项目整体要求 一、软件运行要求 *.支持在**** **位及以上操作系统上运行。 *.操作方便，使用键盘鼠标即可操作，不需要外加设备。 *.仿真实验结果要求：通过仿真得到的制剂处方及虚拟实验得出的实验结果应具有合理性、科学性。 *.虚拟实验资源采用*******技术开发，虚拟实验平台采用****技术开发。 *.所开发的虚拟仿真实验必须以*/*模式运行，无需安装客户端，虚拟仿真实验能直接用浏览器打开进行实验，能实时记录实验过程信息、参数、实验结果，能通过平台提交虚拟仿真实验报告。 二、虚拟仿真实验管理系统： 分为基础管理模块，权限管理模块，实验教学设计模块，和考试系统模块。 *.*、基础管理模块： *.*.*登录页面采用动态***页面设计，管理员可以自由改变登录页面图片轮播图片。 *.*.*管理员可以自由添加，修改通知公告和新闻栏，包括标题栏，上传封面，简介，内容详情，以及分类。 *.*.*平台登陆后主页显示个人信息。包括登陆次数，上次登陆时间，累计实验时长，累计实验次数。 *.*.*平台可用饼图，数据视图，查看个人实验完成情况，并可下载图片。 *.*.*平台可用数据视图，折线图，柱状图查看近十次实验考试成绩，并可以下载图片。 平台可以分实验查看个人实验完成情况，及实验考试成绩。 *.*.*平台可以查看个人信息，包括个人资料，个人密码管理，登陆时间，登陆**地址，登陆次数，每次登陆使用时间。 *.*.*平台具有快速链接功能，可以直接跳转到所需要的操作页面。 *.*.*用户管理中心，使用者可以添加相关的学院，专业，班级。并且可以进行该和删除。在对应的班级或者专业可以手动添加学生信息，教师信息，也可以采用模板进行导入。 *.*.*系统具有自动查重功能，如果有工号或者学号重复，重复学号系统会自动加标识。 *.*.**职务栏默认为学生。可选择的职务为：教师，老师，教授，副教授，讲师，院长，校长，副院长，主任，副主任 *.*.**在实验管理系统中，使用者可以查看平台所配置的实验，也可查看对应学院，对应专业，对应班级的所有实验。 *.*.**实验名称，所属课程，介绍，实验显示图片可修改。 *.*.**帮助文档，实验讲义，可自由上传。 *.*.**实验对应成绩可以查询。查询支持分院系，分班级查询，可以显示用户的完整信息，包括学院，姓名，院系，专业，班级，最高成绩，实验总次数，实验总用时，教师评分，批改教师，教师评语，批改时间，实验记录，成绩列表，答题详情，操作，类型。并且支持搜索功能。 *.*.**在我的实验中，可以看见所赋予的实验列表名称，可以查看帮助文件，讲义，开始试验以及我的成绩。 *.*.**在我的成绩中，看见实验分数，开始时间，结束时间，实验用时，实验记录数据，答题详情等教学行为数据。并且在实验数据记录中可以编写实验报告。 *.*.**成绩汇总中，可以按院系，按专业，按班级，按课程分类查看实验成绩。管理员可以修改实验成绩并进行点评 *.*.**实验考试管理中，使用者可以随意创建实验考试。包括实验考试的名称，试卷介绍，考试时长，考试课程。具有实验考试组卷功能，并且可以指定考试的范围和考试时间。 *.*.**在实验组卷功能中，使用者可以从实验中任意选择需要考试的实验内容，从考试范围内选择需要考核的实验个数，系统会自动随机分配考试题目。 *.*.**实验考试成绩可以统一查看。 *.*.**我的实验考试中，使用者可以查看正在进行的实验考试和已经过期的实验考试。 *.*.**平台支持分布式署部署，可在同一台服务器上部署多套，也可在多台服务器上部署。 *.*权限管理模块： *.*.*用户管理功能采用权限管理，不局限于学生，教师，管理员等角色限定权限。 *.*.*在用户管理中心，使用者可以查看院系情况，对应专业，对应班级，对应人员的权限组，及权限。并且可以为对应的人员分配对应的权限。 *.*.*权限组管理页面，使用者可以添加角色信息，并且为角色赋予相应的权限。 *.*.*平台有详细的权限功能说明，对每一个权限进行功能描述。 *.*实验教学设计模块 *.*.*实验步骤信息可以自由修改，每一步的文字步骤信息教师可以自由编辑。 *.*.*每一步的闪光提示和查看操作提示扣分权重教师可以自由修改。 *.*.*每个实验的实验目的，实验原理，实验说明可以自由添加和修改。 *.*.*软件演示模式自动播放扣分可以修改。 *.*.*提示信息可以自由添加在任意步骤前后。 *.*.*在实验中每个步骤，教师可以根据知识点自由添加对应的知识点考试试题。考题会在学生做实验过程中，自动弹出，考试成绩可以记录在最后的实验结果中。 *.*.*所有的实验教学设计功能可以一键还原。 *.*、考试系统模块 *.*.*考试系统具有试卷题管理功能，试题可以选择单选题，多选题，判断题，填空题，简答题和论述题。 *.*.*试题可以任意添加和删除，也可以通过模板自动导入。 *.*.*考试题目具有标签功能，方便使用者在组卷以及在进行成绩统计时进行分类查看。标签可以任意添加和修改。 *.*.*试题可以设置难度系数。系统会根据在使用过程中答题的错误率自动计算难度系数。例如某一道题初始的难度系数设为容易，但是学生的错误率很高，系统会自动增加此试题的难度。反之，系统会自动降低该试题的难度。 *.*.*试题的内容和答案不限制于文字，还可以上传图片。 *.*.*试题可以设置提示参考，描述，以及分值权重以及解析。答题结束后，系统自动会给出答错题目的解析。 *.*.*系统具有自动组卷功能。使用者可以任意创建试卷名称，试卷介绍，及格分数，考试时长和发布时间以及试卷难度系数。系统会根据创建的试卷难度自动从题库中选择对应难度的题目。如果对应难度的题目不够，则会平均从高于和低于此难度的题目中进行选择，使试卷整体的难度系数达到所需难度。 *.*.*自动组卷功能中，通过标签对题库进行筛选。通过设置题目类型以及每题的分数权重，系统会自动进行组卷。可以自由选择试卷中包含某一个标签或者同时包含某多个标签的题目的数量，也可以限定包含某些标签且不包含某些标签的题目的数量。 *.*.*生成的试卷可以预览查看，可以修改，可以指定上线时间，或者删除。 *.*.**生成的试卷可以锁定题目，但是题干顺序和相同题干的答案顺序均会随机变化。同时，系统会正确统计所选择的答案的数量。 *.*.**生成的试卷可以不锁定题目，题干会从题库中随机生成，相同题干的答案顺序会随机变化。同时，系统会正确统计所选择的答案的数量。 *.*.**考试成绩可以按照学院，专业，班级，试卷名称，考试时间，测试总次数，试卷总分等进行统计。 *.*.**考试系统具有错题本功能，可以统计错误的题目，方便复习学习。 三、虚拟实验资源主要功能 *.处方优化、虚拟实验采用全三维建模，具有实验原理和相关知识学习：主要介绍与该实验相关的知识。 *.虚拟实验场景应包括实验中所需要的各类实验场景，如实验场地、虚拟设备以及仿真场景室内外工作环境，可实现多场景室内外自由漫游。 *.虚拟实验提供虚拟实验的演示、学习和考核等不同模式，并且在整个实验过程中可以在不同模式之间无缝自由切换。在演示模式中，系统自动执行虚拟实验演示操作方法。在学习模式中，通过打开提示，可以根据详细的步骤提示、**物体上的红光闪烁引导对于实验操作步骤进行学习，在引导下完成虚拟实验。在考核模式下，操作者在没有提示的情况下独立完成整个实验。详细的步骤提示可以通过平台自由修改。 *.打分和计时：在不通过管理平台修改设置的情况下，系统按照预先设定的默认方式进行打分和计时。也可以通过管理平台进行以下操作：修改每个步骤的打分、加入其它错误扣分方式、修改默认计时时间等。 *.实验加载后，会出现实验封面，该封面上一般会显示实验名称、主要仪器型号以及主要仪器设备或场景的图像。 *.进入实验中以后首先进入前置教学环节。首先展示与实验相关的教学知识，如实验目的、实验原理。点击“跳过目的原理”进入下一教学环节。在文字、图片介绍之后，会在三维场景中对于实验所涉及的仪器和装置及其重要部件进行介绍。 *.虚拟实验通过*、*、*、*控制前进、后退、左移和右移移动，*、*控制场景的放大、缩小，鼠标右键控制镜头角度，鼠标左键控制选取物品。 *.实验配备语音系统，操作过程通过语音系统，朗读操作步骤提示，操作过程中可以听到操作步骤说明。朗读内容可以通过平台自由修改，并且与实验中所显示的文字提示内容可以分别独立修改。 *.在实验过程中可以在不同的大步骤之间自由切换，可以随时跳转到其他大步骤。 **.实验过程、实验成绩能够自动上传至平台，学生可以根据实验记录进行数据处理，书写实验报告，老师可以根据实验记录和自动评分进行综合打分。 **.能够记录学生多次实验的用时、成绩，可以通过相关数据对于学生学习情况进行综合评价与研究，可以给出一组学生（例如一个班级、一个院系）的成绩分布统计。 **.教师可以在实验的任意部分插入讲解文字和图片，也可以在实验过程中的任何一个环节插入试题，包括选择题、判断题、主观题中的任意一个或多个，系统能够自动对于选择题、判断题进行打分，能够将主观题的回答结果上传平台自动添加至实验报告中，供教师综合评判。 **.处方优化系统允许选择不同制剂优化人工智能模型（两类以上）进行新的药物处方优化；并允许用户通过调整参数和数据，训练新模型用于处方优化。 四、虚拟实验内容 （一）项目开发总体目标 *.实现基于人工智能的制剂处方的自由设计与优化; *.实现基于优化实验方案的制剂制备操作; *.实现制剂质量的检测操作和人工智能结果预测; *.实现基于操作过程的考核和人工智能结果分析; *.实现基于人工智能的知识、操作助理。 （二）制剂处方设计优化人工智能模型 *. 构建制剂处方设计优化人工智能模型，提供固体分散体、脂质体等*种以上剂型选择，由学生根据自身设计目标选用。 *. 学生根据设计目标选定剂型，设定药物、辅料以及其用量比例或范围，使用处方优化模型进行处方比较和优化，并可给出影响结果的主次要因素。 *. 学生可根据需要，通过输入数据、调整参数，重新训练处方优化模型，并用于新药物处方的设计与优化。 （三）固体分散体的实验方案设计、制备及其质量评价 *.制剂实验方案设计。根据实验设计理论和方法，建设针对正交实验设计界面，由学生根据自己想要制备的新剂型，选择不同实验设计优化方法、影响因素(温度、浓度、制备方法、物料等)、水平，指标，设计制剂实验方案。提供相应的智能辅助，如对实验方案的建议、知识查询等。 *.模拟制剂制备的**操作过程，根据实验设计方案，自主选择需要的设备进行操作，需体现差异化操作，并记录实验数据。采用溶剂法，熔融法。 *.制剂质量评价。模拟制剂质量**设备测定过程，使用常规测定仪器和操作过程，结合人工智能算法预测模型，根据学生设计方案中涉及的因素，结合实验操作得分记录，给出综合质量指标结果。 *.综合知识体系。将实验设计与数据处理、固体新剂型、安全与环保、*** (***)、仪器设备相关知识点进行综合，学生可使用**快速查找知识点进行学习，同时与固体制剂实验设计模块、固体制剂制备模块、制剂质量评价模块进行集成，结合**和相关知识点学习，形式包括文本，图片等。 *.自动考核统计，根据设计能力，操作能力，综合能力的自动考核，给出成绩分布，提示存在的问题。 *.知识点交互的方式选择，实验操作过程中，动态显示碎片化知识点，关键实验步骤完成后，提供问答方式。 （三）纳米粒的实验方案设计、制备及其质量评价 *.制剂实验设计。根据要素与设定的考察因素确定实验方案。考察因素包括载体、制备方法、时间、溶剂等等。考察因素的水平如设计载体的类型，设计药物与载体的比例，设计油相与水相的比例，设计超声的时间。 *.称量一定量的载体和药物加入到烧杯中，向烧杯中加入一定量的***有机溶剂，根据设定的油相/水相比例，称量一定量的纯水加入到另一个烧杯中， 将溶解有药物和载体的***加入到纯水中，然后根据设定的超声时间，利用探头式超声波粉碎仪进行超声，剪一段透析袋，将透析袋的一端封紧后，将超声后的溶液加入到透析袋中，然后将透析袋敞口的一端封紧，随后将透析袋浸入到纯水中，透析一定时间，透析结束后，从透析袋中取出样品，转移到离心管中，以*******的转速进行离心*分钟，离心结束后，取出上清，然后进行冷冻干燥，得到固体纳米粒的样品。系统根据完成操作正确与否给出是否可以进行下一操作的提示，操作错误则弹出该操作对应的测试题，回答正确后可以获得重新操作一次的机会。 *.制剂质量评价。称量一定量的固体纳米粒样品，称取一定量的***有机溶剂，将固体纳米粒加入到 ***中，超声**分钟溶解样品，使用紫外分光光度计，在*****下检测紫外吸收，测定包封率。 *.综合知识体系。结合**和相关知识点学习，形式包括文本，*****，视频，课后测试题等。 （四）实验统计 *.实验报告包括本实验所有学习知识点和交互操作的统计，不少于**处。 *.实验报告包括本实验达成的步骤的目标要求，目标达成赋分模型，每个知识点或者交互步骤的实际得分统计。 *.支持计时结束后自动提交和计时结束前主动提交两种方式。

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