚拟仿真实训室有48个座位，按照小组合作式桌椅布在现有沉浸式为主的虚拟现实实训室增加9套桌面VR虚拟现实结合虚拟现实技术(VR)所开发的虚实结合设备可利用计算机桌面式虚拟现实操作系统为主，配置8台标准学生版桌面式一体机，配备大屏，实现3D课堂。软件资源以红色教育、安全教育、职业认和职业活动等体验学习，改变传统课堂教学(1)功能分区1套holo(包含1台触控一体机、1支红外笔和1个3D追踪眼镜),1台65寸裸眼3D屏幕，1套罗技摄像头+支架；学生区：可以班级为单位，按照4~6名学生为一组将全班分成若干小组，每组配置1套holo(包含1台触控一体机、1支红外笔、1个3D追踪眼镜和1～3个3D非追踪眼镜),其中一个学生主做，佩戴3D追踪眼镜，使用交互笔进行操作，其它学生佩戴2D眼镜观看(2)设备配置1)桌面式一体机度集成，内置适用于教学的虚拟现实VR及增强现实AR软件，通过2)红外笔配置抓取虚拟场景中的3D物体的外设设备，通过一体机感应红移动，缩放，旋转和放置3D虚拟影像的效果。3)3D追踪眼镜配置3D追踪眼镜，用于操作者观察3D虚拟影像，并通过跟踪反馈点(5个)反馈至一体机，以便追踪操作者头部位置，实时进行5)跟踪系统提供给用户一个极致的3D体验，在使用时移动头部，视角会根机上，然后将红外笔连接到显示设备，操作者戴上3D追踪眼镜。在到一个凸出来的3D效果。对于屏幕显示的3D场景，可以通过头部你还可以用手里的笔将3D物体“拿”起来，然后放到其他的位置，或者对3D物体进行各种调整和修改。该系统采用创新型立体融合模6)笔记本版扩展现实备课平台笔记本电脑结合了AR和VR的元素来创建栩栩如生的配置7套沉浸式VR虚拟现实设备，其中学生工位6个、教师工位1个。沉浸式VR头盔表6-1公共虚拟仿真实训中心计划采购主要设备清单1生机)桌面一体机式VR设备为一体化设计包括：23.6寸高清立体显示器、跟踪眼镜1副，非跟踪眼镜2副、定位笔1支、电源套82师机)套13笔记本式虚拟现实备课平台笔1支、电源适配器1个、AC连接线1套143D跟踪眼镜夹片(备用)付5触控笔(备用)支861、以固定视角显示场景，体现增强现实的效果；套13、支持1080P、30fps高清；4倍数码变焦；蔡司镜头；支持H.264可伸缩编码和7增強现实摄像头及支架1、支持1080p全高清视频录制(高达1920x1080像素)采用USB接口，带有7、感光元件：CMOS8、最大帧数≥30帧/秒套2时序电源控制器台1台2台1台1台1台课程资源15个(节点)车美容、工业机器人基础VR教学系统、节点套1只23D眼镜消毒柜定制3D眼镜消毒柜，用于3D眼镜的消毒和充电台1虚拟仿真实训云平台虚拟化管理系统、VR云渲染管理系统、管理管理模块、VR云机房，为校内外师生提供线上的虚拟仿真资源教学使用及VR虚拟化管理系统、VR云渲染管理系统、VR云平台教学管理模块、VR云平台实验管理管理模块套1知与体验等虚拟仿真教学资源，满足对全校学生开展德育、职业认知教学实践活动的虚拟仿真教育教学活动需要。为更好的开展虚拟仿真教学，虚拟仿真实训资源和数据等要求具有互通性、兼容性和可移植性，资源开发兼顾沉浸式VR虚拟现实设备和桌面式VR虚拟现实设备硬件之间可以互通共享。公共虚拟仿真实训中心计划建设资源清单及主要建设额内容如表6-2所示。表6-2公共虚拟仿真实训中心计划建设资源清单序号项目名称主要建设内容介绍1汽车VR故障诊断系统是基于汽车专业的实训故障诊断全过程，通过汽车故障的演示和数据展示、随机设置故障点的和维修、根据故障现象设置故障并维修、无故障时数据展示实2城轨B型车整实训系统提供3D模型、功能控制、及课件教学和课程序号项目名称主要建设内容介绍3与调整45等问题而研发的一款VR教学软件，“机器的前提下，老师可自由调用各种3D模型资源和立体特效，提升教6混动汽车动力系统拆卸及原理VR实训系统是根据职业院校对新能源汽车专业人才培养的需要，为解决混合动力存在的原理复杂和拆装流程不标准等问题而研发的一款教学实训序号项目名称主要建设内容介绍涵盖混合动力汽车(普锐斯车型)驱动变速器部件的结构认知、原理展示、拆装实训及拆装考核四大模块，通过VR(zSpace)设备学生更透彻地理解混动汽车原理，熟练掌握标7建国丰碑建国丰碑VR红色教育软件基于VR虚拟现实技术献礼建国70周成8照明线路的安本技能的训练，使学生具备一定的电工实际操作能力9电梯维护与保养电梯维护与保养课程包含了电梯维护工作流程、电梯维护保养计钳工实训飞机结构VR认飞机结构VR认知实训模块运用AR及VR技术建立机翼结构、机序号项目名称主要建设内容介绍知实训系统身结构、尾翼结构、机体开口部位等的三维模型，的3D飞机系统结构认知。本VR实训系统课件中含明。通过拆分、组装、切分观察飞机系统模型特征火灾安全教育灾逃生技巧等各个领域的知识内容，同时也能结合溺水安全教育警、常用救生器材科普、溺水隐患排查、溺水救援功能模块，使学员在教学中学习溺水的预防、抢救桌面VR实训区设备建设配置8台标准学生版桌面式一体机，1台教师版虚拟现实一体机，1台笔记本版拓展现实备课平台，同时配备大屏，实(二)专业虚拟仿真实训中心环境与资源建设推进虚拟现实等现代信息技术在教学中的广泛应用，将信息技术和实训设备设施深度融合，升级汽车运用与维修、城市燃气输配与应用、物流服务与管理、城市轨道交通运营管理、城市轨道交通车辆运用与检修等专业现有的汽车车身电气、汽车服务与营销、燃气设计与绘图、城市轨道交通等专业虚拟仿真实训室虚拟仿真实训设备、虚拟仿真实训系统，以实带虚、以虚助实、虚实结合，建设各专业虚拟仿真实训室。与合作企业共同开发建设虚拟仿真实训教学资源，形成专业虚拟仿真实训中心，满足专业技能实训教学需要，服务行业企业人才需求，助力区域经济社会发展。计划建设专业虚拟仿真实训中心资源名称及内容清单见表6-3所表6-3计划建设专业虚拟仿真实训中心资源清单序号项目名称主要建设内容1真实训室系管理等实操配套的仿真软件系统，构建相对应的资源2实训室3智慧仓储VR实训系统五个层次展现仓库的布局规划、操作设备、作业流程的学习，全面、详细的展现智慧仓储的先进设备和作业，帮助教师授课教学和传统实训教学无法展现的自动化、智能化的仓储作业，实现物流人才专业知识、操作技能4急演练利用VR眼镜体现某条公交线路实时载客情况，便于学生掌握随车客流调查的方法，避免现实中学生出外做随学生在虚拟的世界里得到实时模拟数据，掌握驻站客流的方法，这种方式体验成本更低，不受位置限制，更加5训程。以极低成本完成大型轨道交通工具的多次实操训6交通控制虚拟仿真教学系统利用VR技术，模拟交通控制和违法处理，交通控状态下交通路况的状态。违法处理模块针对道路交通中常见超限检测、违停车辆、醉驾检查等违法行为进行判7地下管道巡查、探测和8真交互教学系统流程；基于情景化业务交互模式，采用可视化语音识别话，学生扮演客服员角色，系统提供虚拟客户角色。系统分为练习模式和考核模式。满足《燃气客户服务与营9燃气中低压调压装置虚(三)虚拟仿真实训教学管理和资源调配共享平台建立健全虚拟仿真实训基地建设与运行管理机制，建设1个智慧实训云平台，课程软件资源实施统筹管理，逐步打通学校各类课程及软件资源孤岛，收集、归纳虚拟仿真实训过程中的数据，输出有利于改善实训效果的各类报告，保障虚拟仿真实训基地可持续发展。为提高实训基地的管理水平，实施实训的信息化管理，基地规划建设综合管理平台——智慧实训云平台。平台通过资源中心实现实训资源共享共建，避免重复建设，突出资源库“能学、辅教”的功能定位；支持行业、企业与职业院校共同建设面向社会服务的企业信息库、岗位技能标准库、人才需求信息库、创新创业案例库等开放资源；根据需要开发基于职场环境与工作过程的虚拟仿真实训资源和个性化自主学习系统，建立健全共建共享平台的资源标准。进一步扩大优质资源覆盖面，强化优质资源在教育教学实训中的实际应用。智慧实训云平台通过把云计算资源转化为服务，构建随需应变的IT架构，实现服务交付和服务支持管理。智慧实训云平台采用中台+资源中心、大国工匠，以及作为底层的公共基础支撑平台六个部分，应用之间可以灵活的拔插与扩展，为未来应用的无限可能打下坚实的2.云平台重点内容搭建专业的实验、实训、实习管理、就业数据跟踪分析和校企互动的云平台，实现学校实验管理、实训管理、实习管理、毕业就业管理，实现校企合作流程化、智能化、精细化和数据化。引进企业师资和实训实践场景、对实践过程数据(包括虚拟仿真实验的数据)全采集、实现软硬件的全面管理建立基础平台环境。通过运用大数据、人工智能以及物联网技术，实现对实训设备(包含VR/AR实训设备)、耗材、实训项目、实训案例、教学资源、实训过程、实训结果、教学评价等的综合管理和优化整合，进而为能够更好的为管理者的决策提供数据支撑。(1)通过一个平台实现实训基地的场地、软件、硬件、资源的一站式协同管理，全面提高资源的利用率、深化实验教学改革、提高人才培养质量。(2)通过一个平台为教师和学生实现符合实训特点的智能化项目实训的教学场景和教学模式，实现实训计划、教学、实践、考核、管理的全量数据采集与管理，推进职业教育改革，打造“双师型”队(3)通过一个平台为管理者提供实训的软硬件使用情况及统计分析、资源资产使用情况及统计分析，以及实训过程和结果的数据分析服务，为管理者提供诊断与决策的依据。(4)通过一个平台实现通用实训资源和虚拟仿真实训资源的纵向贯通、横向融通，围绕关键核心技术，推动实训资源共建共享。3.智慧实训云平台功能模块设计实训分析诊断模块、实训管理模块五大核心业务板块。可支撑学校开展实训周、小学期等形式的项目实训课程的教学活动，支持小组分工(1)实训配置管理模块实现对基础配置管理、高级配置管理、教学配置管理、项目配置管理、门户配置管理、分类配置管理。(2)实训场景管理模块实验室信息管理、预约工位、设备借出、预约实验室、实验室预约审核、设备借出审核、实验室使用率等；资产管理、耗材管理；教学资源和资源中心资源(包括通用实训资源和VR/AR资源)助力实训，通过灵活调度策略，实现VR/AR实训资源的汇聚和下发；实现对桌面式一体机等虚拟仿真设备的远程管理，以及学生实训数据的采集；实现实训教室的线上预约、实训室的使用率统计、实训设备使用率统计等，以解决实训室开放化管理难、实训室使用率统计难、实训设备使用率统计难等问题。(3)实训教学管理模块实验实训教务排课及选课管理：实验课程库、培养计划、开课计划、开课管理、开课审核；通用实验实训教学与管理：实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告；虚拟仿真实训的教学与管理；教学分析，对学员行为全面掌控；在线化的实训报告，平台集成实训报告的布置、提交、批量下载、评分和成绩统计功能。(4)实训分析诊断模块1)完整过程VR/AR实训全过程监控与数据收集，实现实训的数字化跟踪，持续监控评估。2)常用统计设备统计分析、资源统计分析、实训成果统计分析、教学质量统计分析、实训考勤统计分析等。3)精准分析统计分析实验实训过程的学情数据，形成全面立体的可供教师诊断决策的学情数据，促进教学效果提升。4.云平台主要功能(1)建立智慧门户智慧实训云平台构建智慧门户系统，实现统一平台门户、统一用台门户，包括实训基地门户、学校门户、企业空间门户，实现综合性信息资源的汇聚，并提供应用集成、数据集成、业务集成的能力。为用户提供统一的用户空间，包括管理者空间、教师空间、学生空间、匠人空间，实现集教、学、测、评、管、研、赛、训为一体的一站式应用与管理空间，实现知识存储与共享、个性化教与学、智能化的教与学的空间深度意义。(2)推动教学与实训信息化通过平台应用让智慧教育覆盖100%的教学场所，覆盖教学与实训的全过程，并积累完整的教学大数据，帮助学校实现提高教学质量、提升教学效率、简化教学管理、促进教学改革的目标。共建校企育人应用，建立教师与企业工程技术人员、高技能人才双向聘用机制，形(3)服务教育管理(4)数字教育资源(特别是VR/AR仿真资源)(四)团队建设工作督导、检查和教学质量评价，监控虚拟(一)总体进度规划建设内容起止时间1公共虚拟仿真实训中心建设23智慧实训云平台建设456创新人才培养实训课程体系建设升级7(二)具体进度安排1.公共虚拟仿真实训中心建设进度计划2021年，完成公共虚拟实训中心装修、桌椅、沉浸式VR体验区7个工位设备安装调试等工作，按照市信息化主管部门要求，完成项目验收。2023年，完成公共虚拟实训中心桌面VR实训区设备采购、安装、调试等工作。2.专业虚拟仿真实训中心建设进度计划2021年升级城市燃气输配与应用专业现有的燃气设计与绘图实训室虚拟仿真教学设备。2022年升级汽车运用与维修、城市燃气输配与应用、物流服务与管理、城市轨道交通运营管理等专业现有的专业虚拟仿真实训室虚拟仿真实训设备、虚拟仿真实训系统，以实带虚、以虚助实、虚实结合，建设各专业虚拟仿真实训室。3.智慧实训云平台建设进度计划2021年调研市场虚拟仿