1.软件教学内容

化学实验风险评估与应急应变虚拟仿真实训教学项目主要包括实验室整体认知、实验室隐患排查、实验室基本操作以及实验室应急应变四大方向。

1.1实验室基本认知模块

学员可通过此模块进行走廊内设施设备认知、更衣室设施设备认知、化学教学实验室设施认知、药品室设施设备认知、表征室设施设备认知的学习，提前熟悉实验室环境，为开展试验做好充分的准备。

1.1.1走廊内设施设备认知模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验楼走廊中漫游，根据提示找到走廊的安全设施设备进行学习，依次认识灭火器，消防栓，紧急喷淋洗眼器，医药箱，AED，消防疏散示意图等内容。

提供视频展示模拟发生火灾事故，消防系统联动。建筑为半透明形式，展现各个组件包括烟感温感、手动火警按钮、声光报警、防排烟系统、应急照明等与主机之间的信号传递和联动状态。

1.1.2更衣准备区设施的认知模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，根据提示找到更衣室并学习个人防护用品的选择和穿戴，人物出生在走廊内，更衣室门口，学习信息牌传递的内容，口罩的分类及适配性选择，手套的分类及配适性选择，个人防护须知等知识点。

1.1.3主场景内设施设备认知模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，根据提示找到化学实验室常用设施设备进行学习，开始认识灭火毯，利器盒，通风橱，灭火沙，废液回收桶，新风系统，气体灭火系统，配电箱等设施设备，并学习作用原理及使用方法。

1.1.4药品室设施设备认知模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，根据提示找到相应物品进行学习，通过文字形式讲解相关设备的性质，以及使用注意事项，包括静电消除球，msds, 化学品存储，化学品使用，防爆冰箱介绍。

1.1.5表征室及相关设施设备认知模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，根据提示找到相应物品进行学习，引导认知，学习气相设备，吸风罩，钢瓶柜，钢瓶的使用，气瓶更换的流程等相关知识。

1.2实验室风险识别模块

实验室风险识别模块包括实验室风险识别、药品室风险识别、休息室风险识别、气瓶室风险识别四个模块，使学员身临其境识别实验室内风险并且排除隐患。

1.2.1化学教学实验室风险识别。

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，寻找实验室中存在的风险点，软件通过风险点识别与展示，让学生了解到常见的风险点以及可能带来的事故，起到以此为鉴的作用。风险点包括但不限于缺少安全标识，三废处置不合理，消防器材移位，易燃包装垃圾胡乱丢弃，电线设计不合理乱接插排，通风橱开度不合理排风不畅等。

1.2.2药品室风险识别模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在实验室中漫游，寻找药品室中存在的风险点，软件通过风险点识别与展示，让学生了解到药品存储与分类过程中常见的风险点以及可能带来的事故，起到以此为鉴的作用。主要涉及：强酸与强碱放在一起，氧化剂与还原剂放在一起，固体与液体混放，同一试剂柜中，液体放在上层，固体放在下层，化学试剂标签脱落，化学试剂标签模糊，实验室放置大桶药品（超过5公斤），实验室大量存放化学试剂，试剂瓶开口放置，易泄露、挥发的试剂未存放在具有通风、吸附功能的试剂柜中，剧毒品保存不当，具有高挥发性、低闪点的剧毒品未存放在具有防爆功能的冰箱内，存放剧毒品的试剂柜未执行双人双锁看护，而是钥匙直接挂在柜门上，涉及剧毒、易燃易爆气体的场所无通风设施，用饮料瓶存放试剂、样品，试剂出入库未登记药品台账做不到账实相符，药品室地面有泄露的未处理液体，试剂堆放高度超过安全限制，盛放高锰酸钾的试剂瓶采用橡胶塞等。

1.2.3气瓶室风险识别模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在气瓶室中漫游，寻找气瓶室中存在的风险点，软件通过风险点识别与展示，让学生了解到气瓶存储与使用过程中常见的风险点以及可能带来的事故，起到以此为鉴的作用。主要涉及：缺少钢瓶减震橡胶圈，缺少安全帽，实验室内部氢气瓶、氧气瓶混放，有气瓶的实验室通风不好，氧气瓶上挂有沾油抹布，气瓶保存地有地沟，气瓶没有竖立存放，照明、通风的开关设在室内，没有配置消防器材，气瓶库房内的气瓶没有标识牌，气瓶室内堆放杂物，有的气瓶没有固定或者固定位置不正确。

1.2.4休息室风险识别模块

软件采用三维虚拟仿真形式，使用者采用第一视角在休息室中漫游，寻找休息室中存在的风险点，软件通过风险点识别与展示，让学生了解到实验室以及休息区哪些行为可能带来事故风险，起到以此为鉴的作用。主要涉及：实验区未与学习区明确分开，将药品带入了休息室，在休息室内进食、喝饮料，在实验室内摆放行军床并在此睡觉，在化学实验室内使用电暖器，长头发没有扎起，穿露脚背的高跟鞋，半面罩直接带进休息室且裸露存放。

1.3实验室操作模块

实验室操作模块包括化学品识别与分类储存和实验室三废识别与处置两个模块。

实验室操作模块考察学生对化学品试剂分类存放以及对化学实验室废弃物处理处置方面的能力，包括废液、废气和废固的分类、收集、贮存、处理、日常管理规范。通过第一视角在实验室操作的方式，帮助学生掌握化学品试剂识别、分类、存放方法；化学品安全标签识别方法；不可共存的化学危险品；常用化学危险品贮存禁忌物；管制药品的安全使用。学习实验室废弃化学品，包括废液、废气和废固的分类、收集、贮存、处理、日常管理规范。

1.4应急应变模块

本模块主要模拟火灾事故和化学品洒出等紧急情况发生，学生按正确步骤提示处理实验室内发生的紧急情况。实验室应急应变方向软件主要教学学生对常见的事故应急处理的基本技能。主要包括实验室火灾事故应急处置以及化学品洒出应急处理，培养学生识别危险，报告危险，处置危险的能力依据可能发生的危险化学品事故类别、危害程度级别，划定危险区，对事故现场周边区域进行隔离和疏导，以增强学生对启动和响应学校实验室专项应急预案的能力，向学生传递实验室应急应变中风险识别，快速获取实验室危险源信息以及处置事故中保持信息沟通的重要性。

提供视频演示设备配电系统继电保护，保护整定和定值输入，并进行故障测试。进行说明故障测试组合不少于32种情况，展示出K1、K2、K3保护动作逻辑以及报文情况）

2. 课程教学和考核

2.1 软件系统规格

2.1.1 规格：Web版本

2.2 教学系统功能

2.2.1 虚拟现实HMI：搭建一个高度逼真的虚拟化学实验室场景，在该场景主要完成现场操作及其它辅助操作功能。

2.2.2 软件三维场景其操作方式和真实实验室一致。可以实时模拟真实实验操作的现象和过程，通过人机交互，产生和真实工艺高度一致的结果。

2.2.3 评分系统：虚拟现实场景中的操作进行实时评定，可导出、打印成绩。

2.3 软件操作及功能

2.3.1 键盘操作W/S/A/D按键为前/后/左/右移动视角或者人物走动。

2.3.2 鼠标右键：右键操作为命令操作，右键需要操作的物体，左键选择需要执行的命令，物体会进行相应的运动。

2.3.3 鼠标左键：左键点击仪器的操作按钮，仪器会执行相应的命令

2.3.4 视角旋转：长按住鼠标右键，左右滑动鼠标可以进行360°旋转；

2.3.5学员能力测评系统

2.3.5.1.管理员可自由定义评分维度及评分标准，实现评分维度与评分标准的绑定、编辑；

2.3.5.2.系统可通过AI智能算法，对学员成绩进行分析，计算出学员真实能力值及题目难易度；

2.3.5.3.通过雷达图展示学员各维度的掌握程度，为教学管理、教材更新等提供数据支撑；

2.3.5.4.系统支持SGD，牛顿法等多种优化算法，提升算法收敛速度、计算精准度，提供源代码佐证；
  提供视频展示以上学员能力测评系统内容。

2.3.6 AI助教

AI助教需支持软件管理界面和手机扫描二维码两种方式启动，与软件系统完全兼容。不允许外链展示或链接公共通用大模型平台；可根据软件考核模式、软件配置参数进行显隐控制；针对学员问题，AI助教以内置窗口形式，展示文本，视频，三维程序和H5应用程序等格式的回答内容。

   管理员可自由上传任意资料创建安全专业知识库，至少支持word、pdf、ppt、pptx、excel、png、jpeg、jpg、gif、mp4、wav和mov等格式;至少支持预览并上传fbx、dwg、dxf、obj、sol和grdecl等三维格式。支持上传H5应用。管理员可通过模块拖拽和连线方式完成问答机器人过程定义，模块结构支持用户输入、聊天记录、AI对话、知识库搜索、指定回复、问题分类和文本内容等模块。连线结构连接不同的模块，表示数据的输入输出关系。

提供视频展示以上AI助教功能。

3.教学管理平台

3.1用户端（PC&小程序）

3.1.1登录：支持账号密码登录，支持数字安全验证功能，支持微信登录；

3.1.2个人中心：支持课程开课、考试通知等消息推送；支持学生自行完善个人信息；

3.1.3学习中心：支持平台所有学习内容，包含已分配给该学员的题库练习、考试、教学、课程学习、仿真练习(仅PC端)等内容。

3.2管理员端(PC)

3.2.1.组织架构管理：

3.2.1.1组织及角色管理：支持修改学校基本信息，支持创建无限级组织节点(院系/班级)；支持用户自定义创建角色，为角色进行授权；

3.2.1.2人员管理：包括用户信息的添加、删除、编辑、查询、excel批量导入导出、修改密码。

3.3.考试管理

3.3.1题库管理：支持题库设置多级分类；支持单个添加、编辑、预览、删除题目；支持批量导入题库题目，批量导入题目实现题目查重功能；题目类型支持单选、多选、判断、填空、简答题，题目属性包括所属知识点、难度系数，便于用户对题目进行分类管理；

3.3.2试卷管理：用户可以创建试卷，填写试卷设置、内容设置信息；配置各类题型数量、分数、占比等；

3.3.3考试管理：用户可以根据需要创建、编辑理论考试，考试信息包含：基本信息、试卷、考试时间、考试次数、得分规则、防作弊(人脸识别、定时抓拍、防切屏)、成绩发放规则、阅卷人、参与人等；支持对客观题进行自动评分；支持成绩发放及成绩导出；

3.3.4考试分析：完成率、应考人员、参考人员、最高分、平均分、最低分、成绩分段人员统计、成绩分段人员占比、题型占比、题型正确率统计、成绩排名、参考时间统计、考试时长统计、错题统计TOP5、缺考统计、平台统计、操作系统。

3.4课程管理

3.4.1课程资源：可根据不同资源进行分类管理；可批量上传/下载/删除资源；可编辑资源基础信息以及预览资源。

配套实验室安全设施素材库包括实验室安全介绍、门口信息牌、烟感报警器介绍、静电释放器介绍、紧急器材柜介绍、急救药箱介绍、实验室通风系统、气体检测报警装置、喷淋洗眼器使用方法及注意事项讲解、正压式呼吸器的使用讲解等视频，视频素材风格统一，每个素材都带有同一个标志性人物进行引导，视频不少于10个，总时长不少于30分钟。

3.4.2课程制作：用户可以根据需要创建、编辑课程，课程信息包含：基本信息、课程介绍、章节内容(知识点、理论题库、测验、仿真考试、仿真练习等内容)、课程学时、总分、合格分数等；

3.4.3开课管理:可将课程进行开课，输入开课名称、选择开课开始和结束日期，合格方式、成绩发放方式、是否开启人脸验证、是否开启定时抓拍、选择对应班级或者组织范围；开课完成后可在开课列表查看开课设置页面以及开课详情。

3.4.4开课详情：开课详情默认显示开课列表及对应课程学习人员情况列表；学习人员详情列表包含学员信息、是否参与课程、参与时长、完成度、学时、自动抓拍、分数、课程状态、课程证书等，可进行姓名、学号、参与课程状态筛选，点击查看详情可进行对应人员学习记录明细查询，成绩列表可导出；课程学习过程中可针对学习情况自动统计分析(可设置为每日0点)，统计分析内容包含：参与统计情况、参与时长统计、完成度、参与人员趋势、课程分数统计、各组织参课及合格情况统计。

3.5.教学开展

3.5.1教学计划制定：教学计划设置包含基本设置(名称、编号、类型等)、教学计划设置(可根据不同阶段设置不同教学内容：题库、测验、仿真、课程、线下教学、考试等)、添加教学人员、上传附件资料等；

3.5.2教学管理：进行中的教学可进行教学过程管理；教学过程中可随时发起课堂测验、问卷调查；可新增教学附件、教学人员以及综合素质评价表等内容；线下教学可发起签到、课堂测验、问卷调查、评价、作业等功能，也可将教学过程中的一些影像资料全部上传至平台进行统一管理；

3.5.3教学结果查看：已结束的教学可查看进行教学结果，内容包含教学计划整体信息，学员成绩(学员教学详情)，奖惩信息以及本次教学结果数据统计，数据统计包含线下教学基础数据、考勤统计、签到情况统计、奖惩占比、奖惩统计、各课程合格人员统计及各课程成绩分段统计等多维度数据分析；线上统计包含人员统计、教学时长统计、成绩分段统计等；支持对应全部模块学习完毕并考核合格后，获得对应的荣誉证书，推动用户学习的积极性。

4.仿真管理平台

4.1仿真练习

学员可以在线练习仿真软件，系统会实时收集练习成绩，管理员可以从后台查询、统计学员的练习成绩。支持批量导出练习结果，并导出表格。

4.2仿真考试

4.2.1试卷管理：用户可以创建仿真试卷，将多个软件作为多个题目组合成一个试卷，支持固定题目仿真试卷和随机题目仿真试卷两种试卷类型；可以设置每个题目的分数权重，可以设置用户交卷后是否允许查看成绩；

4.2.2创建仿真考试：根据已创建的仿真试卷资源，进行仿真考试的创建，可将试卷分配给对应的组织，并可设置考试名称、所属分类、考试试卷、考试有效时间、考试总分、合格成绩、答题顺序、是否允许查看分数、允许查看考试次数、是否开启人脸验证、考试负责老师及考试参与范围等信息；

4.3仿真成绩：默认展示所有仿真考试列表，支持查询仿真练习成绩、仿真考试成绩，支持根据考试名称查询成绩列表及导出；

5.档案管理平台

5.1个人档案：包含学校内部人员档案列表、列表支持通过学员姓名、账号、学校、身份证等信息进行筛选；档案内容包含学员基础信息，教学记录、教学考核记录、工伤事故记录、安全奖惩记录取得证书情况等。支持个人档案导出，可导出Word或PDF两种文件格式；

5.2学校档案：包含该学校下所有教学计划列表，可通过学校名称、教学计划名称、教学时间等信息查询；教学计划包含教学计划内容、学员名单、参训率、合格率、学员档案查看等信息。同时支持学校档案导出，可导出Word或PDF两种文件格式；

5.3.数据统计：包含注册账号数、学习人次、各功能模块学习人数情况、热门课程分类统计、理论考试成绩分布统计、仿真考试分类统计、月度学习人员趋势、每日学习人员趋势图、每日学习时长统计图等。