物理仿真实验室，综合应用AI和AR技术，通过3D建模虚拟再现真实的实验场景，借助先进的体感交互设备Kinect进行虚实互动，将真实的实验者与虚拟仿真的实验器材结合到一个画面里，实验者实现无需佩戴任何体感设备，纯手势就可以进行实验互动教学。 物理仿真实验室包含初中物理所有重点难点实验内容，有效协助老师进行实验教学，丰富实验教学方式，提高实验教学效果，降低实验风险。 物理仿真实验室包含： 硬件：服务器、机械手臂、显示器、拓展显示设备、kinect全套。 软件：根据教学要求制作的物理仿真实验资源库，包含初中物理所有重点难点实验内容。如平面镜成像、二力平衡的条件、磁场方向等。

研究成果于2011年发表在Energy & Environmental Science。2010年ISI公布该期刊影响因子为8.5，在主题分类《环境科学类》中排名第一，目前，国内累计发表在该期刊的论文不超过20篇。本研究成果获得了该期刊专家的高度评价，在疏水性吸附材料的研究领域中处于前沿地位。（1）将少量HCMP-1掺杂到海绵中，改性后的海绵表现出超强疏水性、吸附能力比HCMP-1还要高。（2）原地再生工艺简单，HCMP-1/海绵只吸附有机物不吸附水，再生过程中通过简单的挤压，就可将有机物排出。 由于海绵价格非常低廉，使得HCMP-1/海绵在大规模水处理、液-液分离等方面具有很强的市场和实用性。此外，HCMP-1/海绵循环使用20次后吸附能力不变，与传统的吸附材料相比，实际工业应用中的运行费用将会显著降低。

一种轮式永磁吸附管道爬行机器人，包括四轮驱动小车、永磁吸附机构和转向机构。小车由安装在车架上的四套车轮组组成，车轮组均包括轮架、车轮、车轮轴、轮架转向轴、减速器和电机；永磁吸附机构包括衔铁和二个极性相反永久磁铁组；转向机构包括支架、主动链轮、主动链轮轴、链条、减速器和电机；永磁吸附机构与小车车架底部连接；转向机构固定在小车的车架上。本发明机器人可在倾斜管道外表面按任意路线爬行，可按要求到达管道外表面的任意位置，且机器人爬行时车身纵轴线始终保持与管道轴线平行。本发明结构紧凑，体积小，重量轻，操纵简便，

项目所在公司为天津华清环宇环保科技有限公司，公司为一家综合型环保企业，公司目前与中国华冶科工集团以及天津大学签署三方战略合作协议，搭建产学研基地从而实现产学研市场转化，可以帮助KGMB材料更好的推向市场。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 天津华清环宇环保科技有限公司 企业法人 史全滨 注册时间 2015.12.28 注册所在省市 天津 组织机构代码 91120118MA07863298 经营范围 水处理技术咨询、废水设计施工、污水处理设备制造、安装调试及污水处理厂专业化运营（EPC、BOT、PPP）; 大气治理技术研发与技术服务、产品设备制造及安装调试； KGMB吸附材料研发生产； 电子废弃物回收再利用； 粉煤灰固体资源化再生。 企业地址 天津市津南区咸水沽镇海棠众创大街中科国际科创园B座底商3-203 获投资情况 无 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 史全滨 环境科学与工程学院 2013.9/- 张媛 环境科学与工程学院 2017.09/2020.1 田婧 环境科学与工程学院 2017.09/2020.01 苏红 环境科学与工程学院 2018.09/2021.01 刘思彤 环境科学与工程学院 2019.09/2022.01 张盛世 机械学院 2018.09/2021.03 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 刘洪波 环境科学与工程学院 党委书记 城市水环境系统优化、环境技术评估评价、环境规划管理、水处理吸附材料 五、项目简介 目前工业废水中的重金属污染问题非常严峻，而市场上的主流吸附材料是以活性炭为主，但是活性炭暴露出了诸多的问题，比如吸附效率低，通常只有70%,容易产生二次污染，不可以循环使用，针对于这些痛点问题，我们公司研发生产了KGMB吸附材料，可以完全替代目前市场上的活性炭材料。 KGMB材料相比于传统的吸附材料具有诸多优势： （1）原料来源广泛，经济实惠，节约成本，绿色环保； （2）吸附效果较其他类型吸附材料更好，更高效，有更好的市场； （3）表面改性后可去除特定污染物、以及难以处理的重金属等； （4）可再生循环，使资源最大化利用； （5）对重金属离子的吸附量可以优化条件得到提升。 项目所在公司为天津华清环宇环保科技有限公司，公司为一家综合型环保企业，公司目前与中国华冶科工集团以及天津大学签署三方战略合作协议，搭建产学研基地从而实现产学研市场转化，可以帮助KGMB材料更好的推向市场，同时我公司目前已与天津华冶设计院联合成立天津华冶设计院津南分院，津南分院的成立将使得企业资源平台更加丰富，方便对接各大型企业，深耕KGMB材料的市场空间。

利用化学方法制备纳米纤维素、壳聚糖及环糊精等改性或交联产物，并用于含染料废水等絮凝和吸附，取得良好效果。 关键技术 （1） 生物质高效絮凝剂制备工艺技术，得到絮凝剂产品。 （2） 生物质高效吸附剂制备工艺技术，得到吸附剂产品。 知识产权及项目获奖情况 一种疏水化 ß-环糊精基阳离子聚电解质的制备方法及应用ZL201310165653.0； 一种有色废水的复合絮凝脱色方法 ZL201410184236.5； 一种反应性纤维素阳离子化改性剂的制备方法及应用 ZL201410184221.9 项目成熟度 部分工艺已中试。 投资期望及应用情况 成果可在印染废水处理领域推广应用。

该项目由多功能数字多道和放射源模拟器组成。作为信号发生器与放射源可广泛应用于实验教学、核工业技术应用、 核技术培训等领域。 该项目能很大程度上能减少在近代物理式样中对真实放射源的直接使用，免去了用户采购真实放射源过程繁冗、花费高昂，也使用户在使用过程中更安心。丰富的实验种类、 可定制开发创新型核物理实验，能极大满足不同领域用户 的需求。 

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。

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