一、系统概况

本实验利用虚拟仿真和三维开发技术，将生药学中10种中药材进行仿真还原，药材包括：钩吻、川乌、附子、草乌、马钱子、雷公藤、洋金花、人参、冬虫夏草、牛黄共10种，本项目通过为使用者搭建一个仿真操作场景，让使用者可以在实验程序中查看仿真中药材的三维外观展示、横断面展示、药材介绍，对生药学技能及知识进行学习与巩固。虚拟仿真项目依托于网络平台的开放共享机制，可以提高教学的覆盖范围，同时大大增强了学生的体验感和案例讨论的趣味性。

二、系统要求

（1）要求系统采用B/S或C/S架构设计，系统架构要求具备开放性，提供完整规范的开发接口，能够满足主流平台和跨平台快速应用开发的需求，并可与实验空间网站完成数据对接。

（2）要求系统通过主流的、先进的三维仿真技术进行研发，包括建立真实三维模型和功能需求开发，并可与指定的平台完成实验资源的数据对接等。

（3）要求系统可以直接发布WebGL网页版本，不用安装任何插件，通过主流浏览器直接进入实验系统完成实验操作，满足在线操作实验系统的要求。

（4）要求系统可以直接发布PC云渲染版本，不用安装任何插件，通过主流浏览器直接进入实验系统完成实验操作，满足在线操作实验系统的要求。

（5）要求实验内容可集成到指定的在线运行开发的共享平台，可设置访问权限，并可对实验项目资源进行统一管理。

（6）提供课程运行共享平台，包括学生及教师账号的单点登录、课程理论学习、实验安排、实验操作、实验报告填写与提交、实验批改、实验成绩管理、课程学习情况统计、优秀实验案例展示等。

（7）提供专属的课程展示页，包含可视化的累计课程运行数据和实时运行数据、课程介绍、师资介绍、实验操作指南、实验记录、学习记录等。

（8）学生能够通过互联网在线开放共享平台完成整个实验流程，以及协助教师完成实验课程相关的教学工作，协助校方的虚拟仿真课程实现校内外的线上运行管理、课程资源整合。

（9）实验报告功能，教师可评选优秀实验报告，并展示给所有学生查看学习，促进学生间的学习交流。

（10）课程平台需要具有一定量级的其他高校同类专业的流量资源，便于课程开放共享运行阶段积累运行数据。

（11）要求开发的虚拟仿真系统可与校方指定的在线视频课程有机结合，形成理论认知与实际操作相结合的课程内容，提高课程教学和学生的学习效果。

三、系统内容

（1）包含10种中药材的三维外观展示，药材包括钩吻、川乌、附子、草乌、马钱子、雷公藤、洋金花、人参、冬虫夏草、牛黄；

（2）可通过药材列表选择和切换当前展示药材三维模型；

（3）可通过横断面展示窗口查看药材横断面的纹理展示；

（4）可通过点击药材介绍查看当前展示药材的知识点内容；

（5）可通过键鼠操作对药材三维模型进行旋转缩放的查看操作。

四、其他要求

（1）真实3D模型设计需具有典型性、还原逼真、比例适当、应具有光源影响和阴影效果，利于学生熟悉真实场景，提高实验效果。

（2）系统实验场景内的全部模型需要采用法线贴图来描绘物体表面细节的凸凹变化、使用颜色贴图表现物体的颜色和纹理、使用高光贴图表现物体在光线照射条件下体现出的质感。

（3）系统操作方式简洁、直观、易于理解，符合常规操作习惯，不能经常造成大多数用户的不适；操作应自由灵活，符合实际情况；系统不能卡顿，崩溃或丢失数据；应用程序必须摆脱颠簸、抖动和黑色拖尾效应。

（4）系统二维界面应符合课程特色，与学科内容相结合。

（5）软硬件环境安全保障要求无论是系统安全、数据安全还是网络安全，服务器是否被攻击，数据是否备份，系统是否有漏洞等问题，均提供一体化的服务保障。

要求提供虚拟仿真课程上线运行共享平台服务，以满足虚拟仿真实验课程教学应用的教学需求。

一、整体功能要求如下：

1、★要求平台依托云服务，可直接浏览器访问，方便快捷，安全，稳定，快速，智能，拓展性强。

2、★要求虚拟仿真课程内容都有独立的课程页，并可根据老师在后台设置的内容，展示实验对应的基本信息，主要包括：项目介绍、师资介绍、实验指南、实验资源、考核要求、优秀案例展示、学习记录、数据分析等。

3、★要求附带虚仿课程资源库，方便校内学生随时加入学习更多感兴趣虚仿课程，且资源库随时添加更新资源，不限制虚仿资源门数。

4、★为保障网络安全，平台需要满足三级信息安全等级保护资质要求，并提供三级等保备案证明。

5、★要求平台接口需按照《国家虚拟仿真实验教学课程技术接口规范（2022版）》规范开发，并能够支持课程评审期间与实验空间进行数据对接。

6、★要求平台具有一定量的在线视频课程资源，方便后续虚仿资源与指定在线课程平台完成在线视频课程结合功能，深度融合在线视频课程和虚仿资源课程。

二、在线课程教学运行模块

1、★具备学生、教师、管理者专属的三款App，更具备专属性让移动教、学、管理体验更流畅；

2、★配备备学生、教师、管理者专属的学堂主页，功能模块更聚焦、界面风格更简洁，为管理者、教师和学生提供更流畅的使用体验；

3、为老师提供各类的线上教学功能和线下课堂的辅助功能

4、★为响应教育部的“慕课西部行计划”，投标人所提供的课程平台在课程运行过程中，能实现与西部高校的同步课堂服务。

5、★为了更好的服务建设运行课程平台需具备课程资源运行和跨校共享服务能力，具有线上，线下，线上线下混合式，虚拟仿真，社会实践五类金课的运营能力。

（1）支持“一步建课”，老师在移动端或者电脑网页端只需输入课程名即可建课，老师无须提前准备除课程名称之外的任何课程内容，就可以开始在系统中创建课程，降低老师的使用门槛；

（2）支持老师设置课程基本信息，包括名称、学科、学分、学时、课程介绍、教学目标、教学大纲等；

每门课程支持专属的课程空间，方便老师进行管理；同时支持老师在PC端和移动端都能管理线上课程；

（3）支持在同一个课程空间管理课程的课前、课中、课后内容，无论是线上教学或线下课堂教学，无须切换至其他平台、软件，或课程空间，同一门课程的教学数据也需支持同一个课程空间中展示；

（4）支持多个老师组成教学团队，协调管理课程；支持助教设置，协助老师管理课程教学；

（5）支持多种学生选课方式，包括通过课程号或者二维码主动选课、老师自主邀请、学生名单统一导入或者教务系统数据同步自动导入选课数据；

（6）课程支持多个教学班，老师可以对教学班进行自主管理，包括调、退课等；

（7）支持老师设置入班人员审核，保证只有选课学生能参与到日常课程教学过程中或者自由开放给任何人参与教学；

（8）支持多种教学资源上传，不限定教学内容必须有视频资源，降低使用门槛，调动参与线上教学的老师的积极性；

（9）支持建课时引用现成的视频课程资源，建设校内在线课程；支持从多门现成的视频课程中，随意组合，建设校内在线课程。

（10）教学内容可支持多种文件类型，包括视频（.mp4，.mov等），图片（.jpg, .png等），课件（.ppt, .pptx等）,文本文件（.txt, .doc, .docx等），数据表格（.xls, .xlsx等），压缩包（.zip, .rar等），音频文件（.mp3等），数据文件（.dat等）；所有文件支持可在线下载；支持上传不超过2G大小的文件；教学内容支持网页链接的形式；

（11）支持在线查看常用类型文件，如视频、音频、图片等，文件格式包含如下格式：.mp4,  .jpg,  .png,  .mp3,  .txt,  .pdf,  .ppt,  .pptx,  .xls,  .xlsx,  .doc,  .docx等；

（12）支持不同的教学内容设置不同的教学目的，包括必学/选学，学习要求等；老师可设置是否允许学生下载，保证老师内容版权；

（13）支持教学内容随建随学，老师可以先上传准备，然后再发布，只有发布后，学生才能查看学习；

（14）★支持教师信息化备课，可上传教学设计、课堂互动（投票、头脑风暴）至备课计划并在各项教学活动上添加计时器功能；支持针对主流文档（Word、PPT、PDF等文件）插入课堂工具；支持添加授课中提示讲解的便签工具；备课设计的内容、互动工具支持重复多次使用；支持一键启动备课内容直接开启课堂进入授课状态并且课堂授课过程中可直观查询教学设计等备课内容；

（15）支持任务式教学，老师可以具体安排任务让学生完成；统计学生是否查看任务，以便老师督促；（16）支持师生、生生在任务下互动评论，协作学习；

（17）支持线上作业功能，老师可以通过电脑端或者移动端在线上布置作业、督促提交作业、批阅作业和参与和学生在作业问题上的互动，学生也可以通过电脑端或者移动端在线上查看作业、做作业、提交作业和参与作业问题互动；

（18）移动端支持学生通过拍照和语音提交作业；支持老师通过语音对作业进行评价，支持老师批阅主观题作业时上传附件；老师可以通过web端查看作业分析，观察成绩分布图等作业相关数据统计分析；

（20）提供在线批阅学生作业/试卷功能，支持自定义圈划批注；支持批阅留痕保留至作业/试卷，支持试卷一键寸档下载；公布成绩后支持学生查看教师批阅标注内容；移动端支持老师通过语音、视频、图片、拍照、附件等形式进行作业/试卷评价；

（21）支持在成绩管理中自定义设置课堂表现分；对学生在【投票、点名、抢答、答疑、头脑风暴、问答讨论等互动环节】的表现进行打分，互动后根据学生表现立即加分；支持在备课阶段设置投票加分条件和分值，设置正确答案，答对支持设置分数；问答讨论支持给学生加分；支持设置问答加分条件和分值，设置回答者自动加分；并且支持在课堂报告内查看每位学生的课堂表现分；支持将各项表现分统计到平时成绩中，作为总成绩的一部分；

（22）★支持在线灵活设置课程学习成绩权重，老师可以在网页端设置各类成绩权重占比，其中包括考勤成绩、平时成绩（学习进度+互动表现）、作业成绩、考试成绩等；支持查看学生参与的所有活动情况；成绩权重占比设置后，即可查看当前权重下学生具体的成绩得分，同时支持老师手动修改成绩；学生可以通过电脑端或移动端，在线上实时查看所参与的教学活动情况以及当前得分排名，同时支持查看与昨日对比排名是否前进；支持老师随时发布成绩，发布成绩后学生可查看最终成绩端；

（23）支持问答形式的课程互动模块，支持老师与学生的互动、学生与学生的互动；支持老师或者学生提问、回答、评论、点赞以及围观等问答互动；平台问答互动模块需支持敏感词审核制度，同时支持老师自主删除课程问答来管理互动模块；

（24）支持群聊的功能，增强师生、生生的线上互动；群聊功能需支持发送文字、语音、图片、@所有人等基本互动功能；平台群聊文字需支持敏感词审核制度；

（25）群聊支持群文件功能，用于临时文件的存储，方便老师随时将外部资源跟同学分享；群文件支持存储文件、图片以及网络连接；

（26）支持老师从第三方客户端直接分享文件及链接至课程群聊；

（27）支持课程建设数据统计，老师可以查看本门课程的学生数、资料数、任务数、作业数、课程内容构成成分等，详细了解课程建设的整体概况；

（28）支持课程运行的学情数据统计分析，老师可以查看本门课程资源的学生查看和下载情况，任务的查看情况，作业的完成情况等。

三、智慧课堂工具模块

1、支持老师可以通过只在平台上建设一门课程，就可以关联和管理该门课程的所有线下课堂教学活动和线上教学活动；

2、支持老师通过网页端或者移动端来组织课程中的多个教学班级开展课堂教学活动；

3、支持课堂签到功能，提高老师点名的效率；支持按地理位置签到，可设定签到时长和签到范围，超出范围或者逾时的学生不允许签到；支持按固定手势图形签到；支持签到出勤率统计，以及详细信息导出；

4、支持课堂投票功能，提高课堂互动性；题目类型支持单选、多选、判断题，题目支持图文结合，可设置正确答案；支持匿名投票；投票结果实时查看，可查看具体的选项选择比例和选择人，设置正确答案的，还可以查看题目的正确率和具体参与人的对错结果；

5、持有颜色区分的投票卡，学生可以通过选择投票卡来投票，老师通过投票卡的颜色区分投票结果，用于课堂上发起快速投票，活跃课堂氛围；

6、支持随机点名功能，支持设置随机点名人数；

7、支持课堂抢答功能，帮助课堂活跃气氛；支持设置抢答人数，增加筛选概率；

8、支持课堂提问功能，帮助老师在不打断教学节奏的情况下，也能收集学生问题，用于课后统一解答；9、支持学生发起新问题，对于已有问题表示同问或者回答的意愿；课堂上没有解决的问题，可以转移到课后问答区域，继续线上讨论；

10、支持课堂话题讨论功能，帮助老师在课堂教学过程中，快速发起话题讨论，学生发表各自独立的观点，快速提取关键点，进行归纳总结；支持老师通过语音、拍照、照片和添加附件的方式快速完成话题讨论的创建；支持学生参与话题讨论，参与方式支持文字、语音、拍照、照片、文件；支持学生为他人的讨论内容点赞；支持老师查看所有回答的词云，按照热度排序滚动查看学生的讨论观点中高频热词；

11、支持在课堂上发送课堂资料给学生；

12、支持通过网页端展示课堂教学资料，通过网页端直接播放用于课堂教学的PPT，无须提前把资料拷贝到教师的电脑中；

13、支持线下课堂互动报告，包括上课时间、签到率、课堂互动活动统计、每个学生参与互动的统计，课堂资料统计等；

14、支持老师下载课堂报告，汇总数据线下课堂的数据；下载的数据包括每个学生整体的课堂学习情况，以及每一次的出勤率、互动情况等、具体的互动记录包括投票、随机点名、抢答、课堂提问等；

15、支持老师教学可以不局限于站在教室电脑前使用课堂工具和播放PPT，可以使用移动端遥控课堂教学PPT、视频和音频等教学资料在电脑大屏幕上显示或播放，也可以使用移动端遥控相应的课堂工具在教师电脑大屏幕上显示，如签到、投票、点名、抢答等；使用移动端支持PPT投屏和课堂工具遥控的功能，不需要强求在电脑上安装任何插件，或者在教室中安装额外硬件设备；支持专属投屏网站，老师可手机扫码开启课堂投屏；

16、所有课堂互动功能需支持在手机移动端和网页端全部完成，不强求一定要在教室电脑上安装额外插件。

四、知识谱图教学体系模块

1、提供图谱工具，支持创建课程知识图谱，梳理知识点关联脉络；支持按同级和下级添加知识点、树状知识点结构；支持变换知识图谱结构样式（树状向右、树状向左、树状平衡）；支持添加删除修改知识点，并提供多类快捷键；支持自定义开关知识点详情；

（1）支持课程知识点建设，支持知识点填写认知目标，根据教学设计，描述知识点；支持设定教学目标，组织知识点的教学；支持知识点关联教学资源，关联文件类型包含视频、音频、图片等文件格式；支持自主在线预览查看知识点资源、解除资源、绑定资源；支持查看某个知识点的学生资源学生完成情况；支持知识点关联题目，设计知识点练习题目，组织针对知识点测评，监测学生掌握情况；

（2）支持发布知识图谱给学生，支持一键发布，帮助理清知识框架；支持选择知识点发布给学生，学生查看对应知识点进行学习；支持选择同时发布知识点关联的资源和题目；支持发布完整知识图谱，或部分部分知识图谱；支持选择同时发布全部知识点关联的资源和题目；支持一键导出知识图谱，帮助老师多场景分享图谱；

五、在线考试系统模块

1、专属个人题库，平台为每位教师提供个人专属题库，该题库可应用于教师个人空间下的全部课程。题库支持单选、多选、判断、填空、问答等多类基本题型；支持WORD版本的题库批量导入题库，并可以在线修改；题目支持与课程、教学内容挂钩，且单个题目支持匹配多个知识点标签；

2、支持错题训练、自定义知识点训练、模拟考试训练三种模式，为学生提供课后自主学习的做题工具；

（1）错题训练：学生可针对刷题过程中所做错的题目进行反复训练，提升学习质量。错题将记录至错题本；

（2）精准训练：学生可自定义选择知识点进行刷题训练，弥补薄弱环节；

（3）模拟考试：学生可模拟一次线上考试，感受线上考试流程，完成考试；

（4）训练题库数据分析：为授课教师提供训练题库的数据分析结果：知识点掌握情况、学生答题情况等。教师可根据数据调整授课内容，优化教学方式；

3、支持线上考试功能，帮助老师在线上完成学生学习成果的测评；支持老师创建线上/线下考试、批阅考试试卷，同时支持线下考试成绩录回平台；支持学生可以通过电脑端或移动端在线上查看考试、提交考试试卷；移动端支持学生通过拍照片、视频和语音提交回答；

4、支持在线作业/考试的数据统计分析，方便老师对学生学习成果检验有更精准地分析；支持查看成绩分布图，清楚了解成绩分布曲线是否为正态分布；支持作业/考试的试题分析，对于客观题，支持查看每一道题目的得分率、每个选项的选择人数情况、易错选项和学生答题情况等；

六、个人资源库模块

支持个人教学资源库的功能，老师可以统一管理全部课程的教学资源；支持老师在个人教学资源库中上传各类教学资源；支持老师在新建课程时，直接从个人教学资源库引用教学内容；支持对于个人资源库的整体分析，包括存储空间分析、文件个数分析等。

七、专业资源库引用模块

1、在打造校内在线课程的过程中，老师可以灵活使用已有的课程学习资源，当老师既有课程资源匮乏或者没有资源时，可以引用现成的在线视频课程资源进行本地化改造，辅助校内教学。

2、★提供12000+门以上课程资源，课程覆盖：哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学、军事学等学科；

3、★提供至少300门已认定的国家级精品在线开放课程优质视频资源可供老师引入，辅助教师打造校本混合式金课，老师可引用线上“金课”部分内容和章节用于校内教学，结合课程自身特色做校内教学创新。（需提供2017年、2018年国家精品在线开放课程认定或2019年国家级一流本科课程线上一流课程认定的网站链接和课程名称、获奖主讲老师、学时等信息。需提供国家级一流本科课程建设工作网******/front/index.htm公示截图或提供相关课程认定证书）；

4、★提供1700门以上带有知识点的课程资源，知识点与知识点之间的逻辑关系将以知识图谱的形式展示，理清课程重点和结构脉络；支持查看知识点课程大纲，快速了解课程内容，区分侧重点；

5、提供较为新颖的且完整课程资源，课程大多是最近1~2年内建设，课程内容新颖、能够迎合社会发展的最新需要，课程资源目前已有的课程中，需要60%的课程为2018年后创建；

6、提供前沿研究领域的热门专业课程资源，包括人工智能、物联网、云计算、区块链等方向；

7、提供较为丰富的思政教育与美育教育相关的课程资源；

8、★提供至少100个3D模型资源，支持模型多角度全面在线预览；支持教师自主搜索查看引用，一键引用至课程的学习资源模块；

9、★提供至少300门精品的虚仿实验资源课程，课程包含详情介绍、实验内容和实验指南；支持教师搜索、引用、无缝插入实验资源，将资源引用至课程后学生在平台学习并完成实验，并配备网络实验教学管理功能；

10、支持灵活的引入模式，老师可选择整门课程直接引入，也可作为资源部分引入；支持即可以基于一门已有的视频课程课的作为模板，直接建设课程，也可以在课程中引用组合一门或多门视频课程；

支持老师在引入线上课程资源时，查看课程基础信息、课程介绍、开课团队介绍、教学设计、在线章节视频预览、知识地图等；

11、******学校等辅助信息，老师可通过关键字搜索快速查找需要的课程资源；

12、★支持AI******学院、专业等信息，经过推荐算法模型进行计算、筛选和排序，推荐最合适的课程给老师。

要求现场演示操作内容或可提供操作录屏文件

（1）要求现场演示虚拟仿真课程内容都有独立的课程页，并可根据老师在后台设置的内容，展示实验对应的基本信息，主要包括：项目介绍、师资介绍、实验指南、实验资源、考核要求、优秀案例展示、学习记录、数据分析等。

（2）要求现场演示平台具有一定量的在线视频课程资源，方便后续虚仿资源与指定在线课程平台完成在线视频课程结合功能，可提供多种与视频课程相结合的方式，深度融合在线视频课程和虚仿资源课程。

（3）要求现场演示问答论坛功能，支持对实验进行讨论，发表问题，并可以对学生讨论进行回答和管理，设置精华和置顶操作。

（4）要求现场演示具有课程资料功能，教师可以上传视频/PPT/Word等格式课程资料，维护课程相关的文件，并可设置相关开放权限。

（5）要求现场演示教师可以设置课程助教以及班级老师角色，并可对于角色权限进行控制。

（6）要求附带虚仿课程资源库，方便校内学生随时加入学习更多感兴趣虚仿课程，且资源库随时添加更新资源，不限制虚仿资源门数。

（7）要求现场演示支持“一步生成课程”，虚仿课程上线后自动生成1门可运行的翻转课，无需老师自行建设，同步实验资源，一键生成实验任务；

（8）支持老师可以线上布置实验任务，设置参与实验的学生，同时有外部实验链接也可以直接发布。同时支持督促提交实验、学生也可以线上查看实验任务、做实验、提交实验报告；

（9）具有学习记录管理功能，学生练习情况，按照班级列出平时训练情况汇总。全部实验日志，按时间排显示学生的实验详情，支持查看实验报告。

（10）为保障网络安全，要求平台需要满足三级信息安全等级保护资质要求，要求现场提供三级等保备案证明。