学生通过基于虚拟仿真实验的预习自动评判系统了解实验原理、仪器的原理及使用，完成实验操作过程，课前建立实验直观认识。系统通过基于实验操作规则（非固定操作 顺序）的教师专家评判系统自动评判，指出错误，通过多次预习协助学生完成课前预习。 用于解决实际教学中学生大面积实验预习难于有效开展的实际问题。问题体现在:1. 由于实验实和师资力量等限制，很难提供给的环境，使学生无法对实验环境建立起直观认识；2.由于教学时间和手段限制，教师也无法有效的对学生的预习情况进行有效检查,教学过程“走过场”，影响教学质量提高。 针对物理实验教学质量提高的困难， 1995年，中国科学技术大学研制成在国际上首创开发出《大学物理仿真实验》，而且不断增加内容和更新版本，使它成为一部系统的活的物理实验教科书，学生利用它进行课前预习、课后复习和自我训练，使物理实验教学突破时间和课堂的限制，实现与理论教学相同的学习链。在多年《大学物理仿真实验》研究与实践的基础上，科大奥锐推出物理实验在线预习系统，利用在线仿真实验让学生深入理解实验，模拟实验操作过程；通过在线预习考试系统检查学生，确保效果学生预习质量。 大学物理实验预习自动评判系统，采用计算机虚拟现实技术，在原有的《大学物理仿真实验》的基础上，进一步加强虚拟实验的模型设计，建设与理论考试相结合的在线实验预习环境，用仿真实验替代了学生按书本抄写实验步骤、实验原理的过程。促使学生完成一个完整的学习链过程，保证大面积实验教学质量的提升，同时大大减轻了教师批改预习报告和实验报告的工作量。它的应用使课堂实验教学实现学生自主学习、教师答疑。 曾荣获1996年获得中国科学院教学成果一等奖；1997年获得教育部全国优秀CAI成果奖；1997年DOS版本获得国家级教学成果二等奖；1997年曾经代表中国CAI最新成果参加联合国科教文组织大会演示和到英国，日本等国家进行国际交流和展示；1999年获得安徽省优秀CAI成果一等奖；2000年获得安徽教学成果特等奖；2001年获得国家教学成果奖。 系统介绍 系统特色： 1.  开放式的预习环境。学生可在指定时间内在线预习实验，不受实验室和课时的限制。教师可以根据需要限制学生单次实验的预习次数。 2.  学生实验操作初始状态和测量值都是随机产生，对应的正确结果各不相同，有效避免抄袭现象。 3.  自主组卷: 教师可以选择操作实验，调用题库中题目组成试卷，拟定分数存入试卷库。 4.  自动评判：预习成绩自动评判，学生可及时了解学习效果，针对性调整预习内容。 5.  客观、真实的预习成绩：有助于教师掌握学生预习效果、针对性的调整教学重点 6.  开放架构: 教师可自行扩展实验项目，并可自主更新实验配套预习资源。 7.  开放式题库，用户可自行添加实验题目，并支持word版题目的批量导入功能。 8.  学生预习结果可长期保存，可以word形式批量导出以便存档。 工作流程： 功能模块 大学物理实验预习自动评判系统由仿真实验库、实验习题库、实验报告制作、实验报告库（含预习报告）、报告发布、评判和统计五部分组成。 1.  仿真实验库：包含50多个常用物理实验项目，有操作评分功能，可检查学生对实验原理、实验过程、仪器操作的掌握。 2.  实验习题库：习题由选择题和填空题、实验数据处理等组成，习题有评判功能，教师可自行添加习题。 3.  实验报告制作：教师从仿真实验库中选取实验，从习题库中选取习题组成实验报告模板或预习报告模板，存入实验报告库。 4.  报告发布：向授课学生发布实验报告和预习报告模板，规定上缴截止日期，学生完成预习报告后，可立即看到评分结果，不满意可重新再做预习报告和实验报告，直到满意后提交给教师。 5.  评判和统计：教师见到学生完成的预习报告统计列表，规定预习报告符合要求的学生来做真实实验。实验报告可作为平时成绩长期保存。 典型应用 物理实验预习系统在教学中的应用模式  1.实际开展大面积的实验预习： 通过在线实验预习环境，从根本上解决了实验仪器状况及师资力量不足的问题，学生通过预习环节的实际操作，了解实验原理、实验内容、熟悉实验仪器，对实验环境建立直观认识。 2.  营造多元化的教学环境： 利用预习系统在网上开设开放实验，开设选修课程，开设实验作业、实验复习检查等各种形式满足各种层次学生的求知需求，提供自评自测，拓展视野，提高学生对实验学习的兴趣。

研究基于二维电子地图的大规模三维场景自动生成方法。基于用户输入的二维目标标定和素材库，实现三维场景快速生成、编辑和简化。主要研究虚拟环境仿真中的关键技术及应用，针对大规模虚拟环境的特殊问题，研究了大规模仿真实体的实时绘制、内外存实时调度、模型简化算法、硬件自适应算法等，实现了大规模虚拟战场的实时漫游。

小城镇填料氧化沟一体化污水处理技术采用“调节沉砂池+组合式超细格栅+ 高效初沉池+填料氧化沟环沟型A2/0+组合式MBR”工艺，并强化了污水处理厂 预处理单元功能效果和生物系统精细化管理为核心理念，实现了装备一体化、设 备成套化、系统智能化和管理程序化，确保在不增加工程总投资和运行成本的前 提下，实现了中小城镇污水处理设施无人值守自动化运行。处理后的出水可直接 达到一级A或一级B的排放标准。

针对工业装配，尤其是3C装配中产品差异化、周期短、精度高、工艺复杂等难题，提出了开放、工艺可重构的层次化软件体系与高性能、高精度、低能耗、拓展灵活的CPU+DSP+FPGA硬件架构，并结合基于机器人动力学模型的规划和控制以及基于电流环的机器人实时碰撞检测算法，满足了实际装配系统的高柔性与高精度的需求。 本项目研发了驱控一体化装配机器人控制系统，实现产业化，产生良好的经济效益和社会效益。项目获得了科技部863计划重大项目和深圳市科创委的项目资助，获得了2019年度深圳市科技进步一等奖。

环境DNA技术是21世纪生态环境领域革新性技术之一,该技术打破了传统生物监测的局限，对生态系统各生态类群物种组成和丰度的准确解析，为生态系统生物多样性评估和生态健康诊断提供了新的方向，也为相关部门落实推进生态文明建设奠定了技术基础。 本项目开发了一系列基于环境DNA的水生态健康监测相关产品及整套污染诊断解决方案。该技术旨在针对饮用水源、受纳水体、景观水体、污水处理厂等，通过新型生物多样性评估技术快速准确计算出生态受损范围和程度，结合环境污染物诊断关键致毒物质，制定针对性环境修复方案。整套解决方案的创新点:1.开发了一种全新的环境DNA生物检测技术工艺包，用于物种多样性调查、入侵物种检测、濒危物种检测等生态环保领域，该技术完全摆脱了当下基于生物形态区分物种的枷锁，利用物种基因序列差异对生态系统内小到微生物，大到鱼类、哺乳动物等进行快速“无创式”健康体检，实现检测过程数字化和物种识别智能化，全面了解生态系统的自然生物资源。该技术和传统方法相比，物种多样性检测效率提高300%，检测成本下降60%，检测准确性提高30%;2.发明了一套新型的生物毒性评估方法和诊断设备，可实时监测并记录水生生物在水体中的生理反应和行为。通过受试生物的行为表现判断水体是否有毒以及致毒物质的种类，真实监测和评估化学污染物进入水体后对水生生物的急慢性影响，最后在实验室中可以对现场富集在吸附柱里的样品进行洗脱准确分析出为何种致毒物质，从而进行更高层次的风险评价及事故责任鉴定。 南京大学生态毒理与健康风险团队在2012年就开始进行DNA宏条形码相关研究，开发了一系列分子生物监测的方法，监测领域涵盖微生物、浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等群落，具备深厚的技术积累。目前团队申请国家发明专利19项，授权美国专利1项，软件著作权5项，覆盖涵盖技术方法、物种数据库和 eDNA大数据分析算法3大核心方面。同时，本团队多次承办或联合承办国内环境监测系统的大型培训，包括2019年全国监测系统培训、2020年全国环境监测系统站长培训班、2020年南水北调中线局河南分局培训等多次培训。团队2019年开始带头举办国家年度eDNA会议,目前已成功举办2届会议,邀请领域专家与行业相关人士与会讨论eDNA技术更新与应用推广，获得业内一致好评。项目团队也多次受到主流媒体报道，包括央视新闻联播、南京日报、江苏科技报、紫金山新闻等。团队已在2020年开展了“中国环境科学学会团体标准”的立项工作，将环境DNA技术标准化、流程化，为产品市场化提供重要保障。

一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 在茶园管控方面，取得以下成果： （1）探明了太阳天顶角、高度角以及太阳光谱中夫琅和费线对于田间光谱采集的影响规律，提出了融合高光谱和深度图像技术的茶树生理信息定量检测方法。其中，茶树氮肥吸收利用检测方法处于国际领先水平； （2）将共聚焦显微拉曼光谱技术应用于茶炭疽病早期诊断中，可在显症前24h诊断出病害； （3）研制出茶叶信息的快速高通量远程测量系统及装备，开发了茶园实时监测与精细化管理物联网云服务平台，实现了茶园水肥精准管理和病害防控。 在茶叶加工方面，取得以下成果： （1）探明了流水线上堆积状茶叶几何形态差异、紧实度对于光谱测量的影响机制，提出了融合图像灰度共生矩阵和指纹光谱特征的品质在线检测新方法； （2）研制了鲜叶含水率、色素、老嫩度等品质指标的无损快速检测装备，实现了堆积状茶叶品质指标的动态检测； （3）发明了基于生产线上茶叶原料实时品质信息的加工工艺自适应系统，为茶叶加工智能化奠定了技术基础。 在茶叶生产加工信息管理方法，取得以下成果： （1）提炼设计出名优绿茶机械炒制的核心作业机构，把扁形名优绿茶加工过程拆分成数道机械炒制流水工序； （2）探明了扁形名优绿茶机械炒制的关键工艺参数，建立了扁形名优绿茶机械制茶工艺指标数据库和标准； （3）发明了融合传统工艺与现代化信息集成控制的绿茶数字化连续加工智能控制系统，实现从“凭经验做茶”到“看数字制茶”。

本发明公开了一种套筒浆锚连接件抗震性能检测装置及检测方法，包括计算机、激振器、振动台、套筒、连接底座和质量球，所述套筒内设有钢筋，钢筋与套筒灌浆连接，套筒上端与质量球连接，套筒下端通过连接底座固定在振动台上，所述套筒通过钢筋固定在连接底座上，所述计算机用来控制地震波大小并发出和接收信号给激振器，所述质量球圆形实心，质量均匀，振动时不会产生偏心破坏，所述振动台提供的振动频率最大为50Hz，本发明利用小的振动台实现大的抗震能力检验，质量球提供振动力，可拆卸使用，快速批量检测浆锚连接材料在地震作用下是否有

应用于连续油管作业现场，实现油管壁厚减薄、裂纹等损伤和椭圆度的实时检测。系统主要由高精度磁矢量传感器、高分辨率涡流探头、机械支架、电路机箱和上位机（笔记本电脑）组成。该项目于2012年完成验收，受到专家好评。 图1 连续油管现场检测系统   图2 检测软件界面   图3 探头            图4 现场检测

偏光片缺陷检测系统用于对切割、研磨、喷码后的偏光片进行外观检查，可检测标记、脏污、气泡、缺角等缺陷，采用轻量化深度学习检测算法，无需手动设计缺陷特征，提高算法设计快速性，满足在线检测的实时性要求，检测速度3片/秒，精度99.5%。系统包括8K彩色线扫相机、光电传感器、伺服电机、控制系统等。