理工科资源交互显示系统，数字化赋能理工科实践教学

数字化技术正在推进教育模式的变革和教育内容的创新，以理工科资源交互显示系统为代表的新形态理工科虚拟仿真教学系统，融合物理空间、社会空间和数字空间，构建以学习者为中心的教育教学场景，以其灵活性、安全性和可重复性等特点，为理工科实验教学带来了新的解决方案。

理工科传统教学痛点解析

在理工科教育体系中，传统实验教学面临诸多痛点：

硬件层面，大多数学校理工科实验仪器普遍滞后产业迭代，教学内容与智能制造等新兴领域形成技术代差；教学设计层面，验证性实验呈现碎片化特征，割裂复杂工程问题的系统性认知，同时固定课时制与薄弱的远程支持阻碍连续性实践；师资生态层面，校企资源对接流于表面，缺乏产业经验的教师群体与重操作轻思维的评价体系，共同构筑了新技术进课堂的屏障；这些问题制约了理工科人才的培养。

理工科资源交互显示系统

赋能理工科实验教学

理工科资源交互显示系统由理工科大屏示教区3D-LED系统、理工科视景仿真程控系统和工科智能在线互联管理系统组成，依托互联网、3D-LED大屏、XR\VR\MR等技术，为师生创造线上线下、虚实结合、智能化、个性化、一体化、多元化的理工科虚拟仿真实验环境。

1、理工科大屏示教区3D-LED系统

结合了XR和LED技术，为教学提供了更多的可能性，课中教室操作大屏互动讲解，教师可以点名学生与其协同互动；立足当前主流的教学需求，摒弃传统的 LED 大屏系统授课，满足一个班级同步教学，支持直播课和录播课上课，并能延伸 VR 和 MR 的全新的教学形式；结合最新的虚拟现实技术和设备，把难以在课堂开展的实验环节构建出来，不仅可以提供沉浸式的体验，还可以实现多人协同的互动。

2、理工科视景仿真程控系统

理工科视景仿真程控系统基于虚拟互动视角渲染技术，能够通过指令流数据、流媒体数据及实时渲染数据多模态呈现实训场景，特别配置3路物理通道（指令流/视频流/渲染流）和不少于6路虚拟通道，支持LED大屏、移动终端等多类型设备接入。系统具备多视角智能切换功能，涵盖教师第一人称视角、学生第一人称视角、小组协同场景视角、教师推流与控制画面（如视频、PPT、桌面）、上帝模式视角、跟随模式视角等8种可控视角，并可通过预设参数实现1路或多路信号的智能推流与分配。特别支持第三方影像数据云端接入与存储，在局域网环境下实现1080P画质下低于600ms的同步/异步场景低延迟显示，同时具备外埠视频云端存储和实训画面多终端推送能力，满足教学过程中对多源数据融合、跨平台交互及实时反馈的核心需求。

3、理工科智能在线互联管理系统

多个实训室一次部署，即可满足不同实训室之间的虚拟仿真实训室的管理功能。可以进行基地实训人员账号管理、班级班组管理、实训课程管理、虚拟仿真实训教学过程管理、多种授课模式（翻转教学、PBL教学）、学生学习行为日志记录与管理、虚拟仿真实训教学数据分析与统计、平台在线讨论、在线答疑、多人协作、教学资源云端存储等管理功能。

理工科资源交互显示系统

硬件参数

（1）理工科大屏示教区3D-LED大屏

室内全彩P1.86模组基础参数

1.像素点间距：≤1.86mm；

2.密度：≥288906点/m²；

3.显示尺寸：5.12*2.88=14.7m²；

4.含包边尺寸：5.22m*2.98m=15.5m²；

5.分辨率：2752*1548=4260096点；                                  

6.单元板：320*160；

（2）3D视频处理器

支持DP1.2、HDMI2.0 4K、HDMI1.4和DVI等多路高清输入；独立音频输入输出，HDMI和DP音频解析输出；支持LAN口、手机端APP、RS232串口协议控制；支持主动式3D显示功能；支持最大带载1048万像素，最宽16384像素，或最高8192像素；3.最大输入分辨率4096*2160@60hz，支持自定义分辨率设置；支持16路网口千兆网口输出；支持对视频信息任意切换，裁剪，拼接，缩放；6画面显示，位置，大小可自由调节；视频同步锁相技术。

（3）交互定位捕捉系统

光学动作捕捉相机

1.水平视场角：90°；

2.垂直视场角：70°

3.延迟: 8.3毫秒；

4.安装距离：100米；

5.分辨率：130万像素；

6.最佳追踪距离：10米；

7.焦距4.0，光圈1.8；

8.满分辨率最大帧速：120帧/秒；

9.红外光学追踪，无电、磁和声音干扰；

10.无线追踪，无数据线和电源线的牵绊

11.内置近红外LED闪光灯，波长为850 nm，强度可供调整；

（4）理工科视景仿真程控系统

1.CPU：≥  4核8线程 主频3.6Ghz

2.内存：≥  DDR4 2666 8G*2 支持ECC纠错

3.硬盘：≥ 固态硬盘 1T SSD

4.独立显卡：≥  6G 独立显卡

5.其他：内置集成网络编码功能块，提供了高质量的编码解决方案，系统支持断电自启恢复功能。

（5）其他辅助配件

1.3D眼镜 (30付)；

2.3D眼镜消毒充电柜

3.配电柜及线材、支架

结语

理工科资源交互显示系统能够作为理论教学与实物实训之间的动态衔接层，构建"理、仿、践"三阶递进体系，突破传统实验教学的时空局限与安全风险，深度融合原理推演与理工科实践的双重逻辑，显著提升复合型创新人才培养的质效。