WisdomLink 虚拟仿真教学系统

一、政策扶持

2018年5月30日，国家教育部发布了《教育部关于开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作的通知》，内容如下：

各省、自治区、直辖市教育厅（教委），新疆生产建设兵团教育局，有关部门（单位）教育司（局），部属各高等学校、部省合建各高等学校：

为学习贯彻党的十九大精神，适应信息化条件下知识获取方式和传授方式、教和学关系等发生革命性变化的要求，写好教育“奋进之笔”，深化信息技术与教育教学深度融合，经研究，决定开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作。

国家虚拟仿真实验教学项目是示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作的深化和拓展，坚持立德树人，强化以能力为先的人才培养理念，坚持“学生中心、产出导向、持续改进”的原则，突出应用驱动、资源共享，将实验教学信息化作为高等教育系统性变革的内生变量，以高质量实验教学助推高等教育教学质量变轨超车，助力高等教育强国建设。

国家虚拟仿真实验教学项目是推进现代信息技术融入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验教学质量和水平的重要举措。要突出以学生为中心的实验教学理念、准确适宜的实验教学内容、创新多样的教学方式方法、先进可靠的实验研发技术、稳定安全的开放运行模式、敬业专业的实验教学队伍、持续改进的实验评价体系和显著示范的实验教学效果。我部将按照先建设应用、后评价认定、持续监测评估的方式，按建设规划分年度认定国家虚拟仿真实验教学项目。

请各省级教育行政部门、有关部门（单位）教育司（局）和高校高度重视此项工作，根据本通知要求，结合本地区、本部门（单位）、本学校实际情况，科学规划，加强领导，精心组织，做好国家虚拟仿真实验教学项目建设工作。

二、背景

结合国家教育部政策的支持与高等院校培养人才的需要，“WisdomLink 虚拟仿真教学系统”应时代而生。致力于解决虚拟仿真软件与教学重点相结合的问题，优化高等院校的虚拟教学方案，真正实现了后台拟算数据与三维仿真画面的真实性。从培养高职院校的实践能力及职业培训需求出发，本着实用性与前瞻性相结合、职业技能培训鉴定与技能训练仿真软件相结合的思想，对工艺过程、动态操作、正在使用的国内外先进的DCS控制系统进行仿真模拟，以培养能够适应当前及未来化工企业所需要的各类技术人员，满足化工工业建设与生产的需要。

三、系统简介

01.三大核心模块

三大核心模块分为：网络管理平台、仿真软件和过程仿真系统模块。三大核心模块相互依赖，互相配合，可相互调取。共同协助完成用户虚拟仿真实验的操作。

  02.用户管理

用户管理分为：产品目标、功能架构、仿真教室和用户价值。

用户价值分为学生和教师两部分，针对不同的教学特点，可以对系统进行不同的设置与功能。

03.软件管理

软件管理可分类显示出整个仿真学习系统中的所有软件，教师用户可用全部的软件。仿真软件可按在一定时间范围内的使用人数、使用次数、使用时长进行排序，或按软件名称及关键字进行软件的分类或全部检索。

04.软件功能

认知: 认识并了解主体设备：主变压器、隔离开关、断路器的设备结构；主变压器的工作原理，绕组排列；隔离开关的操作演示和断路器的动画演示。

  实习（后台、DCS）: SvgEditor用于工业监控系统中HIM软件的DCS图和现场图的编辑和组态。通过对图元添加系统属性和系统事件来实现流程图中各图元属性和仿真引擎中变量的交互绑定。

巡检: 现场巡检包含自由模式、手动模式、空中漫游三种现场巡检方式。方便学生查看实验整体情况与状况，检查主要设备运行参数与潮流分布，所有运行数据定时刷新。空中漫游模式则提供一种俯视角度来对整体设备布置进行学习。

考试（评分）:实验结束后，学生可自主提交试卷或者考核时间到后展示考核结果，展现每一部分的考核成绩。

05. 软件模式

软件模式分为：PC端、WEB端、VR端以及多人协同动捕VR。在不同模式下均有不同的表现形式和用户体验。PC端、WEB端主要应用于机房教学和普通场景下的虚拟仿真教学。随着近年来VR产业的兴起，多通道环幕、VR头盔、4D座椅、体感设备、全息投影、触摸一体机等VR显示硬件以其交互性强、体验感强等优势越来越多的出现在各类虚拟仿真教学中。

6.过程仿真系统

过程仿真系统平台分开发和运行平台两部分，主要应用于大型科学计算、复杂系统动态特性建模研究、过程仿真培训（OTS）、系统优化设计与调试、故障诊断、仿真教学培训等。它能根据不同的教学和培训环节选择不同的培训方式和内容；监视系统的运行状态和学员的操作情况；通过设置指令控制教学和培训内容。

7.仿真引擎

仿真引擎：是一个介于仿真系统和计算机操作系统之间的一个可视化支撑系统，它提供实时的网络数据库访问功能，结合图形化建模工具ModelBuilder方便模型搭建调试、工况数据文件生成，为仿真系统的开发和运行提供强有力的支持。

8.2D、3D人机交互界面

2D和3D人机交互界面主要用来显示仿真系统的2D工艺图和3D现场图,及仿真操作和培训所需的各种界面,包括各种操作仪表面板、控制组、趋势组、报警、点细目、总貌、故障处理等界面。

9.仿真试卷

仿真试卷：是由一道或多道题目构成,题目可来自不同仿真软件的不同培训项目,试卷必须分配给机构后,机构内的学员才能使用,教师用户不能参加仿真考试。

教师可使用仿真试卷组织机构内学员的仿真考试，并进行考试过程中的监控和成绩的发布。

  在仿真试卷首页中点击添加试卷按钮,在新打开的标签页中编辑试卷信息及题目信息后保存即可。

10.查看成绩

教师用户可导出Excel格式的成绩单，包括用户名、姓名、学号、机构ID、总成绩、各题目单项时间、考试总时间等信息。

11.查询统计

可按机构、按试卷名称、按试卷内题目名称查看相关学员的考试状态和成绩,可在仿真考试正在进行时监考用,也可在仿真考试结束时汇总成绩用。

每一个培训项目对应一个图表,每个图表表示机构内人员练习该培训项目时,以各人的最高成绩为一次记录,在0-100分之间、每20分的区间内人数的分布图。如果0-60之间存在大量人员,则表明该培训项目学生学习效果不理想。