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一、平臺背景 虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容，是學科專業與信息技術深度融合的產物。為貫徹落實《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》（教高〔2012〕4號）精神，根據《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》，教育部決定于2013年啟動開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作。其中虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺是中心建設的重要內容之一。 目前，大多數高校都有針對課程使用實驗教學軟件，但由于每個專業或課程的情況不同，購買的軟件所采用的工作環境、體系結構、編程語言、開發方法等也各不相同。由于學校管理工作的復雜性，各校乃至校內各專業的實驗教學建設大都自成體系，各自為政，形成了“信息孤島”。主要面臨如下問題： • 管理混亂，各種實驗教學軟件缺乏統一的集中管理； • 使用不規范，缺乏統一的操作模式和管理方式； • 可擴展性差，無法支持課程和相應實驗的擴展； • 各系統的數據無法共享，容易形成“信息孤島”； • 缺乏足夠的開放性； • 軟件部署復雜，不同的軟件不能運行在同一臺服務器上。 二、平臺目標 該平臺的目標就是高效管理實驗教學資源，實現校內外、本地區及更廣范圍內的實驗教學資源共享，滿足多地區、多學校和多學科專業的虛擬仿真實驗教學的需求。平臺要實現學校購置的所有實驗軟件統一接入和學生在平臺下進行統一實驗的目的，通過系統間的無縫連接，使之達到一個整體的實驗效果，學校通過該平臺的部署，不僅可以促進系統的耦合度，解決信息孤島的問題，還可以使學校能夠迅速實施第三方的實驗教學軟件。 平臺提供了全方位的虛擬實驗教學輔助功能，包括：門戶網站、實驗前的理論學習、實驗的開課管理、典型實驗庫的維護、實驗教學安排、實驗過程的智能指導、實驗結果的自動批改、實驗成績統計查詢、在線答疑、實驗教學效果評估等功能，同時該平臺可擴展集成第三方的虛擬實驗課程資源或自建課程資源，為各類院校虛擬實驗教學環境提供服務并進行相應的應用。 三、應用方案 《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010－2020年）》第十九章第六十條明確指出:加強優質教育資源開發與應用。加強網絡教學資源庫建設。引進國際優質數字化教學資源。開發網絡學習課程。建立數字圖書館和虛擬實驗室。建立開放靈活的教育資源公共服務平臺，促進優質教育資源普及共享。創新網絡教學模式，開展高質量高水平遠程學歷教育。 虛擬實驗建設的理念就是采用我們這個方案的理念(平臺+資源)，發布一個虛擬實驗中心門戶網站、建設一個開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺，然后再陸續把相關虛擬實驗課程的資源統一放到該平臺來進行管理，從而面向各個學科的相關課程開展虛擬實驗教學。 四、平臺的主要功能 開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺包括虛擬實驗中心門戶網站、實驗前的理論學習、實驗的開課管理、典型實驗庫的維護、實驗教學安排、實驗過程的智能指導、實驗結果的自動批改、實驗成績統計查詢、數字化資源管理、師生互動交流和系統管理等子系統。 虛擬實驗中心門戶網站：一個動態Web系統，系統內容包括中心介紹、實驗教學、實驗隊伍、管理模式、設備與環境、教學特色、中心新聞/公告/通知等。 實驗教務管理：課程庫、培養計劃、排課、選課、開課審核等功能。 實驗教學管理：現場實驗安排、虛擬實驗安排、實驗批改、考勤管理、成績管理、實驗報告等。 實驗前理論學習：實驗前學生通過練習、自測、課件等方式學習實驗理論知識。 實驗過程智能指導：學生在實驗過程中遇到問題可以請求指導，系統給出指導信息。 實驗結果自動批改：學生提交實驗結果后系統自動評判，給出分數和評分點。 數字化資源管理：各種虛擬實驗、仿真軟件和演示動畫的上傳、發布。 實驗室開放預約管理：實驗室設備借出、實驗室預約、實驗預約、工位預約管理。 師生互動交流：實時答疑、在線留言等。 系統管理：用戶、分組、角色、權限、日志、備份管理和實時監控等。 五、平臺特點 1)系統針對學校實驗教學整體需求設計，滿足校級實驗教學需要； 2)可集成所有符合標準的第三方虛擬實驗系統和軟件； 3)經典實驗的設計采用B/S架構，方便學生使用和系統部署； 4)全面開放了實驗室的實驗資源，提供開放式實驗教學服務。方便學生自主靈活參與實驗，充分發揮學生的主觀能動性，提高實驗教學的效果； 5)多種角色應用體系，多種業務權限配置，滿足學生、教師、教務人員、實驗室管理人員和校領導的需求，受益面廣； 6)人性化的協同學習，幫助教師和學生隨時隨地通過網絡在線或離線交流； 7)虛擬實驗和現實實驗相結合，豐富了實驗教學方式，通過系統可同時管理硬件實驗和虛擬實驗； 8)實驗教學排課靈活，可統一安排也可學生自選，提供學生、教師以多種方式打印課表； 9)多種數據導入導出功能，方便各種身份角色數據匯總、數據統計； 10)可無縫集成到學校的教學教務管理系統中； 11)支持實驗報告在線提交，并提供實驗報告在線批注和智能批功能； 12)可根據現實實驗室進行直觀的工位布局，方便學生預約和入座； 13)支持在線多媒體編輯宣傳內容，可實現實驗中心與下設實驗室門戶網站統一管理； 14)系統更加注重實驗教學效果。

該成果應用系統動力學模型和虛擬仿真技術對呼吸道傳染病突發事件應急處置的過程進行仿真模擬，通過事件發現與報告、流行病學調查、事件現場處置、事件總結報告的四個階段以及實時的結局監測，突出以公共衛生應急核心勝任力為導向，培養學生熟悉應急處置過程中的15個知識點和掌握應急處置的14種能力。學生通過虛實結合，反復訓練利用或設計實驗，從而提高學生對突發衛生公共事件現場的處置能力。該平臺基于真實案例構建數據庫，利用傳染病動力學SIR（susceptible-infected-recovered，易感者-感染者-恢復者）模型和虛擬場景，模擬呼吸道傳染病突發事件的自然進程。針對應急處置的三個關鍵問題，即判斷事件性質、調查時間原因和控制事件進展，采取各種應急處置策略和措施，從而預防和控制突發事件發展。采取系列干預策略和措施的過程中，讓學生經歷4個階段-病例的發現與報告、流行病學調查、現場應急處置和時間總結報告，掌握公共衛生應急處置核心能力。目前，依托國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺，已達到27433次的瀏覽量，共7851人進行了實操訓練，覆蓋了全國各地二十余所高等院校。

南京郵電大學通信與信息工程學院數學計算仿真軟件項目的潛在投標人應在“江蘇政府采購網”、“南京郵電大學”上免費下載招標文件，并于2020年10月21日10點30分（北京時間）前遞交投標文件。

研究領域(1)CAD/CAM及RPM相關技術：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)面向功能構件數字化制造的設計，網絡制造技術，功能構件的拓撲優化設計理論與方法；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計：包括高速精密加工工藝系統動力學建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學基金項目（59505005），“數控加工自適應刀具軌跡規劃及動力學行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結題，國際先進。(2)河北省科技攻關計劃項目，“基于網絡的新產品快速開發系統”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進。2002年獲河北省科技進步三等獎。(3)河北省自然科學基金項目，基于汽車減振器新型數學模型的汽車乘座動力學系統參數設計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(4)河北省博士基金項目，汽車非線性乘座動力學專用仿真軟件開發．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(5)天津市自然科學基金項目，汽車非線性乘座動力學關鍵技術研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(6)河北省自然基金項目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進。(7)河北省教育廳計劃項目（2000209，2萬），二維不規則形狀自動布局系統的研究開發．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進）(8)國家教育部高等學校骨干教師資助項目，快速原型件網上訂貨系統研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結題。(9)天津市科委計劃項目，“基于MDT環境的內嵌式RP數據處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(10)天津市科委計劃項目，“RP技術在新產品開發過程中的應用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(11)河北省自然科學基金項目（500046），“數控環境下動態銑削過程物理仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(12)河北省教育廳博士基金項目，“數控環境下動態銑削過程仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(13)國家自然科學基金項目（50175025），“進化過程驅動的產品概念設計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結題。(14)天津市自然科學基金項目（023603411），“組合夾具CAD中關鍵技術的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(15)河北省自然科學基金項目（502047），“組合夾具計算機輔助構形設計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進。(16)天津市自然科學基金項目（023605411），“MDT環境下RP數據處理及設備驅動程序的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(17)河北省優秀專家留學基金項目，“選擇性金屬粉末直接燒結快速成形工藝關鍵技術及設備研究”．項目負責人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業大學“十五211”工程項目，“功能梯度實體快速制作機”．項目負責人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗收。(19)河北省教育廳計劃項目, “基于RP的新產品快速開發系統”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項目（2002AA415300），“自主版權三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業的應用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗收。(21)美國國家科學基金（NSF）項目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學基金（NSF）項目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學基金資助項目（043603111），“多坐標高速銑削集成仿真系統研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗收。(24)河北省自然科學基金資助項目（E2004000052），“CAD模型直接驅動的桌面立體打印設備驅動原理及實現方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進水平。(25)河北省自然科學基金資助項目（E2006000039），“場信息驅動的復雜功能梯度實體建模理論及數字化制造關鍵技術研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權：(1)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．著作權人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(2)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．著作權人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(3)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．著作權人：徐安平、紀振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．著作權人：徐安平、曲云霞、孫明達．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．著作權人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．著作權人：徐安平、張大衛、張學中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．著作權人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．著作權人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可轉讓項目(1)一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(8)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(9)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可承擔（合作開發）科研項目與技術合作(1)CAD/CAM軟件開發，RPM相關技術開發：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)功能材料或構件的數字化設計與制造技術開發，網絡制造技術開發；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化技術；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計。

傳統的機器或機械零件的產品開發模式是必須開發出實物樣機或樣品，并對其進行靜強度或動態性能測試，然后再進行設計修改，這樣要重復好幾次上述過程，才能設計制造出合格的產品。這需要花費大量的時間與金錢成本，已經跟不上日益變化的市場的需要。本成果采用了先進的虛擬仿真技術，對計算機中的機器的3維幾何模型，可容易地進行編輯、修改，并檢驗其制造的可能性，生產成本，能否容易裝配。另外，可以對其3維幾何模型附于物理屬性，能模擬其工作狀態，可進行運動學、動力學、熱力學、強度、振動分析仿真，也就是說，在設計階段(不需要制造出實物)，就可以把握住機器或機械零件的靜態與動態性能，最終可以設計制造出低成本、高性能的機器。 該成果適用于任何大中小型機器及其零部件。 本成果已經應用到國內外多家著名公司，如摩托車的動態力學性能的仿真分析,計算機硬盤系統的靜態與動態性能的仿真分析,配氣機構的動力學優化與分析,大型曲軸車床整機動靜態性能分析與優化,漸開線齒輪的精密接觸分析與優化。

  該項技術主要是利用HyperWorks軟件，對研究對象進行非線性的大變形仿真，準確模擬出對象在碰撞或翻滾的一段時間內的受力，變形，破壞情況，加入了假人模型，模擬人體在車輛碰撞或翻滾時所受到的傷害情況。  根據仿真結果，對整車所有零部件的碰撞結果做出分析，對零部件進行優化設計，提出改進方案，提高整車的被動安全性能。  項目優勢：（1）模擬仿真周期短 ，費用少，數據準確，結果可信度高，對車型研發和優化的指導意義強。（2）所有的安全性評價均參考了歐盟和國內的相關標準。仿真結果可信程度高。

?  成果簡介：本系統綜合了機械測功機和電渦流測功機的優點，采用雙路電傳動測試裝置，包括直流電源、溫控單元、被測試電機及其控制器、轉速轉矩測試儀、變速箱、機械慣量系統、測功機及其控制器、數據采集系統以及中央計算機，各部分利用模塊化設計理念，具有與外界其他設備和儀器的接口。既可以采用其中一路做為單電機驅動系統的測試試驗，也可以作為雙電機驅動系統的協調綜合控制研究，同時可以實現電動車輛整車動力特性的半實物仿真。?  項目來源：自行開發?

本發明公開了一種寬域氧傳感器控制器仿真系統，包括寬域氧傳感器控制器仿真模塊和加熱驅動電路；其中所述寬域氧傳感器控制器仿真模塊由硬件接口、采樣濾波單元、溫度控制單元、泵單元控制單元、數據處理單元和 CAN 通信單元組成，通過所述仿真控制系統完成對由寬域氧傳感器實體發送的實時信號的采集、處理及控制。本發明所提供的半實物仿真系統，降低了寬域氧傳感器控制器初期開發的硬件成本，提供了一個有效的寬域氧傳感器控制器控制算法開發平臺

“虛擬工藝”軟件可由標準工藝流程文件和掩膜版圖文件，模擬出所要加工的MEMS器件的真實三維結構，具有良好的通用性和精度。下圖為自主開發的“虛擬工藝”軟件生成的微夾鉗三維結構。 “虛擬運行”軟件對器件的運動情況進行仿真，并與最初設計方案比較來指導和修正實際加工。下圖顯示了微夾鉗的虛擬運行結果，圖中的器件顏色表示了器件運動時的劇烈程度，紅色表示變形最劇烈的部分，淡藍色表示變形較小的部分。

項目的背景及目的 迄今為止，集成電路的模擬、仿真直至評測已有了非常完善的工具軟件；并已成為設計過程的重要組成部分；對設計的成功、可靠、高效都已起到決定性作用。而對MEMS而言，還相差甚遠，這和MEMS發展的成熟程度有著直接關系。當然，這并不意味著MEMS不需要這樣的工具和系統。相反，由于MEMS的功能多樣、加工復雜、分析困難、設計周期長、成本高等。特別需要一個能包括運動仿真、評測在內的設計工具和系統。這是當前推動MEMS發展的當務之急。