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开放式虚拟仿真实验教学管理平台软件
一、平台背景 虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。 目前,大多数高校都有针对课程使用实验教学软件,但由于每个专业或课程的情况不同,购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性,各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系,各自为政,形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题: • 管理混乱,各种实验教学软件缺乏统一的集中管理; • 使用不规范,缺乏统一的操作模式和管理方式; • 可扩展性差,无法支持课程和相应实验的扩展; • 各系统的数据无法共享,容易形成“信息孤岛”; • 缺乏足够的开放性; • 软件部署复杂,不同的软件不能运行在同一台服务器上。 二、平台目标 该平台的目标就是高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的,通过系统间的无缝连接,使之达到一个整体的实验效果,学校通过该平台的部署,不仅可以促进系统的耦合度,解决信息孤岛的问题,还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。 平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能,同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源,为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。 三、应用方案 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》第十九章第六十条明确指出:加强优质教育资源开发与应用。加强网络教学资源库建设。引进国际优质数字化教学资源。开发网络学习课程。建立数字图书馆和虚拟实验室。建立开放灵活的教育资源公共服务平台,促进优质教育资源普及共享。创新网络教学模式,开展高质量高水平远程学历教育。 虚拟实验建设的理念就是采用我们这个方案的理念(平台+资源),发布一个虚拟实验中心门户网站、建设一个开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台,然后再陆续把相关虚拟实验课程的资源统一放到该平台来进行管理,从而面向各个学科的相关课程开展虚拟实验教学。 四、平台的主要功能 开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统。 虚拟实验中心门户网站:一个动态Web系统,系统内容包括中心介绍、实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境、教学特色、中心新闻/公告/通知等。 实验教务管理:课程库、培养计划、排课、选课、开课审核等功能。 实验教学管理:现场实验安排、虚拟实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告等。 实验前理论学习:实验前学生通过练习、自测、课件等方式学习实验理论知识。 实验过程智能指导:学生在实验过程中遇到问题可以请求指导,系统给出指导信息。 实验结果自动批改:学生提交实验结果后系统自动评判,给出分数和评分点。 数字化资源管理:各种虚拟实验、仿真软件和演示动画的上传、发布。 实验室开放预约管理:实验室设备借出、实验室预约、实验预约、工位预约管理。 师生互动交流:实时答疑、在线留言等。 系统管理:用户、分组、角色、权限、日志、备份管理和实时监控等。 五、平台特点 1)系统针对学校实验教学整体需求设计,满足校级实验教学需要; 2)可集成所有符合标准的第三方虚拟实验系统和软件; 3)经典实验的设计采用B/S架构,方便学生使用和系统部署; 4)全面开放了实验室的实验资源,提供开放式实验教学服务。方便学生自主灵活参与实验,充分发挥学生的主观能动性,提高实验教学的效果; 5)多种角色应用体系,多种业务权限配置,满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求,受益面广; 6)人性化的协同学习,帮助教师和学生随时随地通过网络在线或离线交流; 7)虚拟实验和现实实验相结合,丰富了实验教学方式,通过系统可同时管理硬件实验和虚拟实验; 8)实验教学排课灵活,可统一安排也可学生自选,提供学生、教师以多种方式打印课表; 9)多种数据导入导出功能,方便各种身份角色数据汇总、数据统计; 10)可无缝集成到学校的教学教务管理系统中; 11)支持实验报告在线提交,并提供实验报告在线批注和智能批功能; 12)可根据现实实验室进行直观的工位布局,方便学生预约和入座; 13)支持在线多媒体编辑宣传内容,可实现实验中心与下设实验室门户网站统一管理; 14)系统更加注重实验教学效果。
北京润尼尔科技股份有限公司 2022-09-09
关于发布可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2024年度项目指南的通告
该重大研究计划面向以深度学习为代表的人工智能方法鲁棒性差、可解释性差、对数据的依赖性强等基础科学问题,挖掘机器学习的基本原理,发展可解释、可通用的下一代人工智能方法,并推动人工智能方法在科学领域的创新应用。
国家自然科学基金委 2024-03-15
安徽大学谢峰老师课题组在宽禁带半导体紫外探测和激光器研制方面取得新进展
近期,信息材料与智能感知安徽省实验室谢峰老师课题组在宽禁带半导体日盲紫外探测器和白光激光器研究方面取得新进展,相关研究成果相继发表在国际知名期刊Opt.Express和IEEETrans.ElectronDevices上,三篇论文均以安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室为第一单位,谢峰老师为论文第一作者。
安徽大学 2022-08-26
物理学院高鹏、刘开辉等利用电镜测量转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁
近日,北京大学物理学院量子材料科学中心、电子显微镜实验室高鹏课题组,与凝聚态物理与材料物理研究所刘开辉课题组、中国科学院大学和中国科学院物理研究所张余洋课题组等合作,利用透射电子显微镜的电子能量损失谱测量并结合第一性原理计算,揭示了h-BN/石墨烯异质结构中的转角关联耦合效应。研究发现,角度依赖的层间摩尔势改变了石墨烯的能带结构,导致石墨烯M点层内带间跃迁能量红移,并且晶格相对扭转诱发的h-BN的布里渊区相对于石墨烯M点的旋转也贡献了新的带间跃迁途径。结果表明,在堆垛的二维材料器件中需要仔细考虑扭转耦合效应带来的影响避免意外干扰;同时,转角连续可调的带间跃迁也可以为新型光电器件设计提供新的自由度。该研究成果以《转角h-BN/石墨烯中的可调带间跃迁》(“Tunable Interband Transitions in Twisted h-BN/Graphene Heterostructures”)为题,于7月5日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters 2023, 131, 016201)。
北京大学 2023-08-22
中小型移动式室外生物质热水发生器
本发明属于生物质能源技术领域,涉及一种生物质能转化装置,尤其是一种中小型移动式室外生物质热水发生器,其主要包括由容水室,燃烧室和保温层等共同围成的发生室,投料口,控氧调节口,排气调节口,水位观测器,测温及注水孔,出灰口等;其能够适应北方高寒地区恶劣的野外使用环境,不需要自来水管道连续供水,不需要提供其它能量源,通过控氧调节口,排气调节口的调节,可按要求提供不同温度的温热水,并利用排气余热解决水位观测,温度测定问题,在包括畜牧业,家禽养殖业在内的多种涉及野外作业的行业中具有广泛的应用前景.
黑龙江八一农垦大学 2021-05-04
基于微流控芯片技术的便携式核酸快检系统
深圳国际研究生院弥胜利副研究员团队与深圳市华迈生物医疗科技有限公司合作,在前期微流控芯片工作成果的基础上快速响应,积极申报新型冠状病毒感染应急防治专项,开展基于微流控芯片技术的便携式核酸快检系统研究的科研攻关任务,致力于研发并建立一种低消耗、低成本、高通量、自动化操作的微流控芯片及其检测方法。 该微流控芯片技术可以大大缩短确诊时间,减少人力的投入,以便于医护人员更加有序和高效地开展防控工作;同时,该技术还可作为核酸检测的通用技术,在未来广泛地应用于多种疾病的检测和预防。目前,样机的主要模块已搭建完成,后期将完成软硬件联调,准备申请医疗注册证。
清华大学 2021-04-10
一种流量可调的可拆卸螺旋式迷宫灌水器
本发明公开了一种流量可调的可拆卸螺旋式迷宫流道灌水器,其特征在于:它包括主体灌水器,螺纹连接在所述主体灌水器外部的出水环腔,以及螺纹连接在所述主体灌水器两端的毛管;在所述主体灌水器的外壁上设有螺旋式迷宫流道和外螺纹;在靠近所述主体灌水器的一端的外壁上开设有进水口,所述进水口连通所述主体灌水器的内腔和所述螺旋式迷宫流道;在所述出水环腔的外壁上设有出水口,所述出水口连通所述主体灌水器的所述螺旋式迷宫流道。本发明的主体灌水器和出水环腔能够方便的旋合或分离,实现出水口处的流量可调,方便主体灌水器清洗和检修,提高整个灌水器的抗堵塞性能和重复利用性。
中国农业大学 2021-04-11
主动式Y型三辊冷连轧带肋钢筋生产线
主动式Y型三辊冷连轧冷轧带肋钢筋生产机组是在我校第二代Y型轧机基础上开发成功的,目前已形成三种机型,可高速连续生产φ5~12mm符合GB13788—92标准的冷轧带肋钢筋,其中KD2型是专门生产大规格φ6~12mm、高强度、既可盘圆收线又可定尺直条钢筋的生产线;年产量15000吨左右。   该生产线的生产工艺流程是:热轧盘卷或直条→机械除鳞→冷连轧减径刻痕成型→消除应力矫直→成品收线(盘卷或直条)。与被动辊拔法相比:轧机采用主动旋转的轧辊主动咬入盘条,减径和刻痕变形一次连轧完成,没有辊拔法压尖或抬辊压辊、穿模等手工操作,操作十分方便;轧辊交替布置,实现无扭连轧,轧制速度高达4m/s;轧机短应力线设计,刚度高,便于盘卷收线,又可在线定尺直条剪断收钱;设备紧凑,占地面积少。操作人员3—5人,无三废污染。 该生产线生产的冷轧带肋钢筋是一种新型高效建筑钢材。是建设部“九五”重点推广产品。广泛应用于房屋建筑、高速公路、机场、码头、铁路、桥梁、隧道、电站、管道、电线杆、市政工程等多种建设工程。属建筑钢材生产,金属线材深加工行业,适合中小企业、乡镇企业、个体企业的“短平快”项目。   该技术是在我校成功推出第二代Y型三辊冷连轧机组的基础上,研制成功的,率先在我国建成了第一条主动式冷连轧带肋钢筋生产线,从根本上解决了被动辊拔法难以生产大规格高强度定尺直条钢筋的难题,95年通过冶金部技术鉴定:“该生产线经使用考核,连续运转正常,工艺稳定,冷轧钢筋产品的各项性能指标均达到国家标准GB13788-92要求,是一种新型高效冷轧带肋钢筋生产线,填补国内空白,属国际先进水平”。获国家教委科技进步二等奖,先后被列入冶金部、建设部科技成果重点推广项目,同时被列入“九五”国家级科技成果重点推广计划项目编号97040302A,该技术专利号为94221292.4。目前该生产线已在北京、深圳、福建、天津、河北、四川等国内十多个省市投产应用,产品经当地省市建委鉴定认为达到国内先进水平。
北京科技大学 2021-04-11
车用燃料电池喷射式氢气再循环泵研发
氢气再循环泵是氢燃料电池系统中的关键部件之一,主要有两种技术路线:电机驱动机械式氢气再循环泵(机械泵)和喷射式氢气再循环泵(喷射泵)。目前国内均无成熟产品,机械泵主要依赖进口,然而该类产品存在大流量下升压能力差、结冰堵转、故障率高等缺点。喷射泵利用氢罐自身压力运行,可完全克服机械泵的缺点,且无需电机驱动、无运动部件,完全避免了由电机带来的能耗、密封、防爆、减振及降噪等致命缺陷,是氢气再循环泵的变革性技术和终极解决方案。本项目综合运用多喷嘴引射新器件、多相适应新技术、全局优化新方法,研发安全、可靠、高效、无源的喷射式氢循环系统,以期解决燃料电池氢循环密封难、能耗高、寿命短等痛点,推动行业进步。
山东大学 2021-05-11
分布式光伏系统并网变流器的研发与产业化
项目成果/简介:并网型光伏发电系统所发电能馈入电网,降低系统发电 成本及能耗。由于与电网相联,因而发电装置的电能质量、发电效率、稳定性、可监控性的技术要求都很高。分布式运营利用建筑屋顶,就近就地分散供电,发电节点(单机容量20KW及以下)将电能馈入低压内网,提供给局域电网内用电节点,在局域网内起到电网用电调峰作用,电能在局域网内消化,不需电力部门调度。应用范围:该领域市场前景广阔,欧盟、美国双反(反倾销、反补贴)制裁,但却促使中国国内光伏市场将在政策扶持下快速发展。2015年,年装机容量预计为15GW,分布式发电总量将达到7GW,2017年,总装机容量将达70GW,2020年突破100GW大关,并网变流器年产值约1000亿元。项目阶段:其他(样品)效益分析:本项目已申请一种基于倍频调制的单相光伏并网逆变器改进无差拍控制算法、一种新型电能质量自适应调节的光伏并网逆变器、分布式光伏并网发电与储能设备的控制方法等专利,解决潮流方向变化导致配电网内的无功调节困难等电能质量问题。
同济大学 2021-04-10
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