一、项目概况

（一）项目简介

此项目2016年10月开始申报，根据2017年四川省教育厅关于确定教育部《高等职业教育创新发展行动计划（2015-2018 年）》四川任务（项目）承接院校的通知（川教函〔2017〕55 号），学院拟定了建设任务书，其建设任务书获批。

经过近两年的建设，攻艰克难、开拓创新，于2018年底，圆满完成建设任务书中的七项虚拟仿真实训项目，并在此基础上拓展功能，增加道桥系、建工系等其它专业训练项目，实现资源共享，可谓超额完成建设任务。其效果达到同类院校领先水平。

（二）项目进展与管理

在学院大力支持下，成立项目工作组，系领导挂帅，制定推进计划，将任务落实到人，动员专业老师参与项目的开发，利用假期组织编写技术方案，2017年底资金到位会后马上启动招标，招标结束立即建设。定期交流建设情况，及时发现和解决出现的问题，确保整个项目的顺利实施。

建立项目绩效考核机制。鼓励项目建设中做出突出贡献的人员，对项目建设中突出个人与项目建设优秀团队奖励，对建设成绩显著、效益突出的项目，从社会服务经费中予以资金奖励，鼓励和调动教师参与项目建设的积极性，并通过持续改进提高项目建设的管理使用水平。

强化资金预算管理，加强资金过程管理。按照专款专用的原则合理使用每项投入资金，采购项目按程序纳入学院招投标管理，采用政府统一招标程序，加强对项目建设专项资金的使用与监管，对照建设任务和要求，强化过程质量监控。本项目使用省财政资金400万，学院配套137.8万。原任务书预算资金为505万，但因扩大了项目的适用范围，其平台课全院共享，增加了部分硬件设施，故追加投入32.8万元。

二、完成情况

1、项目建设的主要内容

（1）三维视景系统，主要包括驾驶台、机舱的三维模型，人机交互，采用模块化思想搭建主流船型的模块库。

（2）过程建模系统，基于Fortran语言搭建驾驶台和机舱系统设备的工作过程机理模型，它是实现实时仿真系统的关键。

（3）大型数字仿真引擎，辅助实现驾机合一实操训练的场景初始化和编辑，仿真任务的生成、调度和数据管理，仿真任务的时序控制、故障设置与模拟、教练员功能，详情见表1。                       

2、项目实施简况

1）构建局域网条件下的驾机虚拟仿真实训中心

（1）基于母型船的三维驾驶舱及轮机机舱三维建模及优化，包括逼真的舱室空间、布局、设备、可操作部件的DOF建模；

（2）三维驾机虚拟环境的实时渲染及驱动，实现VR场景的实时渲染、多方式多角度虚拟漫游以及交互式虚拟操作；

（3）驾机仿真对象的工作过程数学模型建立，力求搭建逼真的系统及设备的操纵逻辑模型；

（4）大型数字计算仿真支撑平台，解决大型网络实时数据库、数据可视化和画面组态、数学模型的在线调试和协同开发；

（5）基于投影式和头戴式的三维场景展示与实训操作

多通道的投影式VR显示系统（在局域网条件下，利用大尺寸投影柱幕，实现三通道135度视场角的VR展示，用户可以直接通过投影幕观测三维场景，也可以通过IG的键盘、鼠标、数据手套等对虚拟场景以及其中的虚拟设备进行交互操作）；基于头戴式显示系统的单人仿真训练（为了获取更优异的沉浸感，可通过头戴式现实系统对三维虚拟场景进行观测，也可以通过定位跟踪装置及操作手柄对场景中的设备进行操控）

三、建设成效

驾机合一协同训练的虚拟仿真实训建设可以大大提高学员和船员实操和管理水平，为服务于“海洋强国”战略和“长江黄金水道”的建设提供有力支撑。

将来，还可以结合我院已有的专业实训设备，将虚拟仿真中心面向社会、面向行业、面向普通百姓，使之成为四川省海洋文化科普教育基地，成为四川省船员及内河船员机构师资的培训中心，助推区域航运人才教育培养转型升级，使四川成为真正意义上的远洋船舶船员教学和培训的基地。其主要成效和特色表现在以下几方面。

1、教学直观真实，效果更佳

平台可用直观的结果对学生实践操作进行评定，以往大部分实操评定，由于设备操作可能损坏设备，大部分的实践项目都是学生口述，缺乏依据，更脱离实践。

2、节能减耗得以实现

水路运输专业实训设备造价昂贵、实训项目耗能巨大，部分实训项目危险系数较高，采用模拟仿真实训平台，可以很好的解决这些问题。

3、消除实船操作的安全风险

真实的船舶设备，大部分不能让学生亲自动手实操，尤其是具有危险性和可能污染环境的操作，如驳油、靠码头等，只能在模拟平台实训。

4、解决陆地船员教育的困境

四川地处内陆，学生在校学习期间很难有机会到真实的船上进行实践学习，运用模拟实训平台，可以提高学生对实船的认知，对航海的理解。今后，还可以利用该平台，进行中、小学生的进行航海科普知识教育。

5、创新驾机合一的综合训练模式

沿海综合实力很强的大专院校采用3-4年在校学习，一年实船训练模式，但不适用于内陆院校。现有轮机和驾驶模拟器相比实船系统进行了简化，系统和设备功能不能完全模拟实船实训，轮机专业和航海技术专业的学生不能实现协同训练，不能完全满足STCW马尼拉修正案和我国“11规则”实训的需要。驾机合一的虚拟仿真实训扩展性强，可以搭建不同的训练环境，设置不同的训练模式，建设这一系统后，解决了轮机和驾驶模拟器独立训练的困境，大大提高了教学和管理水平，满足了IMO和中国海事局关于船员实践操作评估的需要。

6、建成西部第一，四川唯一的开放式虚拟实训平台共享

我院是四川省唯一的高级船员培训资质高校，平台建成后可面向社会开放，实现实训资源的共享，为社会船员及行业培训提供方便，节约培训成本，提高培训质量，同时可减少重复投入和实物投入，极大提升社会效益。

水路运输“驾机一体”虚拟仿真实训中心主要实训项目.pdf