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。

PanoSim自动驾驶仿真测试软件介绍 PanoSim是一款面向汽车自动驾驶技术与产品研发的一体化仿真与测试平台，包括高精度车辆动力学模型、高逼真汽车行驶环境与交通模型、车载环境传感器模型和丰富的测试场景等，以及面向汽车自动驾驶软硬件开发的场景及交通流构建、车辆建模、环境传感器构建、虚拟实验台、动画与绘图等系列工具链，具有很强的开放性与拓展性，支持第三方的二次定制化开发，操作简便友好。 （1）支持MIL/SIL/HIL/DIL/VIL多物理体在环仿真：提供各类I/O接口可便捷地接入各类实时处理器、控制器、传感器、驾驶模拟器，以及包括车辆及其底盘和动力执行机构在内的各类软硬件系统，以满足自动驾驶研发在不同阶段、不同环节的实时仿真需求；             （2）支持ADAS/V2X和自动驾驶仿真开发与测试：支持包括汽车自适应巡航（ACC）、自动紧急制动（AEB）、车道保持辅助（LKA）、自动泊车（AP）、交通拥堵辅助（TJP）等在内的高级驾驶辅助系统（ADAS），以及其它自动驾驶技术与产品的仿真开发与测试；  （3）支持驾驶模拟体验、人机交互与人机共驾：支持高逼真度的驾驶体验，包括不同道路、交通和天气环境下的驾驶体验，ADAS功能和自动驾驶系统体验，支持人机交互与人机共驾系统的研发与测试等； （4）支持自动驾驶感知/决策/规划/控制算法开发：集高逼真度道路与环境模型、交通流与智能体模型、传感器模型、车辆动力学模型等于一体，支持自动驾驶感知与决策、规划与控制等算法开发、模型训练和测试要求； （5）支持多节点、分布式实时仿真：通过高逼真实时环境渲染、高精度传感器模型、分布式实时仿真架构、高算力、真实数据接口模拟等支持车辆真实EE架构下包括相机、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等在内的多传感器分布式机群模拟，以及数据处理器、运动控制器、驾驶模拟器等在环的自动驾驶算法开发与测试； （6）支持数字孪生测试与高并发云仿真: 支持虚拟环境下的道路、交通与气象模型，环境传感器模型等与真实世界车辆和车载软硬件系统的数字孪生测试；支持基于云平台的人-车-路-环境信息融合、云端一体高并发实时仿真；支持云平台下的实时在线学习与模型训练、自动驾驶算法的高效迭代与仿真测试等（以上系统功能见图3）。

以当今主流放疗和影像设备为仿真对象，以 3D 场景仿真医院放疗和影像科室的工作实景及流程，将放疗和医学影像专业与信息化技术有机融合，将教学能动性发挥到最大。系统包括学习模式和考核模式，操作者可以通过鼠标的点击操作，在三维模拟的医院检查环境下进行360°漫游，在整体上对相关检查设备有所认识，每种设备检查技术涵盖实训步骤不少于30步，包含设备开机检查、开机、准备、登记、患者准备、去除异物、摆位、调整设备位置、设置参数、后处理、打印等全过程仿真操作及各仿真过程中知识点学习及考核，软件为B/S架构，不限节点。

简单介绍： 心肺复苏及AED虚拟仿真实验系统采用BS架构可以部署于校园网，心肺复苏及AED虚拟仿真实验系统在校内或授权公网上任意节点访问，开展学习与管理。心肺复苏及AED虚拟仿真实验系统前台包含门户信息、热门项目、在线虚拟仿真库、学习桌面管理等模块，采用WebGL技术无需安装插件直接开展三维虚拟仿真训练，心肺复苏及AED虚拟仿真实验系统前台具备帐号认证等安全机制。 详情介绍： 1、热点虚拟仿真项目：包含入院介绍、手术室漫游、虚拟人、器械仪器三维学习与考核等。       1、热点虚拟仿真项目：     （1）入院介绍、手术室漫游虚拟仿真项目运用3DMAX构建医院三维场景，空间模型包含护士站、**室、病房、手术区限制区与非限制区、刷手区、手术室等，学习者可在三维空间进行自主漫游，通过拾取三维空间的热区开展漫游式学习，每个热区知识点均包含“图文+语音”的多媒体呈现模式，该模块配置系统漫游、自主漫游2种学习模式，并可在手术室调用手术器械三维模型。     （2）虚拟人项目用于检测护理虚拟患者的生命体征数据，包含心率、心电图、呼吸、血压、体温、血氧饱和度、有创血流动力学等监测数据，虚拟人通过Json接口与数据库对接，根据院内监护以患者病情变化给出实施动态反馈，以训练学生临床护理实践能力。 （3）虚拟人项目包含院前急救、院内监护完成流程，具有学习、训练、考核三种虚拟训练模式，满足个性化学习的需求，在每个虚拟操作结束后立即给出学习反馈，逐一通过列表、柱形图和雷达图、路径图等多种形式全方位反馈学习每个环节，帮助学生查漏补缺，提升训练效果。 （4）虚拟人项目具有立体化虚拟训练的统计分析后台，包含班级均分统计、分项均分统计、班级分项训练统计、每个虚拟训练考点的统计，对于学习、训练、考核三种不同训练模式通过不同颜色进行对比分析，同时可进行横向班级间、纵向年级间的对比分析，通过列表、柱形图和雷达图、路径图进行直观的呈现，并在路径图中通过方向箭头展现，虚拟训练中有顺序操作的掌握情况。 （5）虚拟人训练的分项权重，每一个考点分值均可通过数据库动态自定义设置。   （6）器械仪器三维学习与考核项目，器械仪器至少包含牵开器、钳类、手术剪、手术镊、手术刀、缝合针等20个以上三维器械模型，能够三维旋转展示，要求支持三维任意角度旋转学习，同时支持X轴、Y轴、轴Z自主旋转学习，满足精细化学习，该项目具备开展器械识别与器械考核功能。         2、一般虚拟仿真项目：不少于50项，通过构建三维场景，交互式虚拟训练各项技能操作，具备要点提示，流程控制，各类交互操作过程动画用三维动画方式体现，通过语音、视频、动画将护理人文与规范化操作融入虚拟仿真训练，虚拟仿真项目需包含：       肌内注射、静脉注射、吸痰术、静脉输液、鼻饲法和胃插管、导尿术（男病人普通导尿管、男病人气囊导尿管）、女病人普通导尿管、女病人气囊导尿管）、无菌术、压疮的防护、压疮的护理（压疮的护理—淤血红润期、压疮的护理—溃疡期）、口腔护理、保留灌肠、简易呼吸器的使用、吸氧术（双耳鼻氧管）、静脉血标本采集技术、卫生手**、抽吸药液（抽吸药液法-安瓿瓶、抽吸药液法-自密封瓶内吸药法）、人工呼吸、备用床大单法、铺麻醉床、止血带止血法、**、脉搏测量、呼吸测量、口服给药法（病区准备**、中心药房准备**）、血压测量（水银血压计、手臂式电子血压计、手腕式电子血压计、压力表式血压计）体温计的测量（电子体温计、儿童专用体温计、红外线耳式体温计、红外线体温检测仪、可弃式体温计、水银温度计测肛温、水银温度计测口温、水银温度计测液温）、穿手术衣、脱手术衣、穿隔离衣、脱隔离衣、戴无菌手套、脱无菌手套、轮椅护送法、换药、尸体处理、老年人进食的照护、轮椅转换、冰袋冷敷、乙醇拭浴、平车运送法（挪动法、一人搬运法、二人搬运法、三人搬运法、四人搬运法）、三腔二囊管止血法、电除颤、四肢骨折现场急救外固定（8字包扎法）、四肢骨折现场急救外固定（绷带包扎法）、四肢骨折现场急救外固定（夹板固定法）、四肢骨折现场急救外固定（三角巾包扎法）、四肢骨折现场急救外固定（上臂开放性骨折固定法法）、清创术、脊柱损伤搬运 3、学习桌面：含我的课程、选课学习、即时通讯、公共资源、密钥管理等栏目。      （1）我的课程呈现的是目前已经开展课程的虚拟仿真项目，在该模块具有学习状态、学习进度、学习时长、学习成绩等统计功能，以及是否继续学习等操作功能。         2）选课学习模块学生可以选学平台内我的课程以外的虚拟仿真项目进行学习。        3）即时通讯为学习桌面内嵌模块，可以满足学生与学生、学生与老师之间开展专题性的交流，便捷解决学习中遇到的问题，提升学习效果，可以应用于MOOC与翻转课堂。       4）班级管理：可查看班级情况，也可查看每个学生的学习情况。      5）公共资源模块为护理学虚拟仿真项目以外的各类相关资源，用于辅助虚拟仿真教学，拓展学生学习空间。     4、平台后台管理：包含虚拟仿真实验管理、选修实验管理、试题管理、考核管理、帐号管理、角色与权限管理、资源与公告管理、静态化管理等。     （1）虚拟仿真实验管理包含实验分类与层级管理、虚拟仿真项目管理，用于管理具体虚拟仿真资源及其从属课程。     （2）试题与考核管理管理模块管理平台的试题、考核、学生成绩、学业状态等。 4、平台后台管理：包含虚拟仿真实验管理、选修实验管理、试题管理、考核管理、帐号管理、角色与权限管理、资源与公告管理、静态化管理等。    

我们对如何通过预测控制的各要素设计，提升逆变系统的性能指标，进行研究，取得了良好的成果。对LCL型三电平逆变系统，我们在分析系统指标与系统控制量之间关系的基础上，设计了相应的基于个离散控制量的预测控制器，为解决该类非线性约束优化在线计算量大的问题，基于分值定界的思想提出了相应基于DSP的快速算法。为进一步提升逆变系统的效率等指标，我们提出了变系数的光伏逆变预测控制器，在目标函数中对电流跟踪和大电流时开关动作的抑制实现了统一，设计了相应的系数表达式并给出相关算法和实验结果。我们进一步研究了基于预测控制的微电网系统的调度问题，针对微电网群系统集中式优化计算量巨大的问题，我们从结合ADMM，从给出了系统的分布式预测控制器并对其在线迭代算法并进行了研究和验证。同时，我们对无线并联型逆变系统的稳定性进行了分析。达到了预期研究目标。

预浸料是复合材料性能的基础，复合材料成型时的工艺性能和力学性能取决于预浸料的性 能。在预浸料生产工艺中，基体树脂的配方、预浸料的制备工艺至关重要，树脂基体与纤维的 匹配性、树脂粘性、挥发性、储存条件、储存寿命及预浸料中的树脂含量等参数均会影响预浸 料的质量，从而影响复合材料成型工艺的筛选和优化。 芳纶全称为“聚对苯二甲酰对苯二胺”(杜邦公司的商品名为Kevlar) ，是一种新型高科技 合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、良好的绝缘性和抗老化性等 优良性能，具有很长的生命周期。芳纶纤维诞生于20 世纪60 年代末，最初作为宇宙开发材料 和重要的战略物资而鲜为人知。冷战结束后，芳纶作为高技术含量的纤维材料大量用于民用领 域。世界上主要的芳纶生产商是美国杜邦和日本帝人，几乎垄断国际市场。由于国外技术封锁 等原因，我国芳纶的生产和应用起步较晚。 依据增强环氧树脂预浸料的特点及发展趋势，根据预浸料后续产品用途要求，选择合适的 环氧树脂为主要基体，以芳纶纤维为增强材料，开发芳纶纤维增强环氧树脂预浸料。同时针对 某一复合材料制品，完成树脂配方、预浸料成型及后固化等工艺的研究和优化，从而建立预浸 料生产的工艺技术软件包。

目前无卤低烟阻燃热塑性弹性体电缆料虽然已有较多应用，但不论在技术发展上或市场 应用上，无卤低烟阻燃TPEE电缆料依然潜藏着很大的发展潜力。但目前该产品在使用和推广 中仍存在着很多实际问题，例如阻燃难、加工性能不好、发烟量较大及成本较高等。根据市场 应用情况和技术发展情况，本项目以TPEE为基材，开发无卤低烟阻燃TPEE电缆专用料，并考 虑添加合适的抗滴落剂防止燃烧中的滴落现象。同时设计采用膨胀型阻燃剂体系，使无卤阻燃 TPEE电缆在具有良好的低烟阻燃性能。

泥炭腐植酸是含有羧基、酚羟基、醌基等官能团，带有羟基水杨酸特征的天然芳香-脂肪族物质,包括萜类、甾类、生物碱组分。自《本草纲目》记载“乌金散”（即腐植酸）作为药物的应用后，近几十年来国内、国外医疗单位、大专院校等对泥炭腐植酸的药用研究涉及?0多种疾病（包括肿瘤、艾滋病）,受试患者9000余人，基本肯定了泥炭腐植酸抗菌、抗病毒、提高免疫力等相当于中草药的扶正驱邪、协调阴阳、补偏救弊的功效。本项目运用化学、生物学方法，将泥炭腐植酸选择性地降解为分子量在360～500左右的组分，通过结构修饰形成靶向性明确的泥炭腐植酸系列新型外用药。如，在炎症部位，泥炭腐植酸活性组分中的脂溶性疏水基团能降低其毛细管的通透性，减少血管扩张而引起的浮肿，而亲水性基团，能同时与皮肤发生水合反应，增加了皮肤的渗透性，使活性组分易通过表面屏蔽而到达血管真皮，达到良好的愈伤效果。泥炭复植酸系列外用药价廉有效，安全边际高，适合于某些疑难杂症的预防与末端的辅助治疗。

开发了一系列高效聚丙烯成核剂以及相关的生产工艺，并应用所开发的高效成核剂开发了高性能聚丙烯专用料。具体成果如下： （1）开发了具有非对称结构的山梨醇类聚丙烯透明成核剂，应用此类成核剂可以开发高透明聚丙烯专用料，可以应用在食品包装、日用品以及医用注射器等领域。目前此类成核剂已经小批量生产。 （2）开发了制备有机磷酸盐类成核剂NA-40的一步法新工艺，将传统工艺中的三步反应集于一釜完成，工艺简单，产品的总收率达到86%，达到国际先进水平。制备了纳米有机磷酸盐类成核剂，对聚丙烯的力学性能和光学性能都有比较明显的改善，具有良好的应用前景和经济价值。纳米成核剂与市场未纳米化的同类产品相比，在达到相同改性效果时，成核剂的应用量可减少一半，具有较好的推广价值。应用这类成核剂可以开发高透明、高刚性、高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂已经批量生产（上海科塑高分子材料有限公司）。 （3）开发了一种新型高效羧酸金属盐类聚丙烯β晶型成核剂，结构属国内外首创，已经申请国家专利。这种成核剂具有较高的成核效率和选择性，能够诱导聚丙烯产生高含量的β晶型，聚丙烯的抗冲击强度提高3-4倍，热变形温度提高10-15℃，解决了聚丙烯一直存在的抗冲击强度和热变形温度不能同时提高的矛盾，应用这种成核剂能够开发高抗冲高耐热的聚丙烯材料。目前，此类成核剂目前处于中试阶段。