摘要：隨著科技的飛速發展，智能樓宇已成為現代城市建設的重要組成部分。職業教育作為培養專業技能人才的重要途徑，急需適應這一趨勢，更新實訓教學模式。智能樓宇虛擬仿真系統的建設，為職業教育實訓教學提供了全新的方向和解決方案，能夠有效提升學生的實踐能力和就業競爭力，推動職業教育與現代建筑行業的深度融合。

一、引言

在當今數字化、智能化的時代背景下，智能樓宇作為集建筑、電子、通信、自動化等多領域技術于一體的綜合性建筑體系，正逐漸成為城市發展的主流。它不僅提升了建筑的功能性和舒適性，還實現了能源的高效利用和環境的可持續發展。然而，智能樓宇的建設和管理需要大量具備專業知識和實踐技能的人才。職業教育作為培養應用型人才的主力軍，面臨著培養智能樓宇專業人才的緊迫任務。傳統的實訓教學模式已難以滿足智能樓宇行業的復雜需求，智能樓宇虛擬仿真系統的建設應運而生，為職業教育實訓教學帶來了新的機遇和變革。

二、智能樓宇虛擬仿真系統概述

智能樓宇虛擬仿真系統是一種基于計算機虛擬現實技術和智能控制技術構建的虛擬教學平臺。它能夠高度逼真地模擬智能樓宇的各種場景和設備運行狀態，包括建筑結構、安防系統、暖通空調系統、給排水系統、電氣系統等。學生可以在虛擬環境中進行各種操作和實驗，如設備安裝調試、系統運行監控、故障排除等，仿佛置身于真實的智能樓宇項目現場。該系統不僅涵蓋了智能樓宇的各個技術領域，還能根據教學需求進行靈活定制和擴展，滿足不同層次、不同專業方向的教學要求。

三、智能樓宇虛擬仿真在職業教育實訓教學中的優勢

（一）提供逼真的實踐環境

傳統的實訓教學往往受限于實體設備的數量、場地空間以及安全等因素，難以讓學生充分進行實踐操作。而智能樓宇虛擬仿真系統能夠創建高度逼真的虛擬場景，學生可以在虛擬環境中自由地進行各種操作，無需擔心設備損壞或安全事故。

（二）降低教學成本

建設實體智能樓宇實訓基地需要大量的資金投入，用于購買設備、搭建場地、進行設備維護等。相比之下，智能樓宇虛擬仿真系統的建設成本相對較低，且后期維護簡單。一旦系統搭建完成，只需通過軟件升級和更新即可滿足不斷變化的教學需求，無需頻繁更換實體設備。這不僅節省了資金，還提高了教學資源的利用效率，使學校能夠以較低的成本為學生提供高質量的實訓教學。

（三）提高教學效率

智能樓宇虛擬仿真系統可以根據教學進度和教學目標，快速生成各種實訓任務和場景，教師可以靈活地安排教學內容，學生也可以根據自己的學習進度進行自主學習和反復練習。系統還具備自動評分和反饋功能，能夠及時為學生提供操作結果的評估和改進建議，幫助學生更好地掌握知識和技能。此外，虛擬仿真系統還可以實現多人在線協同操作，模擬團隊合作的工程實踐場景，培養學生的團隊協作能力和溝通能力，進一步提高了教學效率和質量。

（四）增強教學靈活性和創新性

智能樓宇虛擬仿真系統具有高度的靈活性和可擴展性，教師可以根據教學大綱的要求和學生的實際情況，對虛擬仿真場景進行個性化設置和調整。例如，在講解智能照明系統時，教師可以改變虛擬場景中的建筑結構、燈具類型、光照強度等參數，讓學生在不同的條件下進行系統設計和調試，培養學生的創新思維和解決實際問題的能力。同時，虛擬仿真系統還可以引入新的智能樓宇技術和理念，如物聯網、大數據、人工智能等，使學生能夠及時了解行業前沿動態，拓寬知識面，增強就業競爭力。

四、智能樓宇實訓室空間設計案例

唯眾智能樓宇實訓室分為理論教學區、智能化工程技術實訓1區、智能化工程技術實訓2區、停車場系統工程實訓區、器材存放區四個部分，均為實物1：1建模。

包含公共廣播實訓裝置、電工配線端接實訓裝置、智能化消防系統實訓裝置、門禁對講實訓裝置、視頻監控實訓裝置、智能化安防監控實訓臺、智能樓宇3D虛擬仿真實訓平臺、智能化工程應用實訓裝置、模擬滅火虛擬仿真實訓平臺、出入口道閘實訓系統、智能停車場實訓系統、展示柜、操作臺、存放柜等。

智能樓宇實訓室平面布局圖

智能樓宇實訓室空間設計

智能樓宇實訓室平面布局圖

智能樓宇實訓室效果圖

智能樓宇實訓室理論教學區

智能化工程技術實訓區

智能化工程技術實訓區

模擬滅火仿真實訓平臺

器材存放區

出入口道閘實訓系統

智能停車場實訓系統

智能停車場實訓系統

智能樓宇實訓室

五、智能樓宇3D仿真實訓平臺

唯眾智能樓宇3D仿真實訓平臺，是建立在現實建筑智能化工程基礎上，利用3D虛擬現實技術，依托于3D虛擬Unity平臺通過模擬或還原現實中的建筑智能化工程，構建一個虛擬的3D立體工程場景。學生可以通過個性化的3D虛擬化身，在三維立體的虛擬環境中遍覽智能化建筑的所有細節，形象逼真，細致生動。

同時平臺以“互聯網+企業實踐業務型”為思想，集“教、學、做”為一體的理念，以通用的、相對標準的現代化建筑智能化項目建設為核心，虛擬3D的工程場景，功能涵蓋建筑智能化系統的安防監控、視頻會議、背景音樂、樓宇對講、停車場管理、機房工程等各個子系統。

智能樓宇3D仿真實訓平臺

平臺特點

1、提供一整套完善的3D虛擬仿真教學系統，可以和樓宇智能化教學實訓系統無縫集成；

2、采用多媒體技術手段，提供了豐富的教學資源，方便師生學習；

3、針對樓宇智能化系統進行進行全面3D仿真，重點仿真我們在實訓室或者實訓基地內無法提供樓宇智能化實訓教學場景進行直觀系統呈現，為學生提供3D產體場景實訓指導；

4、平臺提供考核功能，實現自動考試，減輕了教師的工作量；

5、由豐富的實驗教學專家精心設計典型案例，能夠培養學習者設計和創新能力；

6、將知識學習和實驗動手能力的培養有機融合，形成完整的實訓教學體系；

7、虛擬場景能夠呈現真實項無法體現的項目場景，提高了去現場實訓的安全性；

8、采用游戲式界面友好直觀、所有的仿真器材操作貼近實際，真實感強；

9、可擴展性強，可根據教學需要靈活添加實驗器材、典型實驗、考試任務，提供個性化定制服務；

10、樓宇智能化課程遵循國際項目標準，提供比實驗室中更靈活的方式進行實訓仿真。

平臺說明及實訓功能

（一）功能概述

1、智能樓宇3D虛擬仿真實訓平臺軟件采用 B/S 架構。

2、利用 3D 虛擬現實技術仿真智能樓宇的典型場景，如：視頻會議實訓中心、背景音樂實訓中心、智能安防實訓中心、樓宇對講實訓中心、停車場實訓中心。

3、可通過鍵盤、鼠標對“典型場景“中的典型三維模型（設備）進行旋轉、平移、放大、縮小，同時系統系統配以背景音樂進行介紹和講解。

4、 操作步驟的有提示；操作錯誤時，系統會彈出提示，并可重新操作；并配備文字及語音說明，并可根據需要打開或者關閉。

5、模塊化架構，可根據需要開放那些模塊，在首頁有導航欄。

（二）3D 虛擬仿真教學實訓平臺典型場景

唯眾樓宇智能化3D仿真實訓實訓大樓

唯眾視頻會議實訓中心

唯眾背景音樂實訓中心

唯眾閉路電視實訓中心

唯眾智能安防實訓中心

唯眾樓宇對講實訓中心

唯眾停車場實訓中心

（三）智能安防實訓中心

（1）典型場景：安防中心、門衛室以及“道路邊和實訓大樓內“的攝相

（2）在“安防監控中心“處，對”安防監控系統圖進行”展示。

（3）詳細介紹各種器材：攝像機、硬盤錄像 機、云臺、距陣、監視器。

（四）視頻會議實訓中心

（1）典型場景：會議室。

（2）在實訓大樓的會議室對“會議系統圖進行”展示。

（3）詳細介紹各種器材：音箱、功放、話筒、控制器、會議終端、大屏、調音臺。

（五）背景音樂實訓中心

（1）典型場景：廣播中心。

（2）在實訓大樓的廣播室對”背景音樂系統圖進行”展示。

（3）詳細介紹各種器材：：室內和室外音箱、功放、話筒、控制器、調音臺。

（六）閉路電視實訓中心

（1）典型場景：門衛室閉路電視器材。

（2）在教師宿舍樓的門衛室處，對閉路電視系統圖進行”展示

（3）詳細介紹各器材：攝像機、硬盤錄像機、云臺、距陣、監視器

（七）樓宇對講實訓中心

（1）典型場景：教師宿舍樓單元門、進戶門。

（2）在“教師宿舍樓“處，對”樓宇對講系統圖進行”展示。

（3）詳細介紹各種器材：對講主機、對講分機。

（八）停車場實訓中心

（1）典型場景：倒閘處。

（2）在“倒閘“處，對”停車場系統圖進行”展示。

詳細介紹各種器材：停車場控制機、自動吐卡機、遠程遙控、遠距離卡讀感器、感應卡（有源卡和無源卡）、自動道閘、車輛感應器、地感線圈、通訊適配器、攝像機、傳輸設備、停車場系統管理軟件。

平臺界面

智能化安防實訓中心

視頻會議實訓中心