一、平台概述

二、核心功能描述

（一）数字孪生基础认知功能

• 数字孪生知识库：整合数字孪生核心概念、技术原理（3D建模、物联网感知、数据采集与分析、虚实联动等）、技术架构（物理实体、虚拟镜像、数据链路、应用层）、行业应用案例等资源，配套图文、动画、微课视频等多维展示形式，学生可自主检索、浏览、学习，快速理解数字孪生技术的核心逻辑与应用价值，同时可实时更新技术动态与行业案例，对接前沿技术发展。
• 虚拟镜像展示中心：汇聚多专业、多场景的数字孪生虚拟镜像（如工业设备、汽车整车及部件、新能源电站、轨道交通设备、建筑楼宇等），支持学生360°旋转查看、分层拆解、细节放大，清晰观察物理实体的内部结构、装配关系与工作原理，替代传统实物模型，降低认知难度，适配各专业基础构造教学。
• 基础工具实训：提供数字孪生基础操作工具（3D模型浏览工具、数据查看工具、简单建模辅助工具等），标注工具使用方法与应用场景，学生可模拟操作练习，熟悉平台基础操作逻辑，掌握虚拟镜像查看、数据读取、简单参数调整等基础技能，为后续专项实训做好铺垫。

（二）数字孪生核心实训功能

1. 虚拟建模与镜像构建实训模块

• 基础建模实训：提供简化版3D建模工具，适配教学场景，学生可根据物理实体图纸、参数，模拟构建简单设备、部件的3D模型，训练建模流程、尺寸标定、细节优化等基础技能，系统可对模型精度、尺寸规范性进行自动点评与优化建议。
• 虚拟镜像标定与联动设置：模拟虚拟镜像与物理实体的参数标定、数据关联流程，学生可设置虚拟镜像的物理属性（材质、重量、运动轨迹等），关联物联网感知数据（温度、压力、转速等），实现虚拟镜像与物理实体的精准映射，训练虚实联动的核心配置能力。
• 镜像优化与迭代：模拟虚拟镜像的优化流程，针对建模误差、数据联动偏差等问题，学生可进行模型修改、参数调整、数据链路优化，训练问题排查与镜像迭代能力，理解“虚拟镜像精准度决定数字孪生应用效果”的核心逻辑。

2. 虚实联动实操实训模块

• 实时联动操控：支持两种联动模式——一是与真实实训设备联动，通过物联网模块采集真实设备运行数据，同步映射至虚拟镜像，学生可通过虚拟镜像监控真实设备运行状态，甚至远程操控真实设备（需配套真实设备支持）；二是全虚拟联动，模拟真实设备运行，学生操控虚拟镜像，实现设备启停、参数调整、流程切换等操作，虚拟镜像同步反馈运行状态，替代真实设备实操，降低实操风险与成本。
• 数据实时监测与分析：虚拟镜像同步展示物理实体（或模拟设备）的各类运行数据（温度、压力、转速、能耗等），支持数据实时采集、曲线展示、异常预警，学生可监测数据变化，分析设备运行状态，判断运行合理性，训练数据监测与分析能力。
• 多场景联动实训：适配不同专业场景，如汽车工程专业的发动机运行联动实训、智能制造专业的生产线联动实训、新能源专业的光伏电站运行联动实训等，学生可在对应场景中，完成全流程联动操作与管控，贴合专业岗位需求。

3. 故障模拟与诊断实训模块

• 多类型故障模拟：支持教师自定义设置故障类型、故障位置、故障等级（轻微故障、一般故障、严重故障），模拟真实场景中常见故障与突发故障（如设备部件损坏、数据传输异常、运行参数超标、流程卡顿等），虚拟镜像可直观呈现故障现象（如部件损坏可视化、数据异常预警、设备停机模拟）。
• 故障诊断与排查：学生通过虚拟镜像观察故障现象、读取运行数据、分析故障原因，制定排查方案，模拟故障排查流程（部件检测、参数调试、数据链路检查等），系统可实时点评排查步骤的合理性，引导学生找到故障根源，训练故障诊断与排查能力。
• 故障修复与复盘：学生模拟故障修复操作（部件更换、参数调整、系统重启等），修复完成后，虚拟镜像与设备同步恢复正常运行；系统自动记录故障排查与修复全过程，学生可进行复盘总结，分析排查过程中的问题与优化方向，积累故障处理经验。

4. 流程优化与仿真推演模块

• 流程仿真推演：学生可基于虚拟镜像，模拟真实流程（如生产线装配流程、设备运行流程、建筑施工流程）的运行过程，设置不同运行参数、流程节点，观察流程运行效率、能耗、容错率等指标，分析流程存在的瓶颈。
• 流程优化方案设计：针对流程瓶颈（如效率低下、能耗过高、容错率低等），学生可制定优化方案（调整流程节点、优化参数设置、新增辅助环节等），通过虚拟镜像模拟优化后的流程运行效果，对比优化前后的指标差异，验证优化方案的可行性。
• 多方案对比与迭代：支持学生设计多种优化方案，通过虚拟仿真推演，对比不同方案的运行效果、成本投入、可行性等，选择最优方案，同时进行方案迭代优化，训练方案设计、对比分析与迭代能力。

5. 多专业专项实训模块

• 汽车工程专项：1:1复刻汽车整车、发动机、底盘、电气系统等数字孪生镜像，开展汽车装配、故障诊断、性能测试、运维管理等实训，可联动真实汽车实训设备，实现虚实结合实操。
• 智能制造专项：复刻生产线、工业机器人、数控机床等数字孪生镜像，开展生产线管控、机器人编程与调试、数控机床操作、生产流程优化等实训，对接智能制造岗位需求。
• 新能源专项：复刻光伏电站、风电设备、动力电池等数字孪生镜像，开展新能源设备运维、数据监测、故障排查、能耗优化等实训，适配新能源专业教学与1+X证书考核。
• 轨道交通专项：复刻轨道交通车辆、信号系统、供电系统等数字孪生镜像，开展车辆运维、信号调试、故障处理等实训，贴合轨道交通行业岗位需求。

（三）教学管理功能

• 实训任务管理：教师可自定义实训任务、实训目标、实训时长、实训场景、考核标准，发布给学生；支持批量发布、个性化分配任务，可根据专业、班级、学生层次，设置不同难度的实训任务，实时查看学生实训进度，督促学生完成实训任务。
• 实训监控与指导：实时监控学生实训全过程，查看学生操作步骤、建模成果、故障排查流程、数据记录等，可对学生进行实时指导、点评，针对共性问题开展集中讲解，针对个性问题进行一对一辅导；支持实训过程回放，便于后续复盘与点评。
• 教学资源管理：内置丰富的教学资源（微课视频、电子教案、实训指导手册、故障案例库、建模模板、试题库等），支持教师上传、检索、下载、更新教学资源，可将资源与实训任务关联，方便学生自主学习与教师备课；支持资源分类管理，适配不同专业、不同课程需求。
• 班级与学生管理：支持创建班级、添加学生信息，分组开展实训教学；可查看学生个人实训档案、技能掌握情况、考核成绩等，实现学生个性化管理，为针对性教学、学情分析提供依据。

（四）考核评价功能

• 过程性考核：自动记录学生实训过程数据（操作步骤完整性、建模精度、故障排查准确率、数据监测合理性、实训态度等），根据预设考核标准，自动给出过程性评分，全程可追溯，避免人为评分偏差。
• 终结性考核：支持教师设置终结性考核任务（如综合建模实训、故障诊断综合实训、流程优化方案设计等），学生完成后提交成果，教师可手动评分、点评，也可设置自动评分规则（如建模精度、故障排查效率等量化指标），提升考核效率；支持模拟1+X证书考核流程，内置证书考核题库与实训场景，助力学生备考。
• 考核报告生成：自动汇总学生过程性评分与终结性评分，生成个人实训考核报告、班级考核成绩单，清晰展示学生技能优势与不足，为教师教学优化、学生查漏补缺提供依据；支持考核数据导出，便于院校教学管理与存档。
• 个性化评价反馈：针对学生实训过程中的问题，系统可自动给出个性化反馈与改进建议，教师也可手动添加点评，帮助学生明确改进方向，提升实训效果。