一、建设目标及理念

（一）建设目标

 

图为  建设目标

为进一步提升高职工业机器人类专业的教学质量，补充和完善现有的实训设备条件，解决由学生人数急剧攀升，学生实训工位不足的问题，按照“服务教学、补充薄弱、解决急需、完善配套、突出重点、避免重复”的原则，通过项目建设达到以下预期目标。

为学生专业实训提供可靠保障。通过工业机器人仿真平台有效的补充现有的实训室工位，仿真平台将课程的理论与实际相结合，直观性强，能提高学生学习效率和实训效果，可以节约一定的实训耗材，可以通过虚拟仿真代替危险性较强的一些拆装实验， 从而提高实训教学质量。

提升专业教师实践操作技能，培养新教师教学能力。结合实训室升级改造项目的建设与运行，开展专业教师实践技能培训，使专业教师深度参与实训室实训项目开发， 熟练掌握实训室设备的运行、管理和维护，全面提升专业教师实践技能和教学能力，为提高教学质量提供保障。同时，定期组织专业教师的培训学习，学习各领域最新的技术知识，提高专业教师的视野，从而提高专业教师的教学水平。

提升专业办学质量。仿真平台可模拟工作过程，学生在模拟仿真软件上掌握基本方法和知识后再上设备操作，减少由学生人数增多使用频繁造成的设备损坏，有效的节约教学资源，解决学生对元器件的认知、系统工作过程认知困难等问题，提升学生就业竞争力。

 

（二）建设理念

高职院校的办学宗旨是“以就业为导向，走产学结合发展道路，为经济建设培养高素质的技能型专门人才”，未来我国工业机器人有着良好的发展前景，在高职院校开展工业机器人专业非常必要。

1.打造沉浸教学体验，创新教学模式

通过引入世界先进的 VR/AR 技术及配套的教学资源，搭建高度逼真的全新实训教学环境，为师生带来全新的沉浸式教学体验。解决学校实训教学面临的应用管理难、开放共享难、创新难、可持续可扩展性弱，资源利用率低下等困境，而且能够为涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作，高成本、高消耗、大型或综合训练等提供可靠、安全和经济的实训项目。满足学校多学科专业的虚拟仿真教学、实训需求，激发学生、

教师积极性和创造热情，为教师提供崭新的教学手段和教学方式，丰富教学内容，节约教育成本。

2.创新人才培养模式，培育高端人才

将复杂的知识原理以逼真的 VR 效果呈现，帮助教师教授传统教学手段难以体现的知识点，通过全新的教学实训体验创新人才培养模式。着眼产业及行业发展，依托学院的专业资源，将虚拟仿真创新实训中心打造成为人才培养的“第一课堂”，真正实现以产业发展为主进行人才培养，解决人才短缺的困境，分层培养复合型、管理型、技术型等不同类型的人才，为区域和国家产业发展输送急需的技术技能人才。

3.推进校企深度合作，促进产教研转化

与企业建立新型的校企合作模式，依托虚拟仿真创新实训中心，开发一批优质的教学与实训资源。在学校现有教材基础上，二次相关专业校本教材及配套VR PPT课件、教案、习题库、案例等课程资源，将虚拟仿真技术引入专业教学和实训。并在此建设基础上，进一步深度开发其他专业课程的教材及配套资源，实现虚拟仿真技术的全面应用。校企共建是校企合作的重要组成部分，也是节约实训成本、减少消耗、融合企业岗位元素最合适的选择。

4.树立标杆，打造区域示范品牌特色

通过高起点的规划和高规格的建设，打造最先进的虚拟仿真创新实训中心，成为区域领先、国内一流的 VR 技术应用的高地、VR 技术研发的高地、VR 人才培养的高地以及VR 行业创新创业的高地。虚拟仿真创新实训中心作为学校开展对外培训与体验、职业资格认证、服务社会的窗口。未来，中心可一方面搭建 O2O 培训体系，引入国内外 VR 技能鉴定和认证体系，承接周边院校以及“yi带yi路”沿线国家学生的学习、实训、体验以及社会相关岗位技能培训和认证的需求。

二、建设内容

（一）总体规划

中国教育正面临着重要的改革，人工智能的发展势不可挡，互联网智能教育与传统教育结合已是大势所趋。为更好的促进教学改革，打造智慧课堂，解决当前传统教育所面临的各类难题，提高学生的就业水平及能力。机器人技术专业实训中心暨机器人智慧教室是根据高等职业学校机器人专业教学标准要求建设，吸收国内外同类建设方案优点， 充分考虑学校区域机器人专业发展特点和区域人才培养的需求，并结合机器人教学的特 点精心构建而成。

结合当前最先进的 MR 技术，将传统教学过程转为理论与实操一体化的教学模式，建设新型 VR/AR/MR 智慧教室。

 

 

图为 VR/AR/MR 智慧教室效果图

引入最新 VR/AR/MR 技术，打造实训中心、智慧教室、科技教室，让学生身临其境， 将理论教学与实操完美结合，让学习看的见。

 

（二）智慧教室建设

1.概述
  智慧教室解决方案将沉浸式虚拟现实技术、增强现实技术与教学相融合，以优质教学资源为核心，集终端、应用系统、平台、内容于一体，为学生创设接近真实的学习环境，将虚拟动画与实景空间相结合，将抽象概念具象化，为学习者打造高度开放、可交互、沉浸式的三维学习环境。VR 虚拟教室解决方案由硬件终端、教学软件、教育资源三大部分组成。

智慧教室是一套支撑智慧教学的数字化环境，能够支撑优秀教师教学智慧的物化与传播，促进教师能力水平提高，提升教学质量。支撑学生开展自主与协作、个性化、泛在学习，让学生在学会知识与技能的同时，提升创新性思维能力，使学生轻松、愉快、主动、高质高效的学习，培养智慧型人才。下面为智慧教室的几个效果图：

 

图为 智慧教室整体效果图

 

整个智慧教室的建设，将含有：

1) VR 仿真实训系统、2）3D-LED 环幕系统、3）智慧黑板教学系统、4）数控专业互动教学系统、5）桌面式 VR 实训设备系统、6）人脸识别答题系统、7）多人协同、AR 教学系统、8）智慧教室物联网系统；

 

图为 智慧教室局部效果图

2. 3D-LED 环幕影院级视听学习环境

概述：采用的3D LED环幕教学内容展示模式，老师站在 3D LED环幕前授课，学生在座位可以享受到影院级别的学习环境，从视觉、听觉全方位给学生以真实感，提高学习兴趣，达到身临其境的感觉。

 

图为学生在 3D-LED 环幕前上课

3. AR 教学多人协同 身临其境

教师佩戴 AR 头盔进行教学操作，多人协同，共同学习。

 

图为 老师佩戴 AR 眼镜在 3D-LED 环幕前授课

 

图为 小组人员 AR 眼镜进行多人协同操作

多人协同操作：采用的是多人组成的小组，小组成员都佩戴AR眼镜，组内成员可以轮流使用AR眼镜与同一个三维模型进行互动，并可进行多人协同的操作。

4. 小组 VR 眼镜示范模式

概述：采用的是小组示范模式，小组中配备一台VR眼镜跟LED大屏，组内成员可以轮流使用VR眼镜与三维模型进行互动，实时互动的画面同步传递到LED大屏，组内其他成员可以根据画面对小组代表的操作提出意见或者学习正确操作。

图为小组代表佩戴 VR 眼镜与汽修模型进行互动

5. 智慧教室智能硬件

本次项目的产品化集成与实施，成功的关键是教师对于整个教室设备及智能教学环境的操控熟悉度。本次项目建设提供的智能硬件采用自动化管理和人性化操作，教师操作简单，无须专业的培训即可熟练使用。

1）环幕教学区

3D 环幕教学区显示系统由 3D 小间距 LED 显示屏、立体信号发射器和 3D 主动式眼镜组成。

3D小间距 LED显示屏

3D小间距LED显示屏具有以下特点：

1、无拼缝、完美显示

彻底消除视觉拼缝，尽享超大、完整的显示画面；采用顶级面板墨色处理技术，甄选优质纯黑LED发光管，使屏体达到低反光、高对比、高均匀性，画面层次分明、281亿色彩给人美妙绝伦的视觉体验；室内显示尤其是广电演播厅强光的环境下，要求背景显示屏的灯光反射越小越好，以减轻摄制画面中恼人的光斑，在这方面，PH1.2屏具有独特优势。

 

3D-LED显示屏(无缝无框)

2、现场逐点校正，亮度色度均匀一致

PH屏采用先进的逐点校正技术，可实现对每一块LED小间距屏的现场校正；可对出厂前及多年后的LED屏进行校正，确保整屏亮度、色度均匀一致，低灰处不偏红，彻底消除亮暗线。

3、NTSC广播级色域，色温智能可调

采用RGB三基色成像技术，色域超广，色彩更丰富，达到广播级标准；经过单点亮度、色度校正后，可使屏幕的亮度、色度保持高度一致性，无需二次补偿，色彩高保真；色温可调范围大，满足各种显示应用领域对色温的需求，尤其是演播室及综艺节目等场所。

4、换帧速度快，纳秒级响应时间

采用纳秒级显示技术，将PH1.2LED-3D显示屏的换帧时间缩至极短，消除液晶和投影在处理快速动态画面时出现的拖尾、重影叠加现象，确保观众收看到连贯、清晰的图像，在视频监控及实时3D显示领域具有极大优势。

5、超宽视角，360角度完美显示

独创宽视角技术，上下左右视域 160°~170°，观看无死角、无偏色，图像始终完美无缝，显示覆盖面积更大。

6、智能化亮度调节，自动适配环境

PH屏独有的智能亮度调节技术，亮度可调范围达 100-800cd/m2，可根据周围明暗变化，自动调节亮度，确保在室内各种亮度环境下，画面仍然保持舒适柔和，长时间观看不疲劳。独有的智能亮度调节技术，亮度可调范围大。广泛应用于会议、虚拟显示、电力系统、视频监控、指挥调度、广电演播等领域。

7、极速刷新，明显提升视觉舒适度

自主研发高端播控系统，支持超高刷新率输出，驱动解码急速响应，摆脱图像残影，使画面播放细腻流畅，观看更舒适；摄取画面稳定无波纹不闪烁，应对动态显示画面，图像边缘清晰，有良好的动态表现力，将图像信息准确真实地还原。

8、单元高精度控制技术

独创V-Smooth技术确保每个显示单元箱均采用高标准模具级加工处理，从而使拼接误差近乎为零，实现屏体平整无凹凸，消除画面亮暗线。

9、运行“零”噪音

先进的V-Structure设计理念：主体结构采用高性能导热铝材，内部电路优化布局，箱体内部采用大面积散热设计，可快速带走箱体内部热量，使整屏温升低，运行更稳定。

 

箱体背面热量排散示意图

 

立体眼镜、信号发射器

 

采用高端技术，采用发射器与 3D-LED 显示屏做讯号同步。在眼镜上不须开关就可打开电源，只要发射器发出信号，就能完美地观看立体效果。

Volfoni 主动立体眼镜是完全无须安装随插即用产品，不会造成视觉疲劳与画面闪烁，眼镜若没接收到讯号，1 分钟后就会自动关闭电源。

 

 

高功率立体信号发射器Volfoni是一款结构坚固耐用，功能强大的3D同步信号发射产品，ActivHub™ RF50作为用于以无线方式同步3D眼镜和一个3D显示系统的发射器是EDGERF和ActivEyesRO 应用的一款完美的3D射频发射器。安装时，配合安全万向头，使得安装变得快捷；通过镭射定位，使得定位精确方便。

产品规格：

用于3D远程同步的无干扰3D射频发射器

用于EdgeTMRF3D眼镜的3D射频发射器

支持R、DLP-LinkTM、VESA及RF信号

射频距离高达30米

兼容所有频率高达240HZ

 

 

虚拟现实交互式 HMD 套装

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（三）专业课程资源建设

1. 工业机器人

系统应集教学、练习、考核一体，其中教学模块资源应包括工业机器人的认知、工业机器人的手动操纵、工业机器人的示教作业、Robotstudio软件安装及简介和工业机器人学习资源。实训模块资源应包括工业机器人理论基础实验、工业机器人拆装实验、工业机器人基础操作实验和工业机器人综合实验。

 

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西安杰灿电子科技有限公司

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