基于数字孪生的虚拟会展实践教学系统设计

本文在详细调研数字孪生技术在会展产业中应用的基础上,指出数字孪生技术是虚拟会展实现的重要支撑,提出了将创新创业能力培养（Innovation&Enterprise Capability）与成果导向教育模式（Outcomes-based Education）有机融合的IEC-OBE教学理念,分析了面向创新创业能力培养与新会展专业实践教学改革的关键问题,并以虚拟会展为目标,以会展策划大赛为抓手,以创新创业活动为载体,以数字会展实验室建设为契机,对标行业标杆的最佳实践,给出了基于数字孪生的虚拟会展系统设计方案,初步构建了虚拟会展实训系统,以期促进会展专业实践体系的数字化改革,提升教师和学生的数字化实践能力。     

交叉性学科实践平台在创新人才培养中的运行模式

复合型创新人才培养是高等学校一项长期、复杂的系统工程。文章在分析目前创新人才培养模式现状和缺陷的基础上,本着理论与实践相结合、教学与科研相结合、应用与领域相结合的原则,提出通过"理论体系构建、科研项目实践、科教融合、多学科交叉竞赛训练、产学紧密结合"的培养方法,构建交叉性学科实践教学平台,探索应用型、复合型和拔尖创新人才的培养模式。     

基于虚拟仿真的机器人专业综合设计实验方案探索

针对机器人技术发展快、专业知识综合性强、实验设备成本高等特点,提出机器人视觉引导控制虚拟仿真实验平台的设计方法和机器人专业综合设计实验方案,以此虚拟仿真实验平台为例,介绍基于科教融合的虚拟仿真实验平台设计、基于仿真平台的机器人综合设计实验课程建设、机器人综合设计实验教学,最后说明教学成效,以期对机器人工程专业的综合设计实验课程以及创新型新工科人才培养模式提供有价值的参考.     

数字孪生: 跨界赋能于多领域智能的新应用

随着大数据、5G、人工智能、CPS、云计算、物联网技术的发展与交叉融合, 使得世界朝着数字化、智能化方向发展. 数字孪生是以物理实体为原型建立多维虚拟模型, 通过安装在物理本体上的传感器实时反馈数据, 并结合以往的历史数据和人工智能技术, 最后利用软件分析并呈现. 由于数字孪生技术能与多个先进理念, 如: 工业4.0、航空航天、智慧城市、智慧医疗等良好的融合并应用, 这使其成为多个行业的热门研究方向与主要驱动技术, 在各行各业都有很大的发展空间. 本文首先阐述了数字孪生技术的基本概念, 梳理了数字孪生技术的发展脉络, 进一步理清了数字孪生技术与CPS技术之间的关系, 并介绍了数字孪生技术的研究现状. 其次, 介绍了数字孪生的关键技术即多维多尺度建模, 孪生数据管理和虚拟呈现. 最后, 探讨了数字孪生技术在智慧工厂领域、智慧城市领域、孪生医疗领域、航空航天领域的应用发展和方向, 并从方案、特点、关键技术等角度介绍了本研究团队在智慧工厂领域对原稳加热炉设备的数字孪生应用案例.     

跨学科外语本科生人才培养的思考与探索

跨学科外语本科生培养符合社会发展的需要,符合创新人才成长规律,符合高等院校推进人才培养的要求。大连海洋大学通过 八年的跨学科外语专业本科生培养实践,对跨学科外语专业本科生人才培养的机构设置、培养方案、人才培养模式和教学手段等进行 积极探索,着力推进跨学科人才培养。并通过进一步转变观念,加强建设,理顺机制,完善制度,使跨学科外语专业人才培养更有成效。     

虚拟仪器技术在新工科虚拟仿真实验平台中的应用

针对新工科实践教学面临的诸多挑战,分析虚拟仿真平台建设的内涵与原则以及虚拟仪器技术在虚拟仿真实践教育中的地位和作用,提出结合相关课程和实践环节的教学实际,根据虚实结合、能实则不虚的原则建设基于虚拟仪器技术的虚拟仿真实验平台,介绍基于虚拟仪器的虚拟仿真平台设计理念与功能,最后说明该实验平台在实验教学中的应用成效。     

应用型高校计算机工程虚拟仿真实验中心建设与实践探索

黄冈师范学院作为应用型高校,培养高水平应用型人才,注重实践教学环节,着力培养学生实践能力。本文结合应用型学科建设特点和学校实际情况,进行计算机工程虚拟仿真中心建设,开展一些有益尝试与探索,介绍了计算机工程虚拟仿真实验中心的建设总体规划和思路、建设目标,总结了虚拟仿真教学资源建设内容、解决方案和教学效果,以供应用型高校在虚拟实验中心建设和虚拟实验技术开发过程中参考。     

基于CDIO的软件工程专业培养体系建设

基于CDIO高等工程教育思想,结合教育部"卓越工程师教育培养计划"以及上海市产学研研究计划,对软件工程专业的教学体系、实践体系、师资队伍建设等进行研究,构建更加符合"卓越计划"培养目标和实施纲要的一体化课程培养体系,以培养理论与实践相结合、技术与市场相融合的软件工程创新性人才。     

应用型人才培养的实践教学改革研究——以计算机科学与技术专业为例

计算机科学与技术专业是工程实践性很强的专业,提高学生的工程实践能力是培养合格应用型人才的前提。文章从实践教学体系、实践教学模式以及实践教学平台建设等方面进行了探索与实践,提出了融合计算机科学与技术专业核心课程和财经管理类主干课程的"交叉学科"课程体系,课内实践、课外综合实践和企业实践的多层次渐进式实践教学体系,并构建了开放性的实践教学平台,为财经类院校计算机科学与技术专业的应用型人才培养提供了新思路。     

物联网综合实训教学模式探索

针对社会对物联网人才使用要求的日益提高,根据本学校的定位,进行应用型人才培养的实训教学探索与实践,建立体现多知识领域相融合的综合实训课程,探究了应用型专业课程"物联网与嵌入式综合实训"的教学设计理念、教学内容、教学实施等方面的内容,实践面向工程实践的新型教学模式。实践表明,综合实训课程能有效调动学生学习的积极性和创造性,侧重以能力培养为目标,以学生创新型学习为主体,达到了应用型人才培养的要求。     

虚拟仿真技术在测试技术中的应用

测试技术是机电类相关专业的核心课程,实践性较强。针对传统教学模式中存在的问题,结合虚拟仿真技术在教学中的优势,改革测试技术课程的教学方式,即在满足培养方案培养要求的前提下修改教学大纲,在教学课件引入虚拟仿真实验,在实践教学中开设虚拟仿真实验。实践表明,虚拟仿真技术的运用丰富了课堂教学模式,提升了学生学习的积极性,有效地改善了教学质量,更有利于人才的培养。     

面向矿山行业的地理信息系统实践教学研究

地理信息系统不同的应用领域对其人才的培养都提出了行业要求。联系矿业行业背景,结合地理信息系统教学实践,探讨了面向矿山行业的地理信息系统实践教学改革。通过在原有实验资源基础上的改造、扩建和新建,贯彻"学科-专业-行业"一体化建设的理念,倡导实践与科研融合,通过校企结合,大胆探索,构建实践教学创新环境支撑平台,探讨了地理信息系统应用型人才的培养模式。教学实践表明,该模式能更好地培养学生创新思维和综合运用GIS技术的能力,能有效提高地理信息系统课程的教学质量。     

基于数字孪生的跨营区数据融合应用研究

稿件智慧营区建设与之前的数字营区相比,主要区别在于对营区及相关系统多元化感知数据获取及融合处理.在解决单营区数据融合的基础上,要考虑跨营区多级协同营区的数据融合应用.结合智慧营区特征以及跨营区数据融合需求,给出基于数字孪生技术的数据融合架构设计,并提出有关数据融合应用构想.通过数字孪生技术提供底层技术支撑,力图取得营区数据融合信息模型赋能优势,通过建立物理/虚拟模型的数据融合模型和交互关系,确保跨营区的协同化运用,对未来跨营区数据融合应用具有一定的参考意义.     

跨学科教学实践与构想

文章总结合肥工业大学计算机与信息学院在跨学科教学方面进行的诸多实践,如学科大类培养模式、教改实验班探索、数字媒体方向建设等,并对如何进一步推动跨学科教学进行了构想,包括"网络、群体与市场"这门跨学科课程的开设计划以及如何推动跨学科选课等。     

面向新工科的"虚拟现实+先进制造"协同创新实践教学体系探索

为实现虚拟制造业创新发展,以数字化转型为核心、虚拟可视化技术为手段、数据流程优化重构为保障,开展面向新工科的"虚拟现实+先进制造"协同创新实践教学体系探索,以虚拟制造领域实际工程需求为导向,着眼于虚拟制造业关键共性技术攻关,通过开发虚拟柔性制造、3D虚拟打印、虚拟装配、全生命周期管理和虚拟维修维修等系统,加速制造业新产品、新技术的产业化进程,培养虚拟制造业相关领域的专业人才,构建包含高校、科研、企业及产业的虚拟制造领域完整产教融合生态圈.     

工程科技人才培养模式下物联网工程专业实践教学体系探索

在"新工科"建设的背景下,培养物联网工程专业的工程科技人才已成为高校教学改革的方向。根据物联网专业特点和工程科技人才培养需求,紧跟物联网技术发展步伐,开展物联网工程专业实践教学体系革新。通过搭建层级式实验室、推进科教融合力度、强化本科生创新项目、竞赛引导实践、升华和革新校企合作模式等措施实施物联网工程专业教学体系革新实践,为工程科技人才培养模式下的物联网工程专业实践教学体系革新提供了一种思路。     

基于数字孪生的力能控制式压力机虚拟调试

为降低调试周期和成本,提前预知系统级风险,基于数字孪生的虚实一致特性,提出了一种基于数字孪生的力能控制式压力机虚拟调试方法,设计了虚拟调试系统.根据力能控制式压力机的多系统协同调试任务,建立了其多物理领域统一模型,即机械、电气等的多领域数字孪生模型,并构建了虚拟控制系统,包括虚拟控制器和控制器-模型接口.通过应用于压力机虚拟调试的实例,展示了基于此数字孪生模型进行虚拟调试的有效性,构建的虚拟调试系统能够验证机械系统、电气系统和控制程序的设计,并确定和优化运行参数,有效避免了实机调试成本高、风险大、周期长等弊端.     

大数据创新人才培养模式的探索与思考

围绕大数据分析与智能处理创新人才培养过程中的专业课程设置、实践环境建设、教师能力提升和教学模式改革4个挑战,以重庆邮电大学智能科学与技术专业在大数据分析处理创新人才培养模式的探索为例,提出以程序设计开发和数据分析处理2类课程群为抓手、以培养健全的教师人才体系队伍为目标,构建培养优质人才的创新实践教学平台,开展以领域工程问题为导向的教学方法改革。     

融合式教学法在广告与会展专业设计色彩基础课程中的研究

高职广告与会展专业教学实践中需要培养企业实用型的复合人才,笔者在教学实践中与专业建设组的老师们从2006年始探讨研究融合式的教学方法,把设计色彩、装饰设计和色彩构成这三门课合并为一。本文从设计色彩与装饰设计、色彩构成的关系及设计色彩与装饰设计、色彩构成融合式教学实践两个方面阐述了教学理念及实践环节中的衔接及运行的关键环节。旨在开发艺术类学生的分析、理解、创造的思维能力,为以后的二维与三维专业设计铺垫好基础。     

基于数字孪生的航空发动机低压涡轮单元体对接技术研究

提出一种基于数字孪生的航空发动机低压涡轮单元体对接技术,以某型航空发动机总装装配的低压涡轮单元体对接安装关键过程为对象,采用数字孪生技术,通过对环境、工艺过程中的物理对象建模,并使用多传感器进行模型与物理对象之间数据映射与互联,实现航空发动机低压涡轮单元体对接工艺过程与3D虚拟对接仿真过程的物理融合、模型融合、数据融合。通过数据在虚拟仿真环境中的可视化展示与分析,实时预警及决策,并借助物理终端控制实现低压涡轮单元体对接安装过程的实时位姿调整,提高了真实对接过程的可视性、可达性、可操作性和可预测性。基于数字孪生的低压涡轮单元体对接技术可保证在复杂装配条件、高精度要求下,真实单元体装配过程的无磕碰对接,减少操作人员劳动强度。