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专利导航虚拟仿真实验系统

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技术指标

1.1系统采用B/S 架构，支持PC端使用模式，支持本地部署及云端部署。

1.2系统分为教师端、学生端、管理员端，管理端可以对实验数据进行配置，系统支持多套案例数据配置，能根据需要更新配置知识点、图文材料、实验数据、决策试题、评分权重等案例相关数据；教师端提供班级管理、实验管理、实验报告管理；学生端可以在实验过程中对实验操作和步骤进行存档，支持浏览器模式全3D模式运行，支持Chorme,FireFox等支持HTML5主流浏览器使用，所有业务场景均有3D场景界面。

1.3系统界面直观、流程清晰，容易理解和使用，操作方便；教师可根据不同班级开设不同实验，同一个班级可以开通多个实验，教师端操作界面可实时监控每个班级每个学生的实验情况。

1.4支持教学设计、教学过程、教学评价、教学资源、教学观测的全过程信息化管理。

1.5支持实验结束后可自动生成实验报告，学生实验成绩可导出。

1.6系统支持带有常见异常问题处理参考功能。

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教师端功能

2.1班级管理：教师可以创建班级，可通过excel导入，也可以单独添加班级内的学生；教师可以删除和修改已有班级信息，教师可以对学生密码进行重置。

2.2实验管理：进入实验后，教师可以看到实验控制台界面，包括实验知识点和规则、实验入口、实验进度、实验分析、更多操作，实验知识点和规则界面须有知识点的参考视频且老师也可以上传自己的视频；实验入口界面有实验链接，学生可通过实验链接在电脑端浏览器进入实验，系统支持快速复制功能可将电脑端实验链接快速复制；实验进度界面老师可以实时查看每个学生的进度；实验分析界面默认自带实验分析的参考视频,同时支持老师自行上传视频的功能，系统支持学生的成绩可以进行表格统计和图表统计，并且带有实验解析的功能，教师还可以在授课时通过“随机点名”功能对已经加入课程的学生进行点名。

2.3实验报告：实验结束后支持教师在“授课历史”界面进行数据分析，同时系统支持教师查看所有的开课历史；系统支持教师导出实验成绩；系统支持教师在实验结束后通过授课记录查看之前的实验授课数据；学生成绩默认用的是系统自动打分，老师可以设置自动打分和手动打分权重比例，设置完比例后，老师可以手动对每个学生进行打分，然后学生成绩会实时重新计算。

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学生端功能

3.1我的实验：系统支持学生查看老师开启的所有实验，点击“进入实验”按钮可直接进入实验中。

3.2实验报告：学生可以查看参加的所有已结束的实验，系统支持点击“查看详情”按钮，查看详细的实验数据及得分详情。

3.3学生端可以查看系统基本操作流程以及一些异常处理方案

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管理员功能

4.1管理员管理：可以新增管理员需填写姓名、账号、初始密码及权限分配（权限内容不少于28种）,系统支持对已经存在的管理员进行修改或删除。

4.2学校管理员：可以新增学校管理员，可以填写姓名、账号、初始密码、子账号上限。

4.3正式用户：支持新增老师操作，可以实现填写老师的院系、姓名、手机号及可以将已有老师的信息导出等功能操作。

4.4实验标签：系统支持添加实验标签，填写标签名及所属大类，系统支持修改已有信息。

4.5实验类型：系统支持新增类型，填写类型名、实验开始地址、实验历史记录地址、录制实验数据地址、学生开始实验数据地址、学生2d页面菜单Json，系统支持选择是否需要上传实验报告、pc端实验注意事项、手机端实验注意事项的功能，系统支持已有信息进行修改。

4.6学科大类：系统支持添加大类，系统支持二级小类添加、修改、删除。

4.7实验列表：系统支持新增实验，填写实验大类、标签、实验名、实验时长、是否对外可用、实验封面、实验介绍。系统支持对原有实验“数据”进行修改，或者屏蔽实验。

4.8实验视频：系统支持对已有的实验视频进行上传或者删除的功能。

4.9教程章节：系统支持新增教材填写教材名称。

4.10教师日志：系统支持根据教师姓名、手机号进行模糊查询或全匹配查询的功能，系统支持查看教师的开课记录、登录日志。

4.11开课日志：系统支持根据实验名称、教师姓名、手机号、时间段进行模糊查询或全匹配查询。

4.12登录日志：系统支持查看账号类型、登录时间、登出时间及登录IP。

4.13开课次数统计：系统支持根据实验名称，时间段查询教师开课次数，可以按倒序排列、按正序排列，也可以进行导出等功能。

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实验功能

5.1实验全过程以3D形式展开，在每个操作步骤都会通过3D对话带入学生认识步骤操作背景，学生扮演的角色及需要决策的内容；在每个操作步骤学生第一次实验，系统需要给出操作提示，逐个说明UI界面的功能点方便学生理解。系统结构分为十五个部分，分别为：背景介绍、专利导航相关知识学习、农用机械行业认知、农用机械技术分解、专利搜索式构建、产业结构调整分析、产业布局热点方向分析、产业增长热点方向分析、核心专利技术分布分析、龙头企业研发方向分析、新进入者研发热点方向分析、协同创新热点分析、专利运用热点分析、产业重点发展方向分析、专利导航结果仿真及实验报告。（需现场演示）

5.2背景介绍步骤中，首先提供一段动画供学生快速了解实验背景，了解完成呈现界面提示。（需现场演示）

5.3专利导航相关知识学习步骤中，可以点击“知识点”按钮进行知识学习，页面需具有以下内容：知识点页面内容展示和文字描述、决策页面展示和决策内容描述、决策页面决策操作演示和内容描述；完成知识点学习后点击“知识测验”按钮进行测试，在知识测验中要求系统具备判断操作者决策正确性功能，在操作者做出错误操作时系统需进行引导。（需现场演示）

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5.4农业机械行业认知步骤中，需具备但不限“设备认知”“文献调研资料”“行业调研”等功能。在“设备认知”功能模块中，系统需向操作提供收割机、脱粒机、打捆机、干草摊晒机、堆垛机、捡拾机械、禾杆破碎机、联合收割机、挖掘式收获机械、去顶机械、叶菜收获机械、豆类蔬菜采摘机械、水果采摘机械等多个场景供操作者进行相关方面知识认知，并且操作者鼠标移动到农机设备上时，农机设备轮廓高光，此时点击该车设备时，视角拉近正对机械设备。此时学生可以控制视角绕设备进行旋转查看，左上角有返回按钮，底部有设备资料、作业视频按钮，点击返回按钮可以返回自由移动界面，点击底部设备资料按钮可以打开资料页面，点击作业视频按钮可以打开视频页面；在“行业调研”功能模块中，操作者可以使用鼠标对虚拟人物进行控制移动并且可以与NPC 对话咨询，当前功能模块中需具备至少三个场景分别为：农用机械研究所、甲方公司市场部、专利团队办公室等。除场景外操作者可以向系统中虚拟的专家发起提问，可以提的问题如收获机械现状、新进入者的建议、行业龙头企业有哪些、行业分类习惯等，操作者提问后虚拟的专家需要针对不同的问题做出回答，学生可以通过对话摘取调研资料。（需现场演示）

此步骤为项目核心步骤，需严格控制

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5.5农用机械技术分解步骤中，需具备“知识点”“调研资料”“IPC检索工具”“IPC检索记录”“技术分解”等多个功能模块。在IPC检索工具功能模块中操作者可以在IPC工具当中，标注对应的IPC分类信息，操作者可以摘取任意一层条目，标注出来的资料在IPC检索记录页面中按照条目的样式保存和呈现。点击“技术分解”按钮之后出现技术分解操作界面，技术分解操作以向导方式引导学生逐步展开，学生可以从设备结构、行业分类、IPC检索记录中分别选取技术分支构建初步技术池，然后采用思维导图的形式对技术分支池进行体系重构，系统提供一级二级分支的所有选项，操作者可拖动连线。（需现场演示）

此步骤为项目核心步骤，需严格控制

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5.6专利检索式构建学习步骤中，需具备“IPC检索工具”“IPC检索记录”“关键词扩展”“检索式构建”等多个功能模块。“IPC检索工具”“IPC检索记录”操作参照4.5，在关键词扩展功能模块中引导学生从近义词、同义词、不同表述方式、不同语言、不同翻译、单复数等方面引导学生自主填写，系统会提供一个文本框供操作者自由输入，同时会提供一个中英文翻译工具，点击之后操作者可以自由进行英文翻译查询；检索式构建功能模块中，与IPC检索记录及关键词扩展结果产生联动，能提供便捷的方式将IPC及关键词选择结果加入检索式，同时提供常见的索引字段供学生选择，其中包括但不限于关键词、分类号、名称和地址、号码、日期、引证、法律、专利运用标签等类型的字段，同时系统还提供相关运算逻辑或（or）、与（and）、非（not）来组建特定检索范围的检索式。系统最终会从逻辑运算关系、检索项、运算优先级别等多个方面判断学生实操的结果。（需现场演示）

此步骤为项目核心步骤，需严格控制

5.7产业结构调整分析步骤中，需具备“知识点”“制定检索式”“图表编辑”“数据分析”等多个功能模块。点击“制定检索式”按钮系统会进入数据检索界面，学生可以自行选择一个一级分支进行检索式制定，系统会提供所选一级分支的所有二级分支对应的检索式，同时系统会提供所选一级分支需要增补的关键词及IPC分类号，学生根据系统提供的信息制定所选一级分支的检索式并模拟数据检索。数据分析功能模块中学生根据可视化图表内容进行分析总结，确定目前或者未来技术研发的热点方向。（需现场演示）

5.8在产业布局热点方向分析环节、产业增长热点方向分析环节中，具备“知识学习”“制定检索式”“图表编辑”“数据分析”等多个功能模块。点击“知识学习”按钮能查看对应的操作步骤相关知识。点击“制定检索式”按钮系统会进入数据检索界面，学生可以自行选择一个二级分支进行检索式制定，系统会提供所选二级分支对应的检索式，学生根据系统提供的界面模拟检索所选二级分支对应的中国地区专利申请及近五年专利申请。点击“数据分析”按钮系统进入数据分析界面，系统会提供所选二级分支所在一级分支下所有相应数据的可视化图表。学生根据可视化图表内容进行分析总结，确定全球及中国的产业布局热点方向及产业增长热点方向。（需现场演示）

5.9在核心专利技术分布分析环节中，具备“知识学习”“核心专利筛选”“制定检索式”“图表编辑”“数据分析”等多个功能模块。点击“知识学习”按钮能查看对应的操作步骤相关知识。点击“核心专利筛选”按钮，学生可以自行选择一个一级分支进行核心专利筛选，系统会提供一系列相关指标供学生选择，系统根据学生选择的指标及参数设置进行核心专利筛选，系统可以针对学生选择的指标进行评分。点击“数据分析”按钮系统进入数据分析界面，系统会提供所选一级分支的核心专利技术分布可视化图表。学生根据可视化图表内容进行分析总结，确定核心专利的热点技术分布方向。（需现场演示）

5.10在龙头企业研发方向分析环节、新进入者研发热点方向分析环节中，具备“知识学习”“申请人合并”“龙头企业筛选结果”“新进入者筛选”“新进入者筛选结果”“制定检索式”“图表编辑”“数据分析”等多个功能模块。点击“知识学习”按钮能查看对应操作步骤的相关知识。点击“申请人合并”按钮系统提供联合收割机领域的申请量排名前若干位的申请人清单，学生通过交互引导操作进行申请人合并分析。点击“新进入者筛选”按钮系统提供排名前若干位的申请人的专利申请时间分布情况，学生根据系统提供的数据从系统中选择指定数量的新进入申请人，系统可以对学生选择的新进入申请人进行评分。点击“制定检索式”按钮系统会进入数据检索界面，学生可以自行选择一个二级分支制定某个龙头企业或新进入者在该分支对应的检索式，系统会提供所选二级分支对应的检索式，学生根据系统提供的界面模拟检索所选申请人在对应二级分支方向的专利申请。点击“数据分析”按钮系统进入数据分析界面，系统会提供所选龙头企业或新进入者在所有二级分支方向相应数据的可视化图表。学生根据可视化图表内容进行分析总结，确定龙头企业或新进入者的热点研发方向。（需现场演示）

5.11在协同创新热点分析环节、专利运用热点分析环节中，点击“知识学习”按钮能查看对应操作步骤的相关知识。点击“检索式制定”按钮系统会进入数据检索界面，学生可以自行选择一个二级分支制定协同创新专利或专利运用的检索式，系统会提供所选二级分支对应的检索式，学生根据系统提供的界面模拟检索所选二级分支方向的协同创新专利或专利运用情况。点击“数据分析”按钮系统进入数据分析界面，系统会提供所有二级分支对应的协同创新及专利应用数据的可视化图表。学生根据可视化图表内容进行分析总结，确定协同创新及专利运用的热点技术方向。（需现场演示）

5.12在上述操作环节的检索式制定过程中，操作界面会提供常见的索引字段供学生选择，其中包括但不限于关键词、分类号、名称和地址、号码、日期、引证、法律、专利运用标签等类型的字段。同时系统还提供相关运算逻辑或（or）、与（and）、非（not）来组建特定检索范围的检索式，在构建完搜索式后系统最终会从逻辑运算关系、检索项、运算优先级别等多个方面判断学生实操的结果。系统支持阶段性结论能反复修改，在最后步骤进行评分。在图表编制功能模块中，需提供可视化图表的编辑功能，供操作者自由进行编辑，其中包含了：柱状图、饼图、折线图、散点图、折现堆叠图。操作者选择一个图表形式之后，会进入到编辑图表的环节。操作者可以自由编辑X、Y轴坐标的参数项和参数内容，完成图表创建之后，可以进行图表说明的撰写。（需现场演示）

5.13在产业重点发展方向预测环节，点击“查看数据”按钮能看到所有技术分支的专利分析情况，分别有全球该分支专利的申请数据、中国该分支专利的申请数据、近段时间内该分支专利的申请量及占比数据、该分支核心专利的数量及所属上级分支占比数据、龙头企业不同时间在该分支专利申请数据、新进入申请人在该分支专利的专利申请数据、该分支专利的协同创新数据、该分支专利的运用热点数据等。点击“确定发展方向”按钮之后，学生能根据系统的专利导航操作调研出的数据情况选择合理的农用机械技术重点发展方向。系统会根据学生的选择在后续步骤进行结果的仿真模拟。（需现场演示）

5.14专利导航实验报告步骤中，系统需提供实验报告、重新开始、实验解析等三个功能。操作者点击实验报告可以查看本次操作得分及各步骤得分等，同时可以将学生调研、技术分解、分析决策相关的数据、图表、结论等内容在实验报告中呈现。操作者点击重新开始即可重新开始本次实验。操作者点击实验解析可以查看到当前实验的分析内容。（需现场演示）

5.15实验需具备撰写报告的功能，由教师端控制，所有数据分析的页面可以根据预先设定的决策试题选择分析结论，也可以让学生自由撰写分析结论。（需现场演示）