教学服务团队情况
| 1-1团队主要成员（含负责人，总人数限5人以内） | ||||||||
| 序号 | 姓名 | 出生年月 | 单位 | 职务 | 职称 | 电子邮箱 | 承担任务 | |
| 1 | 叶月影 | 1989.12 | 机械工程系 | 无 | 讲师 | yyyllh@163.com | 课程负责人，整体框架设计（在线教学人员） | |
| 2 | 刘建华 | 1962.11 | 机械工程系 | 机械工程系主任 | 教授 | jhliu@jmu.edu.cn | 虚拟仿真平台建设，实验教学设计改革（在线教学人员） | |
| 3 | 刘扬 | 1980.06 | 信息工程系 | 自动化教研室主任 | 副教授 | 11872130@qq.com | 课程负责人（在线教学人员） | |
| 4 | 陈仁安 | 1970.11 | 实验管理中心 | 实验管理中心主任 | 高级实验师 | 281572114@qq.com | 虚拟仿真课程改革（在线教学人员） | |
| 5 | 吴郑思 | 1990.03 | 机械工程系 | 无 | 助教 | 827635813@qq.com | 虚拟实验项目课程指导（在线教学人员） | |
| 1-2团队其他成员 | ||||||||
| 1 | 黄鸣 | 1981.06 | 机械工程系 | 主任助理 | 副教授 | 虚拟实验项目课程指导（在线教学人员） | ||
| 2 | 李实懿 | 1990.10 | 机械工程系 | 无 | 助教 | 虚拟实验项目课程指导（在线教学人员） | ||
| 3 | 郭剑平 | 1980.10 | 实验管理中心 | 无 | 实验师 | 网站运营维护（技术支持人员） | ||
| 4 | 蔡发达 | 1989.12 | 实验管理中心 | 无 | 实验师 | 虚拟实验项目课程指导（在线教学人员） | ||
| 5 | 彭国超 | 1990.4.20 | 天度（厦门）科技股份有限公司 | 研发经理 | 工程师 | 软件开发工作（技术支持人员） | ||
| 6 | 张昕光 | 1998.7.18 | 天度（厦门）科技股份有限公司 | 软件开发工程师 | 工程师 | 软件开发、运行维护工作（技术支持人员） | ||
| 7 | 杨帆 | 1997.6.25 | 天度（厦门）科技股份有限公司 | UI设计师 | 工程师 | 软件开发工作（技术支持人员） | ||
团队主要成员教学情况
团队主要成员作为省级虚拟仿真中心负责人及成员，统一规划虚拟仿真实验资源，本实验项目正是依托省级虚拟仿真中心（检测与自动控制虚拟仿真实验教学中心）及平台建设起来的。进5年来，《机电一体化系统设计》、《自动控制原理》、等专业课均开设与该实验相关的2课时实验教学。
一、主持的教学研究课题
(1) 机械类“新工科”应用型人才培养实践教学模式改革与探索，福建省教育教学改革项目，2020。
(2) 地铁屏蔽门自动控制虚拟仿真实验，福建省虚拟仿真实验教学一流本科课程，2020。
(3) 《液压与气动技术》线上线下混合式教学，集美大学诚毅学院一流课程，2019年。
(4) 《液压与气动技术》课程项目化教学的改革与探索，集美大学诚毅学院教学改革，2018。
二、教学奖励
(1) 产教融合背景下的校企课程建设，集美大学诚毅学院第四届教学成果奖二等奖（排名1），2020。
(2) 融合实践教学与学科竞赛推进机械类专业适应新工科实训教学环节改革与实践，校级教学成果奖二等奖（排名3），2020。
三、学术研究课题
(1) 基于液压平衡的工程机械势能回收和再生一体化系统研究，福建省中青年教师教育科研项目，2017-2019。
(2) 平衡式能量回收系统的蓄能器压力主动控制研究，福建省中青年教师教育科研项目，2020。
四、学术论文
(1) 基于平衡油缸的势能液压式存储和再利用研究，液压与气动，2018年01月。（排名1）
(2) 基于平衡油缸的动臂势能回收系统参数设计与试验，中国公路学报，2017年02月。（排名3）
（1）实验的必要性及实用性
满足门机系统控制的需要：屏蔽门控制系统用于实现对地铁屏蔽门设备的精确控制，是一个复杂的分布参数控制系统，该系统集机械、电子和控制等科学于一体，是典型的机电一体化设备。因此，集机械与自动控制于一体的实验综合训练对提高学生对机电一体化感性认识具有重要作用。
突破门机系统实验时空限制的需要：地铁屏蔽门的门机系统属于大型运行装备，且调试运行对场所有所要求。因此，通过虚拟仿真平台可事先掌握设备的运行特性和事故处理手段，避免在实物上操作造成重大事故的危险。
满足相关专业和课程实验教学的需要：屏蔽门门机系统自动控制实验可应用于自动化、机械工程、智能制造和机械电子工程等本科专业，以及《机电一体化系统设计》、《自动控制理论》和《控制工程基础》等课程的实验教学，应用辐射范围广。
（2）教学设计的合理性
本实验按照虚实结合的原则，线下实体实验2学时，线上虚拟实验2学时，其中虚拟实验部分结合了机械结构原理和控制系统优化两个模块来设计实验任务。针对选型设计、机构组装、数学模型、控制优化四个核心要是进行仿真设计，可对学生做一次综合的专业检验。整个实验过程均设置了相关步骤提醒及思考部分，难度适中，用时合理，可提高学生的实践和创新能力。系统中的数据均来源于现实中实际场景模型，客观真实、严谨。
（3）实验系统的先进性
通过开发虚拟仿真实验系统，提供在线实验教学平台，突破时空限制，满足自主设计个性，以地铁屏蔽门自动控制为案例，可满足自动化类专业不同课程的实验，使学生全面掌握门机系统的结构原理和自动控制原理。在开发技术上使用webassebly 编码方式，为c/c++语言提供一个编译目标，同时使用高性能且易用的web3d渲染引擎，体积更小，运行速度更快。
（1）了解地铁屏蔽门门机系统的工作原理，掌握门机系统的结构组成。
（2）掌握电机、减速器等关键元件的选型设计方法。
（3）了解门机系统数学模型，熟悉影响屏蔽门运行速度的关键参数。
（4）掌握开关控制与闭环控制的特点及应用场合。
（5）掌握PID控制原理和参数整定方法。
（1）实验所属课程课时：32 学时
（2）该实验所占课时：2 学时
（1）实验原理(限1000字以内)
一、门机系统的结构组成及原理
1)传动系统 屏蔽门门机系统采用齿型同步带传动方式，由单个直流电机-减速器组合驱动，整个传动装置安装在顶箱内，由以下几部分组成：配有驱动轮的齿型同步带、用于调节皮带松紧度的方向滑轮、用于拖动滑动门扇的滑轮挂件组、皮带锁扣、为滑轮导向的导轨和闭锁单元，传动装置示意图如图1所示。
图1 门机系统传动装置示意图
滑轮挂件与滑动门通过门吊连接板进行连接，滑轮挂件再通过皮带锁扣与同步带连接在一起，由于同步带上下运动方向相反，因此挂轮挂件一个连接同步带上半边，一个连接下半边，当同步带运动时，便可带动滑动门进行相反的运动。
2)驱动系统 地铁屏蔽门控制系统时一个典型的机电一体化系统，控制系统以微控制器为核心，通过微控制器产生控制信号控制电机，以电机为动力源通过机械传动机构作用于门体，微控制器通过检测电机的转子位置、转速、电枢绕组电流等信号来实习控制系统对屏蔽门精确的闭环控制，如图2所示为屏蔽门控制系统工作原理图。
图2 屏蔽门控制系统工作原理图
二、闭环控制原理
在各种生产设备和生产过程中，常常要求某些物理量保持恒定，或者按照一定的规律变化，这就需要自动控制系统来进行控制和调整。根据有无反馈作用分为开环控制和闭环控制，其中闭环控制由于其高精度及自动矫正等优点而广泛应用于生产生活中。闭环控制系统将输出量通过适当的检测装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与输入量进行比较，进而调节系统输出量。如图3所示为典型闭环控制系统框图。
图3 典型闭环控制系统框图
三、PID闭环控制原理
PID调节器是一种线性调节器，这种调节器是将设定值r（t）与输出值c（t）进行比较构成控制偏差 e（t）＝r（t）－c（t），将其按比例、积分、微分运算后，并通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，如图4所示，简称为P（比例）、I（积分）、D（微分）调节器。
图4 PID控制系统原理图
其中r(t)表示给定输入值，c(t)表示实际输出值，e(t)表示信号偏差量，u(t)表示修正量。
经过PID控制器输出的信号：
式中，Kp为比例系数，Ti为积分时间常数，Td为微分时间常数；Ki=Kp/Ti，为积分系数；Kd=Kp*Td，为微分系数。
知识点：共 4个
1.门机系统的结构组成及原理；
2.机电系统数学模型；
3.电机调速原理；
4.闭环PID控制原理及 Kp，Ki，Kd三个系数对系统控制特性的影响。
（2）核心要素仿真设计（对系统或对象的仿真模型体现的客观结构、功能及其运动规律的实验场景进行如实描述，限500字以内）
本实验按照虚实结合的原则，模拟地铁的场景，以厦门集美学村地铁站为原型，建立了虚拟仿真实验平台。以地铁屏蔽门门机系统作为系统分析对象，针对选型设计、机构组装、数学模型、控制优化四个核心要素进行仿真设计。
在整个试验环节中，学生都是基于门机系统的运行和控制真实结构数据开展实验，结果均可以在实际场景内进行验证。各个实验步骤开展的场景均与现实中门机系统调试运行相一致，如门机系统组装、电机调速控制等。无论是机构组装还是实验控制优化，均真实再现了真实地铁屏蔽门门机系统。
实验过程覆盖了机电一体化系统设计的全环节，从机构原理一直到控制优化，可以让学生全面了解门机系统的工作原理，培养学生的自主学习、自主思考及创新能力。
（1）实验方法
本实验针对地铁屏蔽门自动控制实验教学内容受时空和设备限制的特征，以集美学村地铁屏蔽门门机系统为案例，提出“虚拟实物仿真+操作全流程实验+自主设计+学习理论知识”的实验教学理念。在教学过程中，采用情景式、探究式、在线互动式、启发式等相融合的教学方法，各知识点分解到选型设计、机构组装和控制优化等模块中，结合真实场景与真实数据，通过元件选型、装配运行和闭环PID控制参数调节等3个场景的实验操作，观察和分析实验现象，使学生全面理解和掌握机电一体化系统设计的流程和所必须掌握的技能，满足“理解基础知识、掌握基本技能、强化实践训练”的教学目标。
本实验采用了自主设计法、观察法、控制变量法和模型法等实验方法。
自主设计法：在电机功率和转矩设计、减速比选择和同步带参数设计等实验步骤中，学生可以自主选择不同的电机-减速器-同步带组合，并通过自主装配查看预期的运行效果，比较不同元件参数对门机系统开关速度的影响结果。
观察法：学生通过门机系统数学模型了解机电一体化系统建模方法；通过速度曲线规划了解直流电机调速原理；通过观看门机系统组装的动画演示，学习了解地铁屏蔽门工作原理 。
控制变量法：实验过程中各选取电机功率和额定转矩、减速器的减速比、同步带参数等关键变量进行重点选型设计实验，其他参数保持不变或控制为最佳条件。
模型法：在速度曲线规划、开环控制和闭环PID参数调节的实验步骤中，构建了科学的数学模型，如闭环控制中充分考虑了PID参数对开关门速度曲线的影响，学生可通过调节不同的控制参数，以达到最优的动态响应和速度稳态特性。
实验内容主要包括实验简介、选型设计、机构组装、控制优化、实验报告等。
实验简介：通过界面导览学生可以了解与该虚拟仿真实验相关的背景和实验目的，了解实验中的仿真实验场所与实验模块内容。
选型设计：学生事先通过观看门机系统工作原理动画，了解门机系统主要组成元件及工作过程。进而进入元件选型设计环节，通过电机功率和额定转矩确定、减速比确定和同步带重要参数这三个步骤，确定关键元件，并通过从模型库中将元件拖拽的方式放到指定位置，完成门机系统的自主组装。
控制优化：门机系统控制特性受多个因素的影响。因此，本环节通过数学模型、曲线规划、开环控制和闭环控制四个过程逐步了解门机系统的控制过程，并通过闭环PID参数调节的方式获得最优的电机控制特性。在这个模块中，学生按照步骤提示进入下一步提示，完成从数学模型到参数整定的实验环节。
实验报告：该环节会自动记录学生每个实验步骤的得分及保存参数整定过程中的相关数据，通过整理实验报告了解自己的实验结果和成绩。
（2）实验教学过程
本虚拟仿真项目秉着能实不虚、虚实结合和求实创新的原则，结合了数字化、网络化和可视化等现代技术，以集美学村地铁站为原型，建立了其虚拟仿真项目平台，支撑学生综合能力培养，至少满足2个课时的实验教学需求，学生实验操作步骤为14步，实验教学过程为：
1）教师根据屏蔽门门机系统的特点，提示学生在选型设计实验步骤中，注意负载扭矩的合理性；并且提示学生直流电机在闭环PID控制中的主要注意点。
2）教师演示地铁屏蔽门自动控制虚拟仿真实验系统的使用方法，介绍虚拟仿真系统的主要模块与具体内容。
3）教师指导学生掌握实验项目的原理、内容和考核方式。
4）学生自主探究虚拟仿真系统的使用方法和具体功能，主动地、创造性地进行地铁屏蔽门虚拟仿真实验项目的学习、训练与自我考核。
5）虚拟仿真系统会根据学生的操作过程及实验数据，自动计算学生每个步骤的得分，并记录实验数据。
步骤要求（不少于10步的学生交互性操作步骤。操作步骤应反映实质性实验交互，系统加载之类的步骤不计入在内）
（1）学生交互性操作步骤，共 14 步：
| 步骤序号 | 步骤目标要求 | 步骤合理用时 | 目标达成度赋分模型 | 步骤满分 | 成绩类型 |
| 1 | 阅读实验简介，了解实验相关知识 | 5分钟 | 了解实验相关背景、实验目的及试验模块 | 2 |
●操作成绩 ■实验报告 ●预习成绩 ●教师评价报告 |
| 2 | 了解屏蔽门门机系统结构组成及原理 | 10分钟 | 完整观看完视频。 | 5 | |
| 3 | 直流电机选型 | 5分钟 | 选择的电机额定功率、额定输出转矩符合负载大小要求。 | 5 | |
| 4 | 减速器选型 | 5分钟 | 选择的减速比和输出转矩符合屏蔽门速度和负载要求。 | 5 | |
| 5 | 同步带选型 | 5分钟 | 设定同步带的主要参数和带轮直径符合速度要求。 | 5 | |
| 6 | 门机系统组装 | 13分钟 | 将选型的元件拖到制定位置完成门机系统组装，并能正确运行。 | 15 | |
| 7 | 数学模型 | 8分钟 | 理解数学模型 | 3 | |
| 8 | 速度曲线规划 | 5分钟 | 根据前面数学模型，抓住速度曲线规划的重要参数，并根据提示规划出理想的速度曲线。 | 5 | |
| 9 | 开环控制 | 3分钟 | 选择干扰类型和干扰强度，获得开环系统特点 | 5 | |
| 10 | 闭环控制 | 3分钟 | 理解闭环PID控制的工作原理 | 10 | |
| 11 | 比例参数调节 | 6分钟 | 学生通过调节不同参数Kp，获得不同速度曲线，并正确回答问题。 | 10 | |
| 12 | 积分参数调节 | 6分钟 | 学生通过调节不同参数Ki，获得不同速度曲线，并正确回答问题。 | 10 | |
| 13 | 微分参数调节 | 6分钟 | 学生通过调节不同参数Kd，获得不同速度曲线，并正确回答问题。 | 10 | |
| 14 | 完善实验报告 | 10分钟 | 完善实验报告数据收集并回答问题。 | 10 |
（2）交互性步骤详细说明
步骤1：阅读实验简介，了解实验相关知识
掌握地铁屏蔽门自动控制相关背景知识，如图5所示。
步骤2：了解屏蔽门门机系统结构组成及原理
操作鼠标进入到实验主界面，在这步观看门机系统工作原理动画（图6），可反复观看，当学生观看完毕或了解门机系统工作原理后，鼠标左键点击“下一步”，即可进入下一实验内容（选型设计）。
步骤3：直流电机选型
鼠标左键点击“电机选型”，进入点击选型界面（图7），通过在左边的数据框中输入对应的负载和额定转速，即可选定对应的电机模型，通过推荐的电机铭牌参数决定是否选择这个电机，鼠标左键点击“返回”则可重新设计电机参数；若鼠标左键点击“确定”，将该电机模型放入待装配元件库，并进入下一步（减速器选型）。
步骤4：减速器选型
通过键盘在右边框里输入减速比参数，中间出现推荐的减速器模型（图8），鼠标左键点击“返回”则可重新设计减速器参数；若鼠标左键点击“确定”，将该减速器模型放入待装配元件库，并进入下一步（同步带选型）。
步骤5：同步带选型
通过键盘在右边框里输入节距、齿高、带厚、角度和带轮直径等同步带传动相关参数，中间出现推荐的同步带及带轮模型（图9），鼠标左键点击“返回”则可重新设计同步带参数和带轮直径；若鼠标左键点击“确定”，将该同步和带轮模型放入待装配元件库，并进入下一步（同步带选型）。
步骤6：门机系统机构组装
通过鼠标左键拖拽的方式将对应的元件放置于正确的位置（见图10），实现门机系统的组装，鼠标左键点击“组装完成”即可进行仿真运行。
步骤7：数学模型
鼠标左键点击“控制优化”，进入数学模型操作步骤，显示出直流电机控制系统数学模型（图11），将鼠标放在模型中每个模块上面即可显示当前模块的基础功能（图12）。理解完数学模型后抓住电机调速的方法，鼠标左键点击“速度曲线规划”进入下一步。
步骤8：速度曲线规划
点击“开门曲线”，在速度曲线规划窗口中，通过设定电机加速和减速时间等参数预设电机转速，同理，点击“关门曲线”可预设关闭过程中电机转速（图13）。速度曲线预设完成后，鼠标左键点击“确定”进入下一步。
步骤9：开环控制
鼠标左键点击上方“开环控制”选项，进入开环控制画面，鼠标左键点击点击“运行”显示当前速度曲线，并显示Kp、Ki和Kd三个参数均为零的情况。学生这步如果遇到问题用鼠标左键点击 “知识点复习”按钮即可显示开环控制相关复习资料（见图14）。
步骤10：闭环控制
点击上方“闭环控制”选项，进入闭环控制画面，分为左右两栏，左侧一栏显示仿真曲线，右侧分为三个选项卡，“P控制”、“PI控制”、“PID控制”，对应显示参数输入框，点击“运行”按钮，出现对应的仿真曲线图。
步骤11：比例参数调节
选择“P控制”，通过鼠标调节不同参数Kp（见图15），获得不同速度曲线，最终保存一组速度曲线及对应参数，并回答问题：比例控制的作用是什么？学生回答问题后保存答案，该答案跟速度曲线都保存在试验报告中。
步骤12：积分参数调节
选择“PI控制”，通过鼠标调节不同参数Kp及Ki，获得不同速度曲线，最终保存一组速度曲线及对应参数（图16），并回答问题：积分控制的作用是什么？能否单独采用积分控制？学生回答问题后保存答案，该答案跟速度曲线都保存在试验报告中。
步骤13：微分参数调节
选择“PID控制”，通过鼠标调节学生通过调节不同参数Kd，获得不同速度曲线（图17），最终保存一组速度曲线及对应参数，并回答问题：微分控制的作用是什么？能否单独采用微分控制？学生回答问题后保存答案，该答案跟速度曲线都保存在试验报告中。
步骤14：完善实验报告
点击“实验报告”，进入实验报告界面（见图18），确认实验报告内容并分析问题，点击“提交实验报告”，本次实验结束。
（1）专业与年级要求
机械电子工程、机械工程、智能制造和车辆工程等三年级本科生。
（2）基本知识和能力要求
学习过《控制工程基础》、《机电一体化系统设计》和《自动控制原理》其中任意一门先导课程，掌握自动控制原理，了解常见控制方式的工作原理。
（1）本校上线时间 ：2019年 12月20日
（2）已服务过的学生人数：本校350 人，外校0人
（3）附所属课程教学计划或授课提纲并填写：
纳入教学计划的专业数：5 ，具体专业：机械电子工程、机械工程、智能制造、车辆工程和自动化 。
教学周期：2 ，学习人数：350
（4）是否面向社会提供服务：●是 ○否
（5）社会开放时间：2020年 12月 15日
（6）已服务过的社会学习者人数：0 人
网络条件要求
（1）说明客户端到服务器的带宽要求（需提供测试带宽服务）
1）基于公有云服务器部署的系统，5M-10M带宽
2）基于局域网服务器部署的系统，10M-50M带宽
（2）说明能够支持的同时在线人数（需提供在线排队提示服务）
支持100个学生同时在线并发访问和请求，如果单个实验被占用，则提示后面进行在线等待，等待前面一个预约实验结束后，进入下一个预约队列。
用户操作系统要求（如Windows、Unix、IOS、Android等）
（1）计算机操作系统和版本要求
Windows7 64位及以上
（2）其他计算终端操作系统和版本要求
无
（3）支持移动端：○是 ●否
用户非操作系统软件配置要求（兼容至少2种及以上主流浏览器）
（1）非操作系统软件要求（支持2种及以上主流浏览器）
■谷歌浏览器 □IE浏览器 ■360浏览器 □火狐浏览器 □其他
（2）需要特定插件 ○是 ●否
如勾选“是”，请填写：
插件名称：（插件全称）
插件容量：M
下载链接：
（3）其他计算终端非操作系统软件配置要求（需说明是否可提供相关软件下载服务）
1、IE自带IE8.0及以上（推荐使用360浏览器极速模式）
2、3DWebPlayer3.0插件，提供下载
5-4用户硬件配置要求（如主频、内存、显存、存储容量等）
（1）计算机硬件配置要求
| 软件配置需求（最低） | 软件配置需求（推荐） |
|
操作系统：Win7 64位以上 浏览器：IE8.0以上 |
操作系统： Win10 64位及以上 浏览器：IE9.0 |
| 配件配置需求（最低） | 配件配置需求（推荐） |
|
处理器：Intel 2GHz及以上 内存：2GB 及以上 硬盘空间：40G 显卡：分辨率1024x768像素及以上 网络：1000Mbps以太网卡 显示器：14英寸以上 网速：1M以上 |
处理器：Intel 2.2GHz 内存：2GB 硬盘空间：80G 显卡：分辨率1280x1024 网络：1000Mbps以太网卡 显示器：21英寸以上 网速：2M |
（2）其他计算终端硬件配置要求
无
用户特殊外置硬件要求（如可穿戴设备等）
（1）计算机特殊外置硬件要求
无
其他计算终端特殊外置硬件要求：●无 ○有
如勾选“有”，请填写其他计算终端特殊外置硬件要求：
5-6 网络安全（实验系统要求完成国家信息安全等级二级认证）
（1）证书编号：
（2）请附信息系统安全等级保护备案证明
| 指标 | 内容 | |
| 系统架构图及简要说明 | ||
| 实验教学 | 开发技术 |
□VR □AR □MR ■3D仿真 □二维动画 □HTML5 ■其他：OpenGL技术 |
| 开发工具 |
■Unity3D ■3D Studio Max ■Maya □ZBrush □SketchUp □Adobe □Flash □Unreal □Development □Kit □Animate □CC □Blender ■Visual □Studio □其他 |
|
| 运行环境 |
服务器 CPU 四 核、内存8 GB、磁盘500 GB、 显存 2 GB、GPU型号：NVIDIA GTX1660 操作系统 ■Windows Server □Linux □其他 具体版本： 数据库 ■Mysql □SQL Server □Oracle □其他 备注说明>（需要其他硬件设备或服务器数量多于1台时请说明） 是否支持云渲染：○是 ●否 |
|
|
实验品质（如：单场景模型总面数、贴图分辨率、每帧渲染次数、动作反馈时间、显示刷新率、分辨率等） |
场景模型总面数：650,000 贴图分辨率：512*512 帧率：30/帧 分辨率：1920*1080 |
|
(该虚拟仿真实验教学课程的实验设计、教学方法、评价体系等方面的特色，限800字以内)
项目将人工智能、虚拟现实、云计算、大数据处理等信息技术和传统实验教学相结合，利用计算机模拟、仿实物技术或虚拟现实技术创建、重塑或还原一种实验环境或条件，进行模拟、仿真操作的一种教学工具和方法，具有沉浸感、交互性、可重复、低成本和多感知等特点。
（1）教学理念
秉持 “四融合、四促进”(“理论教学与实验教学相融合，促进课程体系改革；实践教学与科学研究相融合，促进实验平台建设；教学实验与学科竞赛相融合，促进创新精神培养；校内实验与企业工程实践相融合，促进实践能力提升”)的实验教学理念。以学生为中心，注重能力培养。作为自动化类专业一门重要的实践实训课程，在培养学生创新实践能力等方面具有特殊的地位和作用。在新形势下教学理念和教学模式如何适应人才培养的新要求，如何适应信息化时代的新变化等，已经成为社会关注的主要问题。为了解决在人才培养中存在的学生工程实践能力较差、缺乏创新精神与创新能力等诸多问题，以适应经济与社会发展对创新型人才的要求，虚拟现实仿真技术的发展，无疑提出了一条新的路径。
（2）教学内容
秉承着“虚实结合、互为支撑、开放共享”的思路，通过校企合作，开展机器视觉虚拟仿真实验项目的建设，基于虚拟现实技术，开发构建了地铁屏蔽门自动控制虚拟仿真实验场景，可用于参观展示、教学实训、学生实习等用途。
（3）教学方式方法
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，与传统仿真教学相比，具有沉浸性 、交互性及构想性三大特点 。本实验项目将地铁屏蔽门自动控制过程通过三维展示，使学生身临其境地主动探索知识，激发了学习积极性 ，取得了意想不到的效果。
（4）开放运行
实验平台借鉴在线课程的理念 ，结合虚拟现实 、网络协同技术，实现虚拟仿真实验的开放、共享。平台可以在 PC -WEB端进行实验，为学习者打造高度仿真、沉浸式可交互虚拟实验。突显平台任何时间、任何地点学习的开放与共享。
（本实验教学课程今后5年继续向高校和社会开放服务计划及预计服务人数） （1）课程持续建设
| 日期 | 描述 |
| 第一年 | 为本校机械工程系相关专业学生提供相关服务，服务学生人数大于200人。 |
| 第二年 | 为本校机械工程系、信息工程系等相关专业学生提供相关服务，服务学生人数大于300人。 |
| 第三年 | 优化实验操作步骤，丰富实验类型和应用对象，服务学生总人数大于1500人。 |
| 第四年 | 建立更为全面的机电一体化系统虚拟仿真元件库，服务学生总人数大于2000人。 |
| 第五年 | 建立较为全面的虚拟仿真应用场景，服务学生人数大于3000人。 |
其他描述：
本实验项目设有专任教师进行在线指导和帮助，并逐步实现在线互动和融教于乐的闯关项目，增加学生参与虚拟仿真实验的积极性和主动性。同时项目将针对虚拟项目的特点，编写出虚拟仿真项目专用教材。
（2）面向高校、社会的教学推广应用计划
| 日期 | 推广高校数 | 应用人数 | 推广行业数 | 应用人数 |
| 第一年 | 1 | 200 | 1 | 100 |
| 第二年 | 1 | 200 | 1 | 100 |
| 第三年 | 1 | 300 | 1 | 200 |
| 第四年 | 2 | 400 | 2 | 300 |
| 第五年 | 2 | 500 | 2 | 400 |
其他描述：
为其他高校自动化类和机电类相关专业学生提供服务，总服务机时不少于1500学时；指导相关使用高校及本校相关专业建立虚拟仿真实验室。
| 软件著作权登记情况 | |
| 软件名称 | 地铁屏蔽门自动控制虚拟仿真实验 |
| 是否与课程名称一致 | 是 |
| 著作权人 | 集美大学诚毅学院 |
| 权利范围 | 全部权力 |
| 受理流水号 | 2021R11L1849294 |