數(shù)字孿生校園是以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、三維可視化等新型數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建的數(shù)智校園的“大腦”。對校園的人、車、資產(chǎn)設(shè)施、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行全聯(lián)接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)全融合、狀態(tài)全可視、業(yè)務(wù)全可管、事件全可控，使校園更安全、更舒適、更高效，運營成本更低、持續(xù)卓越運營。主要聚焦展示綜合校情管理、教學(xué)動態(tài)管理、校園安全安防管理、虛擬沉浸漫游等主題。

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一、方案背景

數(shù)字孿生校園為數(shù)智校園建設(shè)提供了新的可能性。通過數(shù)字化的虛擬校園與物理校園一一映射，校園管理者可以更加全面地了解校園的運行狀態(tài)，實現(xiàn)資源的智能化配置，提高校園運營效率和服務(wù)質(zhì)量。同時，學(xué)生和教師也能夠享受到更加智能化和個性化的學(xué)習(xí)與教學(xué)體驗。數(shù)字孿生校園的出現(xiàn)將助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁上新的臺階，為教育事業(yè)的發(fā)展注入新的動力。

二、能力架構(gòu)

易知微基于EasyV數(shù)字孿生可視化平臺、EasyTwin數(shù)字孿生融合渲染引擎為核心，通過接入物聯(lián)感知設(shè)備、地理空間數(shù)據(jù)、BIM數(shù)據(jù)、教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，結(jié)合模擬仿真技術(shù)與應(yīng)急疏散算法，依托數(shù)字孿生建模與場景渲染能力，打造B/S與C/S雙模式驅(qū)動的數(shù)字孿生數(shù)智校園應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)字孿生校園的場景虛擬還原，打造綜合校情管理、校園沉浸漫游、教學(xué)動態(tài)管理、安全安防管理等校園應(yīng)用專題場景。

三、方案架構(gòu)

1. 物聯(lián)感知體系構(gòu)建

在數(shù)字孿生校園的建設(shè)過程中，整合各類管理子系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)智校園全面連接的關(guān)鍵步驟。這些管理子系統(tǒng)包括安防監(jiān)控、智能樓控、智慧教室等，它們涵蓋了校內(nèi)人、物、資產(chǎn)設(shè)備和各業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

2. 教學(xué)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用

將學(xué)校管理的動態(tài)數(shù)據(jù)匯總到數(shù)字孿生校園平臺上，是實現(xiàn)數(shù)智校園的重要一環(huán)。這一整合過程將各類管理子系統(tǒng)、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、教師教學(xué)數(shù)據(jù)、校園運營數(shù)據(jù)等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整合和分析，實現(xiàn)全面連接和可視化展示。

利用可視化技術(shù)，促進(jìn)教育公平，科學(xué)決策、精準(zhǔn)管理、智慧服務(wù)、輿情分析等全面數(shù)字化解決學(xué)校業(yè)務(wù)系統(tǒng)的孤島和數(shù)據(jù)管理的割裂。提升學(xué)校業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的一致性和全面性；提高學(xué)校業(yè)務(wù)部門數(shù)據(jù)多維分析統(tǒng)一，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在校相關(guān)業(yè)務(wù)和組織層級之間的有效集成與交互。

3. 數(shù)字孿生校園管理

利用數(shù)字孿生技術(shù)的“可視、可管、可控”，構(gòu)建數(shù)智校園統(tǒng)一孿生底座是推動智慧校園建設(shè)的重要步驟。校園數(shù)據(jù)被數(shù)字化地映射到虛擬的平行世界，這樣的數(shù)字鏡像校園可以實時反映實際校園的狀態(tài)和運行情況。這使得校園管理者能夠通過可視化界面直觀地了解校園的運行狀況，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)問題并做出決策。同時，數(shù)字孿生校園還可以模擬多種校園場景，為教師和學(xué)生提供沉浸式的學(xué)習(xí)與教學(xué)體驗。

四、應(yīng)用場景

1. 綜合校情管理

綜合校情方面，通過孿生手段還原實體校園，在數(shù)字孿生校園的場景兩側(cè)，可以展示校園的綜合信息，包括校園的歷史沿革、學(xué)校概況、校園設(shè)施、學(xué)科專業(yè)設(shè)置等信息，讓參觀者清晰了解校園情況。并接入時間天氣動態(tài)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)實校園實時擬真，增加場景真實感。數(shù)字孿生校園可以實現(xiàn)對學(xué)校各個場所的擁有量和使用情況進(jìn)行直觀的數(shù)據(jù)空間展現(xiàn)，管理者可以隨時查看各個場所的使用情況，掌握場所的利用率和資源分配情況，并進(jìn)行資源調(diào)配優(yōu)化，提升數(shù)智校園服務(wù)水平。

2.教學(xué)動態(tài)洞察

數(shù)字孿生校園對接教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)教務(wù)信息的直觀展示和及時調(diào)整，為學(xué)校教務(wù)管理提供更高效和科學(xué)的手段。集成勤務(wù)管理、排課管理、教學(xué)評價等學(xué)校信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以幫助學(xué)校進(jìn)行多維度監(jiān)測分析，從而全面了解教師排課情況、教室資源利用情況、學(xué)生出勤狀況和考試安排等，為學(xué)校教務(wù)運行評價提供全面依據(jù)。通過構(gòu)建師生畫像，并結(jié)合評價模型，可以科學(xué)研判學(xué)校的辦學(xué)水平和學(xué)生學(xué)業(yè)水平，為教學(xué)質(zhì)量的提升和學(xué)生個性化輔導(dǎo)提供支持。

另一方面，基于教學(xué)發(fā)展的大層面，通過多維度分析學(xué)科設(shè)置、科研項目、高端人才、獲獎情況、升學(xué)就業(yè)信息等，可以全面展示學(xué)校的科研教學(xué)成果，為學(xué)校的人才培養(yǎng)和專業(yè)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。這樣的分析和展示有助于學(xué)校更好地了解自身的發(fā)展?fàn)顩r，并制定相應(yīng)的發(fā)展策略。

教學(xué)動態(tài)洞察對于提升學(xué)校的教務(wù)管理水平、優(yōu)化資源配置、實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí)和服務(wù)，以及全面展示學(xué)校的教學(xué)科研成果都具有重要意義，以更高效、科學(xué)的運營方式，提高師生的學(xué)習(xí)體驗和教學(xué)質(zhì)量。

3. 校園安全安防

數(shù)字孿生校園集成安防監(jiān)控系統(tǒng)、消防監(jiān)控系統(tǒng)等校園安全防范管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并融合人臉識別、車牌識別等技術(shù)，應(yīng)用校園安防應(yīng)急方案和應(yīng)急疏散算法，打造數(shù)字孿生校園安全安防應(yīng)用。通過這些技術(shù)的融合，可以實現(xiàn)對校園人員數(shù)量、身份信息、重點場所、車輛通行情況、告警事件等要素的實時監(jiān)測，讓校園管理者能夠全面掌握校園的安全情況，實現(xiàn)預(yù)警、預(yù)案的快速響應(yīng)，從而有效提升校園的安全管控效力。

4. 校園沉浸漫游

數(shù)字孿生校園利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生、教師和家長可以通過第一人稱視角進(jìn)入虛擬校園，實現(xiàn)校園場景的漫游體驗，互動式體驗讓人們能夠更加身臨其境地感受校園環(huán)境。通過虛擬漫游和實時擬真技術(shù)，參觀者可以在不受時間和空間限制的情況下，隨時隨地了解校園情況，感受校園的魅力，為學(xué)校招生、宣傳推廣等方面提供了創(chuàng)新的手段和展示平臺。

數(shù)字孿生校園為數(shù)智校園建設(shè)提供了新的可能性。通過數(shù)字化的鏡像校園，校園管理者可以更加全面地了解校園的運行狀態(tài)，實現(xiàn)資源的智能化配置，提高校園運營效率和服務(wù)質(zhì)量。同時，學(xué)生和教師也能夠享受到更加智能化和個性化的學(xué)習(xí)與教學(xué)體驗。數(shù)字孿生校園的出現(xiàn)將助力教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁上新的臺階，為教育事業(yè)的發(fā)展注入新的動力。

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