一、教学模型核心定位
本模型面向物流管理、交通运输等专业本科生及职业院校学生，以 “理论建模 - 实操训练 - 思政融入” 为核心，实现三大目标：
掌握集装箱码头核心系统（泊位、堆场、装卸工艺等）的结构与运作逻辑
提升设备操作、调度优化、业务流程处理等实操能力
渗透交通强国、大国工匠精神等思政元素，强化职业素养
二、两大核心模型类型设计
（一）虚拟仿真实训系统（数字孪生型）
核心技术支撑
建模技术：采用面向对象 Petri 网（OOPN）构建离散事件动态系统模型，拆解为 5 大子系统（泊位、装船、卸船、堆场、计算机管理）
运动仿真：基于自行车模型实现集卡、岸桥等设备运动模拟，支持方向盘、踏板等外接设备操作，通过 Box Collider 碰撞检测提升沉浸感
开发工具：3D Max（几何建模 + 纹理优化）+ Unity（场景渲染 + 交互开发），导入.FBX 格式模型构建虚拟港口场景
核心功能模块
模块 | 教学内容 | 操作形式 |
基础认知 | 码头布局、设备识别（岸桥、RTG/RMG 等） | 场景漫游、设备 3D 拆解 |
工艺仿真 | 轮胎式 / 轨道式龙门起重机装卸流程 | 卸船 - 集卡运输 - 堆场堆存全流程模拟 |
调度决策 | 泊位分配、集卡路径规划、堆场优化 | 参数调整 + 方案对比分析 |
应急处理 | 设备故障、货物损坏等场景应对 | 虚拟事故处置 + 流程修正 |
思政融入设计
植入洋山港四期、上海港等自动化码头案例，对比中外港口效率数据
模拟疫情期间港口保供场景，强化社会责任意识
（二）物理沙盘模型（实体可视化型）
规格与结构
尺寸：2500mm×4000mm，总高 1.3m，采用分层布局设计
核心区域：
码头前沿：3 台岸壁式装卸桥（A/B 型框架各 1-2 台）+2 艘集装箱船模型
堆场区：四层三排集装箱（含可开启展示箱）+ RTG/RMG 起重机、跨运车等设备模型
配套设施：集装箱货运站（半敞顶结构）、疏港公路（含 8-12 辆运输车辆）、环形铁路（动态货运机车）
控制中心：集成调度控制台，可手动操控设备运动演示
教学适配要点
标注关键设备名称及功能，匹配《集装箱码头业务管理》课程 “主要机械” 章节教学
预留流程标注区，可粘贴进出口业务流程图、单证流转路径，适配教学大纲核心知识点
三、教学实施体系
（一）梯度化教学模块
教学阶段 | 教学内容 | 模型应用方式 |
基础认知 | 码头布局、设备分类、业务流程框架 | 沙盘模型观摩 + 虚拟场景漫游 |
技能训练 | 装卸工艺操作、调度方案制定 | 虚拟系统实操 + 沙盘流程模拟 |
综合实训 | 多任务协同（船舶靠泊 - 装卸 - 疏运） | 虚拟 + 沙盘联动演练 |
考核评估 | 操作规范性、方案优化效果 | 虚拟系统自动评分 + 沙盘实操答辩 |
（二）课程思政融合路径
知识关联：讲解装卸设备时，引入振华重工全球市场份额数据，弘扬大国工匠精神
案例教学：对比上海港与国际港口吞吐量，强化交通强国建设认知
实践感悟：在调度优化实训中，设置 “绿色港口” 目标参数（如能耗控制），渗透新发展理念
四、技术支撑与应用场景
硬件配置
虚拟系统：高性能计算机（支持 Unity 渲染）+ 外接操作设备（方向盘、踏板、档杆）
沙盘模型：220V/50Hz 电源、动态驱动电机、LED 照明系统（模拟昼夜作业）
适用场景
高校课堂：《集装箱运输与多式联运》《码头业务管理》等课程理论教学
技能培训：港口企业员工岗前培训、设备操作技能提升
竞赛考核：物流技能大赛实操环节、职业资格认证评估
