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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
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
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
欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统设计
项目的背景及目的 桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具,在港口、仓库、建筑工地等场所得到了广泛的应用,当前,对于桥式吊车主要还是通过有经验的工人来进行操纵的,存在着培训周期长,劳动强度大,工作效率低,安全性不高等缺点。为此,设计一套操作方便的吊车自动控制系统,可以提高吊车系统的工作效率与安全性能, 并将工作人员从当前这种艰苦的工作环境中解放出来。 技术原理与工艺流程1)桥式吊车自动控制系统设计 桥式吊车自动控制系统主要包括三个部分:吊车控制单元,工作空间监控单元,和操作单元。控制单元是整个系统的核心部分,它主要负责吊车的作业控制。该单元接收来自操作员的命令,还接收来自工作环境监测单元的环境信息,从而实现自动避障或紧急制动。监测单元主要由多个CCD摄像头和图像处理器构成,主要包括两方面功能:将采集到的环境图像实时地传输到操作单元;对环境信息进行处理,得到障碍位置信息传输给控制单元以实现自动避障。操作单元是桥式吊车自动控制系统的人机接口。 2)桥式吊车实验平台 桥式吊车实验平台主要由机械主体,驱动装置,测量装置和控制系统四部分组成。机械主体是指桥式吊车的机械部分。驱动部分根据控制量来为机械部分提供相应的力/力矩,从而实现对负载的安全、平稳运送。控制系统的控制命令是跟据吊车系统的动力学模型以及实时状态反馈来在线计算的,而实时状态的反馈则通过测量部分(主要包括编码器等传感元件)来完成。 主要技术性能指标Ø 桥式吊车自动控制系统桥式吊车实验平台主要技术指标:l  负载定位精度:5mm。l  负载摆角抑制:-10度~10度。l  具有负载紧急制动能力。l  友好的人机界面。Ø  桥式吊车实验平台主要技术指标:l  外形尺寸:2m×1.2m×0.5m。l  控制周期:<1ms。l  控制方式:力控制。    技术水平及用途 本项目得到天津市自然科学基金项目支持,应用行业  1.运输 2.工业 3.建设。本项目的应用可以提高桥式吊车系统的工作效率与安全性能, 既可将工作人员从艰苦的工作环境中解放出来,又可以增加桥式吊车在危险、极端环境下的作业能力。此外,本项目所设计开发的桥式吊车实验平台,也可以用于各大高校研究所进行非线性欠驱动系统教学、科研的平台。 应用前景分析及效益预测本项目的研究成果,可以有效地提高桥式吊车系统的装运效率,减小系统操作复杂度,降低劳动强度,增加系统的安全可靠性。从而将科学技术转化为生产力,创造出良好的经济效益。同时,随着素质教育的进一步深化,各大高校正不断地寻求良好的实验平台以提高学生的动手能力和学习兴趣,桥式吊车作为一种典型的欠驱动非线性系统是一个很好的研究对像,因此,项目组所设计开发的桥式吊车实验平台在教学、科研上也有广阔的应用前景。
南开大学 2021-04-11
一种间膨式太阳能辅助多功能热泵系统
本发明公开了一种间膨式太阳能辅助多功能热泵系统,包括制冷剂循环系统和生活用水循环系统两部分,制冷剂循环系统具有依次连接的压缩机、室内换热器、制冷剂-水换热器、室外换热器、高压储液罐、干燥过滤器、四通换向阀、节流元件、单向截止阀、截止阀,生活用水循环系统具有依次连接的水箱、循环水泵、太阳能集热器。本发明采用了非常简洁和经济可靠的方式将热泵型空调和热水器结合在一起,可以在多种热泵型空调系统中实现太阳能的综合利用,实用性很强,特别适用于太阳能丰富,同时需要冷暖空调和大量热水供应的场合。
浙江大学 2021-04-11
一种用于电子信息技术的便携式示波器
成果描述:本实用新型公开了用于电子信息技术的便携式示波器,包括箱体,箱体的底端安装有多个万向轮,所述箱体的一侧侧壁上固定有拉杆,箱体的顶端设有开口,箱体的开口处通过合页铰接有顶板,且合页位于箱体远离拉杆的一侧侧壁上,箱体靠近合页的一侧外壁上固定有支撑块,支撑块的竖截面为三角形,箱体的内壁上焊接有固定块,固定块上转动连接有套筒,套筒的外部固定安装有第二锥形齿轮,箱体的外部设有转盘,转盘焊接有水平设置的连接杆,连接杆的一端延伸至箱体的内部连接有第一锥形齿轮。本实用新型能够方便示波器的移动,能够带动示波器本体上下运动,对示波器进行保护,减少示波器在运输过程中所产生的震动。市场前景分析:本实用新型能够方便示波器的移动,能够带动示波器本体上下运动,对示波器进行保护,减少示波器在运输过程中所产生的震动。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
微型集成式固体电解质环境监测气体传感器
一、项目简介随着工业化进程的加速推进,人类社会各方面的发展对化石燃料的消耗与日俱增,而由此产生的大气环境污染问题也愈发严重,对人类的生存和健康、自然生态环境造成极大的损害。基于固体电解质的气体传感器,结合先进的 MEMS 和镀膜技术,对于 CO 、SO 等污染性气体浓度的实时监测、防治十分重要。22项目以 Li3PO 、Li3PO -Li SiO 薄膜固体电解质薄膜作为导电介质,研制 CO 、34422SO 等环境监测气体传感器。通过固体电解质薄膜的 CO 、SO 气体传感器的响应222原理分析,设计了集成式环境监测气体传感器,选择了合适的反应电极材料,结合 MEMS 薄厚膜工艺,采用热阻蒸发镀膜工艺沉积 Li PO 固体电解质薄膜,丝网34印刷厚膜技术制备反应电极和加热电极,完成了集成式微型 CO 、SO 气体传感器22的研制、封装、测试,为工业应用奠定了基础。微型气体传感器可实现 CO 和 SO22气体的高精度监测,并具有体积小、功耗低、成本低的特点。西安交通大学国家技术转移中心二、技术指标(性能参数)芯片尺寸封装方式1.6mm x 1.8mmTO 封装检测范围测量误差工作电压传感
西安交通大学 2021-04-10
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