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。

5G+AI 云边一体化智慧出行解决方案，针对道路事故率高、交通拥堵困局、道路交通监管难、公共交通信息阻塞等问题，汇集了5G 通信、AT 算力资源平台、AI 算法、边缘计算网关、车路协同、智慧灯杆、大数据管理平台等诸多软硬件技术成果，具有充分的综合性、创新性、协同性、大集成等特征，同时将 5G、AI、物联网、大数据、云边一体化等技术交互融合，实现交通流感知、交通事件感知、配时方案优化、智慧灯杆、边缘计算网关等功能。 建设进展 研发方向一：网络建设规划南京移动在新港地区优先投入5G建设资源，目前新港开发区范围内，共 规划5G站点114个，其中宏站82个，杆站32个；已开通宏站27个。本项 目规划恒竞路需求站点11个，宏站9个，杆站2个，厂区内部宏站2个，兴 智路需求站点6个，其中宏站2个，杆站4个。 研发方向二：AI云平台研发 南邮信产院投入建设AI云平台，为人工智能提供算力支撑，为算法模型训练提供海量数据和开发环境，为区内 人工智能企业及高校科研人员提供一站式人工智能产业服务，带动人工智能技术的提升。目前已建成。 研发方向三：智慧灯杆+边缘网关 智慧灯杆：场景载体，环境感知等多功能实现。 边缘网关：各个功能互通互联的媒介 目前智慧灯杆进入融合各家设计阶段。 研发方向四:车路协同/无人驾驶交通流感知-实时感知城市交叉口内车流量、速度、排队长度、占有率等数据。交通事件感知-提供停车，逆行，超速，拥堵，变道等事件信息，并提供照片和视频。车路协同-将感知数据下发至无人驾驶车辆，车辆根据获得的信息自动优化行驶路线。配时方案优化-将感知数据直接下发到交通信号机，实时生成交通信号配时方案，下发至交通信号机，实现路口单点自适应控制。 研发方向四：车路协同/无人驾驶建设面向L4级无人驾驶的车路协同系统。主要是车路协同系统车端建设。通信网络建设方面：参与对5G网络的验证，协助验证5G网络与无人驾驶的互联互通。 大数据平台建设方面：其无人驾驶车可以在多场景应用，充当城市各种数据收集的载体。 车路协同云控平台建设方面：承担车路协同云控平台建设。 关注重点 开放性场景定义：一般是指城市基础设施建设运营管理、产业发展、民生服务等领域，对新技术新产品有应用需求的各类工程、项目。通过应用场景开发建设，可以推进新技术新产品的示范应用和迭代升级，助力新技术新产品推广应用。《南京市关于加快应用场景开发建设2021年行动方案》围绕5G+AI云边一体化创新应用示范道路，向全产业链（企业、科研机构等）开放能力。一是路侧基础设施开放，在南京南邮信息产业技术研究院有限公司统筹管理下，开放路侧龙门架、杆位等资源，以及相应的供电 、联网能力，为路侧生态参与者提供宝贵的示范场地；二是数据开放，在保障信息安全和公共隐私的前提下，开放路侧时空全覆盖的结构化与非结构化数据，形成"兴智路数据集"，为产业发展注入珍贵的稀缺数据资源；三是应用开放，建立其他生态参与者加入的申请入口，规范开放"数据集"，通过互联网、展厅等线上线下渠道向全社会展示 5G+AI云边一体化创新应用示范道路的成效。 示范性在中国（南京）智谷的指导下，本项目参与四方集聚各自技术及资源优势，群策群力，协同创新，紧密且高效地推进建设计划；将5G、AI、物联网、大数据、云边一体化等技术交互融合，期望建成经开区人工智能产业方向上的标志性应用场景，树立良好的示范典型。 先进性5G+AI云边一体化创新应用示范道路"项目，针对道路事故率高、交通拥堵困局、道路交通监管难、公共交通信息阻塞等问题；汇集了5G通信、AI算力资源平台、边缘计算网关、车路协同、智慧灯杆、大数据管理平台等诸多软硬件技术成果；与其他单纯的车路协同场景、智慧灯杆场景相比，具有充分的综合性、创新性、协同性、大集成等独特特征和 充分的先进性。

“全面感知、深度融合、多维服务”的淮阴工学院智慧校园建设与应用实践近十年来累计投入 1.98 亿元，围绕新型基础设施、数据中台、智慧教学、智慧科研、智慧管理、智慧服务等方面建成了高水平智慧化数字校园，在学科与信息化融合、网络安全等方面形成鲜明特色。

（一）项目背景 当前，智慧教育具有智能导学、精准推荐、定制辅导、精细评价等特点，已成为国际国内教育信息化发展的趋势。智慧教育的研究主要聚焦于智慧学习环境建设的研究、智能技术支持下的智慧教学研究和机器学习技术支持下的个性化学习研究。智慧教育的出现极大地促进了当前教育中学习空间的重构。在“学习空间”之前，人们通常使用“教学空间”来指代这种场所，将有教学活动的场所均称作教学空间。随着人们对学习过程的理解变化、智慧教育的快速发展以及人们对非正式学习的重视，学习空间逐渐由单一的物理教学空间向包含物理空间、网络空间、移动空间的多元学习空间转变。多元学习空间的提出虽然更多地体现出了“以学生为中心”的倾向，但如何具体衡量多元学习空间对学生学习效果的影响是评价多元学习空间的重要步骤。同时，在多元学习空间具体构建时，面对空间中来源不同、结构多样、数量庞大的多模数据如何进行处理存储、并在保证数据有效性的前提下对教育数据进行隐私保护是多元学习空间需要解决的另一个难点。 （二）项目简介 本项目主要目标是针对信息技术支撑下学习空间多元化、场景复杂、需求多样化，学习者及学习行为呈现出新的特点和规律，研究多元学习空间中学习行为数据化关键技术，构建“云-边缘-物联网”架构的多模态数据存储与处理平台，实现混合式学习环境下学习行为智能感知和数据化，优化学习行为模型，基于实际应用与不同学习目标函数及内容，建立可重复、可预测、可验证的对比数据集，为数据驱动的智慧教育生态构建和教育应用提供核心技术与数据支撑。 （三）关键技术 我们面向智慧教育中准确认知学生的学习状态和行为的大数据需求提出研究方案。本项目实施方案涉及教育学、物联网、云计算、人工智能、隐私保护等多个领域，主要技术路线如图所示： 图 1 技术路线图 其中，项目包括的关键技术主要有以下三点： 1.基于物联网的多模态数据实时智能感知和多时间域数据采集技术 该技术针对学习状态的数据化、特征参数量化问题，设计能够采集多 重学习空间下的智能数据感知物联网系统。主要技术难点在于抽样频率与 识别准确度的平衡、人机交互的变化规律等全新科学问题。 2.学习状态多模态数据解析和智能处理技术 利用智能感知物联网采集实时性的原始学习状态数据，包括面部表情、 脑电信号、头部姿态、交互行为等原始数据，这些数据具有数据量大、模 态多、冗余度高等特点，需要通过智能化的预处理方法转换成可以量化的 状态数据。 3.多层次数据差分隐私保护技术 学习行为数据是学习者被动采集的多方面行为数据，受到日益增长的 具有争议性的数据伦理的制约。该项技术通过数据隐私保护机制实现数据 多层次化的差分隐私安全算法；在保证学习者最大数据隐私性的前提下， 研究满足学习行为分析所需要的数据颗粒度。

本发明公开了一种基于大数据的智慧变电站实时监控系统及方法，具体涉及电力设备监控技术领域，包括多源采集处理模块、动态拓扑更新模块、设备状态监测模块、故障诊断预测模块、设备寿命预测模块、能效分析优化模块以及远程运维调度模块；本发明能够实现高精度故障检测及隐性关联挖掘，提高变电站异常检测能力，有效优化变电站各电力设备的寿命管理；能够确保维护资源分配合理，提高设备可靠性，提升综合能效，减少碳排放，无需人工干预调整运行模式，提高优化效率，实现变电站智能化运行。

锂离子电池是用于便携式电子设备和电动汽车的最先进的电化学储能技术，然而以石墨作为负极的传统锂离子电池的比容量较低且能量密度已接近极限，难以满足人们对高能量密度二次电池的需求。

碳纳米管-硅太阳能电池将具有优异透明导电性能的碳纳米管和高吸光性能的单晶硅完美结合，工艺简单，备受学术界关注。和目前光伏领域所研究的钙钛矿、半导体薄膜、量子点等材料相比，碳纳米管-硅电池将传统硅材料和新型碳纳米材料两者优良的光电性能相结合，有望成为下一代光伏候选技术。和传统晶体硅电池相比， 该电池省略了制备p-n结的热扩散工艺，小面积时无需蒸镀金属栅格，单壁碳纳米管的导电性和载流子迁移率远远高于晶体硅，因此具有低成本、高效率的优点。目前， 该领域的典型结构，无论是碳纳米管-硅还是石墨烯-硅电池，都存在电池效率仍有待提高、电池面积偏小的问题，距离实际应用还比较遥远。