一、项目简介 随着虚拟现实与增强现实技术的快速发展，人们的学习生活将采用新的方式，进入新的领域。在医学方面，由于人体器官构造的复杂性，传统的医学教学方式是无法直观感受到人体器官细节的。AR医学模型教学系统，是在增强现实技术和智能控制技术基础上相结合的创新设计，能够提供更真实、交互性更强的医学教学体验。AR医学模型教学系统，用户可以通过手机摄像头识别真实世界的二维器官图像，并实时在手机屏幕上呈现该器官的三维模型，同时，结合基于蓝牙4.0通信与手势识别的数据手套，根据独特的手势编码，可以对三维模型进行灵活地缩放、旋转、平移等一系列操作，使用户沉浸在由多源信息融合带来的虚实结合的奇妙体验中。AR医学模型教学系统，运用了四元数手势姿态解算、卡尔曼滤波、算术编码、增强现实渲染以及CT三维重建技术，是医学器官模型教学领域的跨时代创新，是该领域未来发展的重要方向，具有极为广阔的市场前景。 二、前期研究基础 （1）2017年国家大学生创新创业训练计划资助“AR VR体感交互手套设计研发” （2）“AR医学教学系统”获2016年第十届国际iCAN创新创业大赛VR/AR行业赛暨首届“红谷滩杯”VR/AR创新创业大赛一等奖 （3）“多人交互式AR/VR教学系统“获2017年第十一届国际iCAN创新创业大赛VR/AR行业赛暨一等奖 三、应用技术成果 四、合作企业 目的是学生的创业公司与合作企业进行合作。

XM-DD电子导尿灌肠训练模型   一、功能特点： ■ XM-DD电子导尿灌肠操作模型采用高分子材料制成，肤质仿真度高。 ■ 模型为成人腹部及盆会阴部，男女外生殖器可互换，标准导尿体位。 ■ 生殖器： · 女性：分开小阴唇可显露尿道口、阴道口和阴蒂，尿道粗、短、直，约3-5cm。 · 男性：尿道全长约18-22cm，具有三个生理狭窄、两个弯曲。 ■ 电子监测系统有指示灯、提示音提示操作正确与否，操作正确时会有模拟尿液流出。 ■ 可进行留置导尿管的示教练习。 ■ 可行不保留灌肠、保留灌肠和清洁灌肠等操作。 ■ 可更换生殖器设计，可反复进行练习。 二、标准配置： ■ 电子导尿灌肠操作模型：1台 ■ 手提铝塑箱：1个 ■ 电子控制器：1个 ■ 可更换生殖器：1个 ■ 电源适配器：1个 ■ 数据连接线：1条 ■ 导尿管：1根 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

成果描述：本发明公开了一种施工及运营期隧道渗流场模型试验系统及其试验方法，包括渗流模型箱的箱体和数据采集装置，箱体的顶部设有压力表，侧壁底部设有溢流孔，侧壁顶端和底端分别设有模型箱上进水孔和模型箱下进水孔；相对的两侧壁上开有隧道孔；固定钢筋笼的两端固定于隧道孔孔缘内壁上，其外包裹隔土层；法兰盘的外圈螺栓固定于隧道孔孔缘外壁上，内、外钢筋笼分别均通过法兰盘固定于隧道两隧道孔之间；法兰盘的内孔设有盖板；在内外钢筋笼之间螺纹连接施工期隔土板；在内钢筋笼内螺纹固定掌子面挡水板；且二者位于同一垂向截面上。该系统可方便、准确、真实地测试渗流场作用下隧道施工、运营期的渗流场情况。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

本发明公开了一种施工及运营期隧道渗流场模型试验系统及其试验方法，包括渗流模型箱的箱体和数据采集装置，箱体的顶部设有压力表，侧壁底部设有溢流孔，侧壁顶端和底端分别设有模型箱上进水孔和模型箱下进水孔；相对的两侧壁上开有隧道孔；固定钢筋笼的两端固定于隧道孔孔缘内壁上，其外包裹隔土层；法兰盘的外圈螺栓固定于隧道孔孔缘外壁上，内、外钢筋笼分别均通过法兰盘固定于隧道两隧道孔之间；法兰盘的内孔设有盖板；在内外钢筋笼之间螺纹连接施工期隔土板；在内钢筋笼内螺纹固定掌子面挡水板；且二者位于同一垂向截面上。该系统可方便、准确、真实地测试渗流场作用下隧道施工、运营期的渗流场情况。

AR实践探究实验室，综合应用AI和AR技术，通过3D建模虚拟再现真实的实验场景，借助先进的体感交互设备Kinect进行虚实互动，将真实的老师与虚拟仿真的实验器材结合到一个画面里，老师实现无需佩戴任何体感设备，纯手势就可以进行实验互动教学。AR实践探究实验室覆盖物理、化学、生物等学科，适用于中学物理实验室、化学实验室、生物实验室等。 软件资源： AR探究实验资源库，按照国家课程标准实验要求，将中学难懂的抽象的复杂的实验运用3D建模及AR技术营造虚实合一的实验场景。老师无需佩戴任何体感设备即可进行手势操作，通过手势可以实现抓取、移动、添加、减少、旋转、拆除、组合等动作，从而进行探究实验操作。 AR探究实验资源库包含AR物理探究实验资源库、AR生物探究实验资源库、AR化学探究实验资源库 方案优势： 1、 纯手势虚实互动操作，便捷简单，真实有效。 云幻科教应用AR创新融合AI技术，精准识别动作互动，人体工学的手势操作，便捷简单，真实有效。学生及老师无需佩戴任何体感设备，就可以通过简单的手势操控虚拟的器材，以互动操作的方式探索、研究更深层次的知识。AR与AI技术的融合，提升了实验的互动性、内容的有趣性、视觉的创新性。 2、 智能记录实验数据，以便进行实验数据验证。 AR实践探究实验室中，老师进行实验操作的数据均可智能记录形成实验数据表格。通过实验数据的总结分析，老师能分析实验数据的正确与否，偏差与否，通过系列数据进行总结验证实验原理，能有效辅助老师进行实验操作和实验原理讲解。AR直观立体的画面，放大化的实验操作，让学生更容易进行理解实验原理。 3、 显示虚拟辅助线，弥补真实实验中无法观察的信息。 AR技术添加虚拟辅助线功能，提供正确的实验参考标准，协助老师轻松讲解实验原理。如探究杠杆的平衡条件课程中，常规教学中，杠杆的平衡只能通过肉眼观察，或会存在些许的误差，AR添加辅助线后，可以通过水平线检查杠杆是否平衡，力与力臂的辅助线标识，方便学生理解杠杆平衡的条件及公式。 4、 虚拟仿真特性使老师可以多次重复进行实验。 AR呈现的内容是将现实与虚拟相融合，虚拟素材的展示非常的生动、形象、直观，如电波、磁场、原子等那些抽象或肉眼不可见的内容，AR可以形象可视化立体化的展示出来，有助于教师知识讲解与学生知识理解。学生与老师可以通过手势识别操作虚拟的器材，课堂体验从2D平面跃升至3D立体，同时每个实验可以反复操作，操作数据可记录多次，教师可以根据学生的操作数据进行对比、点评等， 活跃学生课堂参与程度。

云幻科教初中化学虚拟学科资源库是根据国家课程标准实验要求，依据人教版初中化学实验课程设置，综合应用3D影像、虚拟仿真技术构建高度仿真的虚拟实验环境，供学生进行模拟化学实验。资源库包含一氧化碳还原氧化铁、浓硫酸的腐蚀性与稀释、粉尘爆炸实验、甲烷燃烧等化学实验内容。 初中化学虚拟实验资源库特点 1.    交互式操作，培养实践动手能力 学生通过动手操作完成实验，让学生在实践过程中发现问题，解决问题，鼓励学生“手脑并用”，提高学生实际操作能力。 2.    虚拟实验器材，节省资源损耗 虚拟的实验器材与实验材料可节省实验成本，即使多次操作也无需担心实验资源浪费和消耗问题。 3.    与教材重点实验100%匹配，实验素材丰富全面 化学虚拟实验资源均为人教版初中化学教材中的重点实验内容，根据国家课程标准的教学要求研发，分章节、分知识点制作，针对性强。 4.    正确操作指引，规避实验风险 明确的实验步骤提示，实验操作注意事项提示以及实验知识点总结指引学生正确操作实验，虚拟的实验环境可确保实验安全，不存在实验风险。 5.    打破时间与空间限制，方便学生多次尝试操作 为化学实验教学高效提供便捷安全的平台，耗时长、难演示的实验也能在课堂上展示，并且能无限次练习操作。 6.    虚拟实验环境逼真，提高学生求知欲 通过3D影像、虚拟仿真技术构建的虚拟实验环境调动学生多感官参与，真实感强，给学生身临其境的感受，从而达到体验式教学效果，提高学生的学习兴趣。   初中化学虚拟实验资源库的应用     初中化学虚拟资源库适用于各类3D智能展示硬件设备，结合3D投影机、交互一体机使用效果尤佳。在实验教学中可以进行如下应用。 1.    实验教学活动 教师可运用资源库向学生演示实验操作过程，结合课本知识讲解，总结实验要点，与学生进行互动，活跃课堂气氛。 2.    虚拟实验操作 学生可随时练习化学实验操作，知识点提示可加强学生学习记忆，让学生对实验原理更容易理解，提高学生对化学学科的学习兴趣。 3.    实验知识检测 教师可通过对学生虚拟实验操作的检测，了解学生对化学实验知识点的掌握程度与实验操作的熟练程度。 4、其他应用     与老师一起在教学实践中探讨更多应用方式。

   学科教学化学实验室模式独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统

    生物实验室学科教学模式独特之处：革新的顶装式集成系统使空间变得简单、灵活。实验桌可根据需求自由移动和组合，轻松实现各种模式的转换。做到“你的教室你做主”。     升降臂：化学升降臂可供应实验室以光、电、气、给排水、通风等系统

具有完整的数字电路教学内容，集成一体化先进结构方案，新一代高性能测量与分析仪器，极大提高学生实验操作效率，增强学生创新设计和分析问题、解决问题的能力，同时便于实验室设备的管理和维护。