申报材料

附件1

  

  

  

2018年福建省高等学校

虚拟仿真实验教学中心申报表

  

  

  

交通与土木工程虚拟仿真实验教学中心

  

  

学校名称:福建农林大学

学校管理部门电话0591-83842154

开放共享访问网址/xnfzzx/

申报日期2018-5-21

  

  

  

福建省教育厅

  

  

  

填写说明

  

  1. 申请书中各项内容用小四号仿宋体填写。

  2. 表格空间不足的,可以扩展,或以附件形式一并装订。

  3. 相关支撑、证明材料附后一并装订。


  1. 基本情况

虚拟仿真实验教学中心名称

交通与土木工程虚拟仿真实验教学中心

省级实验教学示范中心名称

  

批准时间

  

省级以上项目、成果、平台情况

数字福建智能交通技术物联网实验室、福建省工程索道工程技术研究中心、福建省环境友好森工行业技术开发基地

1.1虚拟仿真实验教学中心的发展历程、建设概况

学院简介:

www.7788365365.com现设有森林工程、土木工程、交通运输类、工程管理、物流工程5个本科专业,全日制在校本科生人数达1600多人;拥有1个林业工程一级博士点和博士后科研流动站,1个森林工程二级学科博士学位授权点和省级特色重点学科;有交通运输工程、林业工程2个一级学科硕士学位授权点和交通运输工程1个省级重点学科,有交通运输工程、林业工程和建筑与土木工程3个工程领域专业硕士学位授权点;学院下设4个系(森林工程系、土木工程系、交通工程系、交通运输系)3个研究所(交通工程研究所、福建永福高新技术研究所、植物纤维新材料研究所)3个省级重点研究平台,1个实验示范中心、3个学院级公共平台和21个实验分室,实验室总面积达9000多平方米,拥有价值2000多万元的各种实验教学仪器设备,2个校内实践教学实训基地,30多个校外实践教学综合实训基地和就业创业训练基地。学院现有的各种先进仪器设备和完善的实践教学基地将为大学生开展实验教学、科研训练、创新性实验、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的平台。   

学院现有教师70人,其中博士生导师5人、正副教授31人,省百千万人才工程人选2人,福建省科技创新领军人才”1人,金山学者创新人才1人,金山学者青年新秀1人,留学回国人员8人,国务院特殊津贴专家2人,教育部高等学校教学指导委员会委员1人。学院十分重视教育教学改革,坚持以本科教学为主,教学与科研并重,以科研促进教学和学科建设。近年来学院在教学科研方面成效显著,学院拥有1门国家级精品资源共享课程、1门国家级精品课程、5门省级精品课程、2个省级人才培养模式创新实验区、1个省级教学团队。学院教师主持和参与国家自然基金13项、国家社会科学基金1项、国际合作项目2项、国家科技部课题2项、省基金项目16项、省科技厅重点项目7项、省级其它课题60余项,累计科研经费近千万元。承担了100多项横向科研课题和科技服务项目。多项成果达到国际先进和国内领先水平,其中获省部级科技进步二等奖6项、三等奖10多项,鉴定成果20 余项,科技成果产

业化8项,发表学术论文800多篇,已出版专著、教材40余部,获省级教学成果特等奖1项。

发展历程及建设概况:

近年来学院一直致力于优势学科的虚拟仿真实验平台建设:包括道路交叉口智能信号灯模拟仿真、道路3D可视化系统的虚拟仿真、基于公共安全的救援场景模拟(轨道、公路、城市道路及房屋结构)、智能仓储AGV小车虚拟仿真实验、智能仓储堆垛机仿真实验、智能仓储ZigBee网络虚拟仿真实验、基于ZigBee的区域交通噪声检测实验、冷链运输可视化仿真实验、基于TransCAD的交通规划仿真实验等。该平台的建设将基于学院开展的多门本科教学活动,包括

汽车电器与电子设备、交通运输学、发动机原理、汽车检测与维修实验、汽车构造、物流数据库技术、物流信息处理实验、物流管理信息系统实验、传感器技术原理、集装箱与多式联运、物流系统仿真、现代物流装备、物流管理综合实验、交通规划、城市公共交通、路基路面工程、

公路施工技术、道路建筑材料、交通安全工程、交通工程设施设计、交通工程学、交通运输学、城市规划原理、交通管理学、交通项目评价、物流信息处理与物联网技术基础、第三方物流、现代物流管理信息系统、物流系统设计与仿真、物流系统规划与技术、混凝土结构设计原理、钢结构设计原理、结构试验及索道工程、建筑工程技术及施工现场安全管理等。

目前本学院的部分虚拟仿真实验教学项目已经取得了较高水平的发展,并在该领域取得的成就得到相关专家、校内师生及社会广泛的认可。例如:智能仓储AGV小车虚拟仿真实验、智能仓储堆垛机仿真实验、智能仓储ZigBee网络虚拟仿真实验及冷链运输可视化仿真实验。然而,学院其他专业的虚拟仿真实验平台还需进一步发展。因此,本课题将结合优势资源、整合院内其他实验教学资源,加快发展本学院的虚拟仿真教学平台。

1.2虚拟仿真实验教学中心建设必要性

1)在教学实验室中实现这些条件,高成本会限制实验教学的可持续发展,但若实验教学若不涉及这部分内容,会有远离前沿研究,无法体现实验内容也与时俱进的趋势;

2)、还有一些实验的开展则需要在特定的危险条件下进行,如建筑施工安全,学生若长时间在这类环境下做实验可能会影响身体健康,但若不开展这类教学实验,则课程体系有不完整的遗憾;

基于以上原因,学院实验中心在近几年的实验建设中,努力整合资源,投入较为充足的人力物力,通过内部培训,赴国内外高水平学校进修、学习,协力提高教师队伍应用计算机开展虚拟仿真教学的能力,统一思想着力加强虚拟仿真实验教学在日常教学中的比例。既锻炼了参与项目建设学生的能力,也拓宽了今后开展虚拟仿真实验教学的内容。

1.3 虚拟仿真实验教学中心特色与创新

符合该学院专业发展要求的“三位一体”的实验教学体系

a.作为全校性的“公共虚拟仿真实验平台”,可为全校有需求的师生提供相关认识的学习,通过虚拟仿真实验室,节约了实体设备及场馆建设的投资;

b.作为本专业学生的“专业虚拟仿真实验平台”,满足对学生专业实践技能的培养与考核,提高学生对实验教学的参与频率及与老师的互动程度、降低了实验的损耗,提高了实验的成功率;

c.作为本专业师生的“科研虚拟仿真实验平台”,在满足本科教学的基础上,为学院教师提供充分的科研资源,减少实验的前期投入,缩短实验周期,降低了实验的风险。

三个依次递进的实验平台,形成“三位一体”的虚拟仿真实验体系,既可以保证广大学生接受通识性、基础性的教育,又可以为本专业学生提供有针对性的实践技能培养,还可为教师与学生提供广阔的科研空间,同时也可以培养学生的创新创业能力。

此外,该虚拟仿真实验中心的虚拟实验平台大多是本中心教师的科研成果转化形成为教学实验平台的。这些平台在提供本科教学实验之余,也向研究生和教师开放用于科学研究。科研成果在推进本科教学的同时,也通过开放共享推进了科研活动。


  

2. 虚拟仿真实验教学资源

2.1

实验教学情况

实验课程数

面向专业

实验学生人数/

实验人时数/

19

6

900

34200

2.2 虚拟仿真实验教学资源

实验教学资源组织结构

交通与土木虚拟仿真实验教学中心坚持“虚实结合、优势互补、能实不虚”的原则,遵循统一布局、多学科交叉,分层次、有重点的建设,围绕道路交通虚拟仿真平台、土木工程与施工管理虚拟仿真平台和物流运输虚拟仿真三大平台进行设计,满足学生对基础理论的理解、专业技术的掌握、综合应用能力的培养要求。通过现代化信息技术和云计算技术实现教学资源的开放与共享。

交通与土木虚拟仿真实验教学中心其具体组织结构图如1-1所示。

1-1 交通与土木虚拟仿真实验教学中心架构图

1.道路交通虚拟仿真平台

11.基于TransCAD软件交通规划虚拟仿真实验

面向专业:交通工程

所属课程:《交通规划》、《交通控制与管理》、《城市公共交通》、《停车场规划设计与管理》

实验目标:1)掌握TransCAD软件系统的操作方法;2)运用TransCAD软件进行交通调查数据处理与分析;3)运用TransCAD软件进行不同规划对象现状OD反推、出行生成预测、出行分布预测、方式划分预测和交通分配预测;4)对不同规划方案进行系统评价。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过虚拟仿真对不同区域不同规划对象进行分析、预测和规划。仿真平台可以实现区域性数据和资料的融合,可以帮助学生直达地了解规划对象的属性、完成规划方案的设计,以及评价规划方案的适用性。

实验方式:在虚拟平台完成对TransCAD软件的学习,并通过平台提供的案例环境完成软件训练,掌握分析、预测和规划等技能。

实验工具:TransCAD软件,其仿真结果如图1-21-3所示:

1-2 TransCAD仿真区域交通数据分析图

1-3 TransCAD路网交通分配预测结果图

1.2.交通控制软件虚拟仿真实验

面向专业:交通工程、交通运输工程

所属课程:《交通控制与管理》、《交通工程设施设计》、《城市道路设计》

实验目标:掌握交通信号控制模拟机的操作,通过虚拟实验巩固单点信号配时设计的基本步骤和方法,仿真信号配时,检验配时方案的合理性;

学习信号配时优化Synchro软件,掌握运用Synchro软件进行信号优化的基本方法和操作步骤;学习Vissim仿真软件,掌握运用Vissim软件进行交叉口仿真的基本方法和操作步骤。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过虚拟仿真对设计交叉口进行交通信号配时优化。仿真平台可以提供不同设计方案的效果分析,针对不同情景设计不同优化方案,满足交叉口优化设计的需求。学生在实验过程中可以直观明确地了解不同设计对交叉口运行效率的影响,了解各优化措施的优劣和可行性。

实验方式:在虚拟平台完成对Synchro软件和Vissim软件的学习,并通过平台提供的案例环境完成软件训练,掌握交叉口优化设计、信号配时等技能。

实验工具:Synchro软件、Vissim软件。仿真结果如图1-41-5所示:

1-4 Synchro软件虚拟平台功能结构图

1-5   Synchro软件交叉口信号配时界面

1.3.道路三维虚拟路面及健康检测虚拟仿真实验

面向专业:交通工程、土木工程、森林工程(道桥方向)

所属课程:《路基路面工程》、《公路施工技术》、《道路建筑材料》、《交通安全工程》

实验目标:1)了解路面病害的种类及分类标准,让学生掌握路面病害检测技术、评价指标以及如何根据路面状况评价体系制定维修计划;2)了解各种路面纹理的施工工艺及类型,仿真路面纹理与路面噪音、驾驶舒适度及行车安全性的关系。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:根据道路多功能自动化检测车获取的真实路面的纹理信息,病害信息,横纵坡度,GIS信息,从而建立起功能全面的路面健康检测系统。通过此平台的学习,从而让学生能够对路面施工及养护检测有个全面的认识及了解。

实验方式:由虚拟平台完成对该检测车的模块组成及功能介绍,介绍该检测的主要技术。此外,虚拟仿真多功能检查车数据采集过程、数据处理过程(结合ADA3DMHIS)、及报告生成过程。

实验工具:多功能道路检测车(DHDV)、ADA3DMHIS系统

虚拟设备与仿真结果如图1-61-7所示:

1-6 检测车外表及关键元件组成

1-6介绍了该多功能检测车的外部特征,其中右上角图表示了该系统的核心部

件:2D3D激光成像系统及GPS系统。图1-7是基于MHIS系统的数据显示软件,其系统能够直观显示道路的各种特征,并结合ADA3D进行道路的各种数据分析。从而为路面施工及养护检测提供可靠的技术手段。

1-7 MHIS三维虚拟仿真系统

1.4.交通噪声检测虚拟仿真实验

面向专业:交通运输、交通工程、物流工程、工程管理。也可以为森林工程、城市规划、园林等开设选修课,拟在交通噪声检测架构下开三个实验项目。

1-8 区域噪声检测基本架构

1)、基于ZigBee的区域交通噪声检测实验

实验目标:掌握区域噪声检测技能,寻求性价比最高的测噪网络布局方案,如图1-8所示。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真平台,低成本地实现ZigBee测噪网络的布置,了解ZigBee网络参数对测量精度的影响,寻找性价比最高的布局方案,使用最少的ZigBee节点,在达到精度要求下,能够测量最大的面积。

实验方式:在虚拟平台完成ZigBee网络的布局,虚拟平台中的云端服务器接收到ZigBee传来的噪声值后,能够绘制噪声分布图。

实验结果:获得各种ZigBee网络布局下的噪声分布彩色示意图。如图1-9所示。

1-9 噪声分布彩色示意图

2)、声屏障对噪声减弱作用实验

实验目标:通过仿真了解各种材质、结构、厚度的声屏障对噪声的减弱作用,分析不同绿化带对噪声的减弱作用,对不同的消噪方案做出评价。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真平台了解到各种材质、结构、厚度、位置的声屏障对噪声的阻尼作用,用最省的材料获得最好的减噪效果。

实验方式:在虚拟平台调整声屏障材质、结构、厚度、位置的各项参数,检测调整后对噪声分布造成的影响,寻找最好的声屏障的建设方法。

实验结果:获得各种声屏障布局下的噪声分布彩色示意图。如图1-9所示。

  

2.土木结构与施工管理虚拟仿真平台

2.1.建筑工程技术及三维可视化施工安全管理系统仿真

面向专业:工程管理、土木工程、森林工程(道桥方向)

2.1.1.筏式基础底板钢筋绑扎虚拟仿真实训

1)实训项目名称:筏式基础底板钢筋绑扎虚拟仿真实训,如图2-1和2-2所示。

2)、实训学时与对象

实训项目

学时

实训对象

实训方式

筏式基础底板钢筋绑扎虚拟仿真实训

2

土木工程、工程管理等建筑工程类专业学生

交互仿真

3)、实训项目介绍   

筏式基础底板钢筋绑扎是地基与基础工程的重要环节,通过该实训可以将具体的钢筋绑扎施工过程与细节,进行动态展示,该实训项目包括不同部位钢筋绑扎的工艺、钢筋型号、规格要求等。该模块将该实训分为弹钢筋位置线、运钢筋、电梯坑钢筋绑扎、基础梁钢筋绑扎、底板钢筋绑扎、墙柱插筋绑扎、自检、验收。内容包含钢筋绑扎八字扣、缠扣、顺扣、套扣的各种绑扎工艺,熟悉筏式基础底板钢筋的基本构造,熟悉钢筋机械连接的一般要求,了解钢筋工程质量验收的基本要求。

4)、实训目标

筏式基础是一种常见的基础形式,本实训通过对筏式基础钢筋的绑扎,让学生掌握筏式基础底板钢筋绑扎的施工流程和基本方法;熟悉筏式基础底板钢筋的基本构造,熟悉钢筋机械连接的一般要求;了解钢筋工程质量验收的基本要求;学习《11G101-3》图集;学习《混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2011;学习熟悉并参考《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002

5)、实训方式与步骤

1)建筑工程仿真实训平台进入地基与基础模块,再进入筏式基础钢筋绑扎子任务,根据语音文字提示完成施工准备,根据工程案例,首先浏览工程的基本资料(图纸、施工方案、安全技术交底记录等),从整体了解工程的相关基本信息,分项工程安全注意事项;

2)根据提示调运钢筋;

3)将钢筋运到指定作业位置,首先绑扎电梯底坑钢筋,使用顺口或八字口,然后按梅

花状1M间距垫花岗岩垫块;

(4)绑扎基础梁钢筋,按照设计图纸设计间距在钢筋支架上摆放1025mmHB400级钢筋,用粉笔按图纸设计间距200mm划箍筋位置线,按照画好的箍筋位置线挂梁侧箍筋,绑扎梁下部钢筋,按提示400mm间距挂梁侧抗扭钢筋,用缠扣帮扎梁侧抗扭钢筋,按1米间距垫40mm厚花岗岩垫块,铺地板纵向钢筋,拆除横向基础梁零时支架,铺地板横向钢筋,拆除纵向基础梁零时支架,用八字口绑扎底板下侧钢筋,按梅花状铺花岗岩垫块,插入水电工序预留,支马镫,按设计间距200mm在马镫上铺底板上层横向钢筋,钢筋型号为20mmHB400级钢筋,铺底板上层纵向钢筋,绑扎底板上部钢筋,在弹好的位置线上插入墙柱插筋,吊线锤将画好的支柱3的脚点引吊在基础梁2上,放定位框,在基础梁内插筋上套3道箍筋,箍筋间距小于500mm,用缠扣绑扎好,绑好插筋拐尺,然后按照相关验收标准进行自检,验收。

钢筋加工.png

  

2-1钢筋弯折参数表

筏式基础钢筋绑扎.png

2-2 绑扎仿真截图

  

6)、实训要求与讨论

1)掌握筏式基础底板钢筋绑扎的施工流程和基本方法;

2)熟悉筏式基础底板钢筋的基本构造,熟悉钢筋机械连接的一般要求;

3)了解钢筋工程质量验收的基本要求;

4)学习《11G101-3》图集;

5)学习《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2011);

6)学习熟悉并参考《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002)。

7)、实训参考资料

1)《11G101-3》图集;

2)学习《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2011);

3)学习熟悉并参考《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB 50202-2002)。

2.1.2.筏式基础底板模板安装与拆除虚拟仿真实训   

1)、实训项目名称

筏式基础底板模板安装与拆除虚拟仿真实训,如图2-3所示。

2)、实训学时与对象

实训项目

学时

实训对象

实训方式

筏式基础底板模板安装与拆除虚拟仿真实训

2

土木工程、工程管理等建筑工程类专业学生

交互仿真

3)、实训项目介绍

该项目通过交互式操作的形式对筏式基础底板模板安装与拆除施工过程进行仿真,使学生熟悉并掌握筏式基础底板模板安装与拆除施工的全过程。通过预设的知识库与问题库,掌握相关的知识点和规范条文。通过具体的工程案例,可将理论与实践相结合,更好的运用所学知识。

4)、实训目标

筏式基础底板模板安装与拆除虚拟仿真通过该实训,使学生直观的了解并掌握碾压混凝土的施工工艺及流程,掌握模板的选型与布置设计,剪刀撑布置,模板质量要求与措施,了解筏式基础底板模板安装与拆除虚工程施工中的各步骤,加深对相应知识点的理解。

5)、实训方式与步骤

1)从建筑工程仿真平台主界面进入地基与基础工程,再进入筏式基础底板模板安装于拆除;

2)依据系统提示,进入资源库熟识施工方案、图纸、技术交底记录从整体了解工程的相关基本信息;

3)按照系统提示,进行基础梁撑角安装;

4)按照系统提示,进行基础梁模板的加固;

5)按照系统提示,进行基础梁模板的安装;

6)按照系统提示,进行基础梁模板加固;

7)进行电梯井模板安装;

8)先进行模板安装自检,然后进行模板安装验收;

9)进行模板拆除,将拆除的模板等入库备用;

10)进行模板拆除自检,确保符合要求,能顺利通过验收;

11)进行模板拆除验收,按照模板拆除验收资料内容逐项验收。

6)、实训要求与讨论

1)掌握筏式基础底板现浇混凝土构件采用竹胶板模板时模板的安装与拆除工艺流程及基本方法;

2)熟悉筏式基础底板采用竹胶板模板时梁墙、梁柱等细部节点构造;

3)了解工序交叉施工的一般要求,了解模板工程质量验收的一般要求;


  






1.png
4.png



  


2-3模板安装仿真

7)、实训参考资料:

1《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162-2008)

2)《建筑施工扣件式钢管脚手架技术规范》(JGJ 130-2011)

3)《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011)

4)《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-2011)

5)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2011

2.1.3.三维可视化施工安全管理系统仿真

其包含了高处作业防护、脚手架与平台、模板支撑、提升设备、消防设施、安全文明施工七个个分部工程,从施工现场安全文明标化和安全防护两条线索进行施工安全标化管理现场仿真。

1)、实训项目名称

施工安全标准化管理系统虚拟仿真实训,如图3-4所示。

2)、实训学时与对象

实训项目

学时

实训对象

实训方式

安全文明标准化工地仿真实训

2

土木工程、工程管理等建筑工程类专业学生

交互仿真

3)、实训介绍

该项目通过交互式操作的形式对安全文明标准化施工现场进行漫游仿真,可以是学生了解安全文明标准化施工现场搭设基本要求和方法,并掌握创建文明标化工地,搭建文明标准化施工现场的要求全和过程。通过资源库的方案图纸、现场资料,掌握相关的知识点和规范条文。通过具体的工程案例,可将理论与实践相结合,更好的运用所学知识。

4)、实训目标

通过该实训,使学生直观的了解并掌握建文明标化工地,搭建文明标准化施工现场的要求全和过程,熟悉门房、围挡、标牌标识的含义等,利用实际工程案例现场,整体漫游整个现场,   

2-4施工安全脚手架平台仿真

了解文明标化工地搭设的规范要求,增加学生的知识储备,通过互动操作工程施工中的各步骤,加深对相应知识点的理解。

5)、实训方式与步骤

1)从三维可视化安全管理仿真软件主界面进入主体工程,再进入安全文明标准化工地;

2)按照提示选择自动漫游或手动漫游,从文明标准化工地门口开始,了解围墙、门房、洗车台等等文明工地现场的各种设施的作用,搭设要求;

6)、实训要求与讨论

1)掌握安全文明标准化施工现场搭设的总体构成,了解主要设施功能和搭建要求

2)熟悉安全文明标准化工地的基本知识

2.2.基于ABAQUS软件的结构安全实验仿真

面向专业:土木工程、森林工程、交通工程、工程管理

所属课程:《混凝土结构设计原理》、《钢结构设计原理》、《结构试验》、《索道工程》

实验目标:1)掌握ABAQUS软件系统的操作方法;2)运用ABAQUS软件进行结构数据处理与分析。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过虚拟仿真对结构对象进行分析、预测和规划。仿真平台通过对实际结构的模拟,可以帮助学生直达地了解对象的受力特性。

实验方式:在虚拟平台完成对ABAQUS软件的学习,并通过平台提供的案例环境完成软件训练,掌握模拟、分析、预测等技能。

实验工具:ABAQUS软件,其仿真结果图3-5所示。

2-5 仿真结果图

3.物流运输虚拟仿真平台

3.1智能仓储虚拟仿真实验

3.1.1.AGV小车虚拟仿真实验

实验功能:1、认识AGV小车的构造;2、学习AGV小车的操作;3、完成AGV小车入库流程

实验意义:AGV小车是智能仓储的重要组成部分,能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车,工业应用中不需驾驶员的搬运车,在第三方物流仓储作业流程中具有重要意义。

实验效果:1、小车启动必须保证车头车尾都在线,即导引线在车头车尾的中间,左右偏差可以在正负10CM,小车启动后会自动调整车头车尾,使之在最佳位置。2、启动AGV小车之前,要求查看小车顶端的红色紧停按钮是否按下。如果处于紧停状态,必须旋转紧停按钮使之弹出。

AGV小车(3-1)硬件操作实验流程:

http://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1526892972375&di=67b757f801839f8ba6cb602dc895ce15&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fimg63.foodjx.com%2F9%2F20141021%2F635494995616434212545.jpg

3-1 AGV小车

1)、将AGV小车钥匙打开;2)、控制方式选择;3)、选择PC控制;4)、配置确认,到小车状态表界面

3-2场景图纸

AGV小车软件及场景(图3-2)操作:

1)、点击路径文件;2)、新建路径文件;3)、编辑路径信息;4)、输入小车的各个参数;5)、点击“小车准备”按钮;6)、点击“发送路径”按钮;7)、点击“开始运行”运行;8)、等待小车执行入库作业。

3.1.2、堆垛机虚拟仿真实验

实验目的:1、认识堆垛机的硬件构造(图3-3);2、完成堆垛机系统的上下架操作。

实验意义:堆垛机是整个自动化立体仓库的核心设备,通过手动操作、半自动操作或全自动操作实现把货物从一处搬运到另一处,将货物放到指定的仓位,把货物从指定的仓位取出,是智能仓储的重要环节。

实验要求:1、堆垛机的控制拨到所需要的位置“手动”或“自动”;2AGV小车配合堆垛机完成货物的上下架作业。

实验流程(上架作业):

1)、设置入库作业;2)、输入牛奶箱子的条形码:6907 9925 10835; 3、添加入库请求;4)、选择储位,指定仓位;5)、生成入库单,确定;6)、返回主画面;7)、导入入库作业,一般在最后一条记录,以时间命名的;8)、导入并运行,等待运行,可以观看LED屏。

3-3巷道式堆垛机

下架作业:

1)、设置出库作业;2)、添加出库请求;3)、选“仓位”和“出口”,确定;4)、生成出库单,确定;5)、返回主画面;6)、保存历史记录;7)、导入出库作业;8)、导入数据并运行;9)、等待运行,可以观看LED

3.1.3.ZigBee网络虚拟仿真实验

实验目的:1)、了解ZigBee网络的工作原理及相关应用;2)、认识物联网的三层架构;3)、建立ZigBee网络,采集仓库的温湿度等信息

实验意义:该实验完成智能仓储各种信息采集、传输和控制,是智能仓储的重要组成部分。

实验要求:1)、堆垛机的控制拨到所需要的位置“手动”或“自动”;2)、AGV小车配合堆垛机完成货物的上下架作业。

实验流程:

1)、先打开网关的开关ON,打开协调器开关ON(此时协调器灯未亮),在网关上“SensorRF网关驱动软件210_V2.01”软件上操作,无线网,设置ZigBee,协调器参数(OD0002),读取=》读取成功=》启动zigbee网络,协调器红色灯点亮,网络已启动。

2)、打开PC端程序,选择端口和波特率,点击“打开串口”按钮,仅显示协调器图标。

3)、打开节点开关ON加入网络,此时协调器绿灯亮,在PC机程序界面上显示zigbee节点和星型网络拓扑图,实现传感器信息采集。

3.2、冷链运输可视化虚拟仿真实验

面向专业:物流工程、交通运输。也可为物联网工程、食品工程等专业开设选修课。

架构描述:整个仿真架构以一个虚拟的单蒸发器多温区冷藏车为基本平台,温区隔板可移动,能够实现车内温度分布仿真,冷气流运动仿真,制冷机开启仿真,风道风扇开启仿真,货物增减仿真。冷藏车温度分布仿真图见图3-4,温度高的区域用红色表示,温度低的区域用蓝色表示,因为温区隔板可调整从而改变温区大小,所以应当根据温区的实际情况,准确仿真温度的三维分布。假设车辆的车门上安装RFID读卡器,托盘上有RFID标签,因此可以感知出入的托盘编号。

3-4 冷藏车温度分布分析图

拟开四个实验。

3.2.1.温度控制可视化实验

在仿真平台中,图3-4中冷藏车车厢从右至左被划分为冷冻区、冷藏区、恒温区。各区特性见表3-1

3-1   三种温区特性

温区

运输货种

温度允许范围

冷冻区

速冻食品,肉类,冰淇淋等

冷冻运输(-18— -22℃)

冷藏区

水果,蔬菜,饮料,鲜奶制品等

冷藏运输(0—7℃)

恒温区

巧克力、糖果等

恒温运输(18—22℃)


系统能仿真真实的冷链运输过程中冷量流失的现象,产见的冷量流失的原因有热传导、热对流,热辐射。当车门开启时,要能仿真出较快的冷气流失的过程。开发安卓APP,界面见图3-5,能够和仿真平台的虚拟冷藏车通讯,在温度正常时,三个温区颜色分别是浅黄、浅绿、浅蓝。每个区都可以设置上限、下限温度,当有一个区域温度超过上限温度则为深红色,手机发出嘟嘟报警声,安卓手机内置温控算法,能尝试自我控温,在控温失败时。手触制冷按钮,按钮从蓝色和灰色来回切换,开启制冷机工作和停止。该手机APP能和仿真平台中的虚拟冷藏车相互通讯,可视各温区的实时温度,并且实现温度的控制。要求冷冻区的制冷机、冷藏区的风扇、恒温区的风扇是可控制的。

3-5 手机APP界面

实验目标:让学生扮演调度中心的冷链质量监督员,设计调整安卓APP中的控温算法,在装车、卸车、车门开启、炎热的天气下,实现精确温度闭环控制,在无法自动控制时发出报警声,通知驾驶员手动干预冷链质量。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真平台,再现了冷链运输过程的温度变化,让学生了解冷链物流和普通物流的差异性,掌握闭环控温的方法,掌握安卓手机和冷藏车上ZigBee温控模块的Socket通讯的数据交换方法。

实验方式:虚拟冷藏车上装有温度传感器,通过Socket通讯方式,能把实时温度传给安卓APP。让学生对安卓APP的温控核心代码调整,通过安卓手机的APP成功控制车辆的温度。

实验结果:获得各种运输仿真环境下的冷链运输温度控制最优算法,实现对冷藏车的温度可视和可控。

3.2.2.温度轨迹可视化实验

在上个实验的基础上,实现温度轨迹可视化。在虚拟平台上,根据车载货物的目的城市,在中国地图上为冷藏车规划最优运输路线,按100倍的速度仿真冷藏车的运输行为。

实验目标:让学生扮演冷藏车驾驶员,根据运输任务设计最优运输路线,实现运输过程的全程温度可视化,生成运输过程的温度轨迹。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真的GIS平台验证运输路线是否合理,获得距离加权的空载率最低的最优运输路线。

实验方式:虚拟平台产生各城市的运输清单,学生扮演冷藏车驾驶员,根据运输需求,规划本冷藏车的装卸次序和运输路线,由系统评价运输成本,为学生的方案打分。

实验结果:1)、采用估算运输成本的方法获得最优的运输计划。2)、结合温度控制,获得温度轨迹,如图3-6所示。

Screenshot_2016-04-02-20-38-38_com

3-6 温度轨迹示意图

3.2.3.装卸作业可视化实验

仿真平台虚拟作业场景如图3-7所示。图3-8是本实验的仿真界面。

实验目标:让学生扮演叉车驾驶员,根据装卸计划,完成车辆的装卸作业。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真的RFID平台监控叉车驾驶员的作业行为是否正确,保证装卸作业的正确率。

实验方式:虚拟平台产生装卸计划,学生扮演叉车驾驶员,根据装卸计划,设计装卸作业流程,并在仿真环境内完成装卸作业。由仿真系统为学生的作业过程打分。

3-7 货物装卸精确监控原理图

3-8 仿真界面

实验结果:实验结果界面见图3-91)、采用折算作业成本的方法,判断学生设计的装卸作业流程是否优秀。2)、监控学生的作业过程,发现操作错误,现场给予语音警告。

界面2

3-9 装卸作业的实验结果

3.2.4.车厢空间可视化实验

在上个实验的基础上,实现车厢空间可视化。在虚拟平台上,根据车载货物的清单,生成运输单二维码,记录了运输详情。

实验目标:让学生扮演货场管理员,扫描车辆的运输单二维码,在不开车门时获知车厢的装卸情况,根据本货场需要发货的货物数量,设计最优的装卸计划,并把装卸计划传递给叉车驾驶员。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过仿真平台验证装卸计划的合理性。

实验方式:虚拟平台产生各城市货场的发货清单,学生扮演货场管理员,根据过路车辆现有的运输潜能,设计装卸计划,由系统通过运输成本、制冷能源、装卸成本,为学生的方案打分。

实验结果:根据货场需求和过路车的运输潜能,获得最优的装卸计划。如图3-10所示。

界面2

3-10 车厢空间可视化及装卸计划的设计

3.3.交通运输与环境保护虚拟仿真实验

面向专业:交通运输、交通运输工程

实验目标:掌握车载排放测试系统在不同类型机动车上的安装以及机动车在道路上运行时尾气各污染物排放的变化曲线,通过模拟道路上机动车的通行流量、机动车类型、车流速度了解车流的污染物变化情况,并通过控制车流量、车型、车速等来分析污染物的实时变化状况。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过虚拟仿真车载排放测试系统,搭建汽车尾气排放测试防真平台;对道路排放数据的采集和分析,建立交通排放模型,分析影响排放的主要因素,寻求交通运输的高效化和环保效益。仿真平台可以让学生在实验过程中直观明确地了解如何搭建车载排放测试系统,模拟城市道路上车辆的运行和排放状况,了解某个交通区域排放模拟。

实验方式:在虚拟平台上搭建仿真车载排放测试系统,选取城市道路区域,并根据大量数据样本,采用回归分析建立单车和城市排放模型,通过平台提供的案例环境完成软件训练,掌握道

路排放数据采集和分析等技能。

实验工具:车载排放测试系统仿真软件。

3

3-11福州市汽车尾气道路排放模型

3.4.运输管理信息系统

面向专业:交通运输、交通运输工程

实验目标:培养既有扎实的科学管理知识,又有善于寻找“成本”和“利润”平衡点技能,更有敢于科学决策、果断实践能力的未来中高级运输管理人才。

实验类型:设计型、综合型

实验意义:通过虚拟仿真促使学生在破析决策成败得失的过程中,认真梳理和完善自己的管理理念,学会善于寻找服务成本与服务质量平衡点的技巧,从而培养他们的全局观念、协同能力、决策判断能力、设计创意能力、创新和创业能力。

实验方式:物流运输调度决策推演与运行实践3D沙盘

实验内容:

1)、最短路自动搜寻功能——在电子沙盘所展示的交通道路上,你任意指定两个任务点,则在连接这两点之间的条可行道路上,它们之间最短距离的道路是哪条?具体路程距离又是多少呢?这个问题“沙盘”将会自动回答你

2)、路程自测功能——如果实验人员想按照自己的意愿在两任务点之间寻找一条道路行驶,那么这两点间的行驶路程是多少呢?“沙盘”将会告诉你定量的动态计算“工具”和方法

3)、配送路径规划展示功能——当你应用运筹理论知识对配送车辆的行驶路径进行定量运算,并获得规划数据后,总不免会有“意犹未尽”的味道,因为这枯草的数据总无法让人与配送点的地理位置、车辆行驶的轨迹形象地联系起来。那么,这一缺憾将由“沙盘”来为你弥补,它可以让一辆货运车辆沿着你的规划路线走一遍,并留下一段行走的“脚印”,让你对自己规划的车辆行驶路线,及其途径的道路一目了然

4)、多辆货车可操作功能——运输“沙盘”除了具有让你的“决策”可视化外,还有一个显著的特点就是能够为你的“决策”(无论你的决策正确与否)变成具体的行动提供一个“可操作”的实践环境,即“沙盘”里的多辆“货运车辆”可通过真实操作手柄同时对其进行独立“驾驶”。这样,当我们一旦校准了虚实“世界”时空基准比例,那么就可使带硬时间窗约束的车辆配送路径规划优化调度的操作实践成为可能。

配有教师端后台控制系统,对学生端进行控制管理,学生可对所做实验内容提交实验报告,数据分享等。

实验教学内容:

1)、货运车辆优化调度问题的路径规划与调度车辆运行实践

2)、配送车辆运行绩效沙盘模拟推演

配套有1套沙盘桌椅:每套沙盘桌尺寸约为:1.5*2米;配有一个60英寸大小的液晶显示装置,三个19寸显示中控终端;一套运输控制设备;三台管理终端5040MT(路径优化计算、决策):基本要求为核心G4400,内存4G,硬盘500G。配有学生椅三个。一旦校准了虚实“世界”时空基准比例,那么就可使带硬时间窗约束的车辆配送路径规划优化调度的操作实践成为可能。

配有教师端后台控制系统,对学生端进行控制管理,学生可对所做实验内容提交实验报告,数据分享等。

实验教学内容:

1)、货运车辆优化调度问题的路径规划与调度车辆运行实践

2)、配送车辆运行绩效沙盘模拟推演

配套有1套沙盘桌椅:每套沙盘桌尺寸约为:1.5*2米;配有一个60英寸大小的液晶显示装置,三个19寸显示中控终端;一套运输控制设备;三台管理终端5040MT(路径优化计算、决策):基本要求为核心G4400,内存4G,硬盘500G。配有学生椅三个。们一旦校准了虚实“世界”时空基准比例,那么就可使带硬时间窗约束的车辆配送路径规划优化调度的操作实

践成为可能。

一旦校准了虚实“世界”时空基准比例,那么就可使带硬时间窗约束的车辆配送路径规划优化调度的操作实践成为可能。

配有教师端后台控制系统,对学生端进行控制管理,学生可对所做实验内容提交实验报告,数据分享等。

实验教学内容:

1)、货运车辆优化调度问题的路径规划与调度车辆运行实践

2)、配送车辆运行绩效沙盘模拟推演

配套有1套沙盘桌椅:每套沙盘桌尺寸约为:1.5*2米;配有一个60英寸大小的液晶显示装置,三个19寸显示中控终端;一套运输控制设备;三台管理终端5040MT(路径优化计算、决策):基本要求为核心G4400,内存4G,硬盘500G。配有学生椅三个。

实验工具:物流运输调度决策推演与运行实践3D沙盘

3-12物流运输管理实践3D沙盘系统

3.5.港口与仓库流程作业优化实验

面向专业:物流工程、交通运输

所属课程:《仓储管理与库存控制》、《现代物流装备与自动化技术》、《国际物流》

实验目标:了解港口和仓库各个区域的名称、作业类型;了解港口和仓库各个区域物流设备特性、作业流程。

实验类型:综合型

实验意义:通过虚拟的港口系统和仓库系统,学生在场景中漫游,对港口和仓库各个区域的认知,了解各个区域的功能,主要业务、作业流程、设备属性。

实验方式:利用VR技术,在虚拟的港口和仓库场景中,利用虚拟的场景、设备,进行港口和仓库布局、区域用途、设备属性、作业流程等认知,掌握港口和仓库各个区域的用途、作业内容、流程、设备属性等。

实验工具:VR港口实务实训系统和VR智慧仓储实训系统,实验内容如图3-13、图3-14所示。

QQ截图20170224105631

3-13 VR港口实务实训系统

3-14 VR智慧仓储实训系统(1

QQ截图20170224110952

3-14VR智慧仓储实训系统(2

3.6.港口与仓储规划实验

面向专业:物流工程、交通运输

所属课程:《仓储管理与库存控制》、《现代物流装备与自动化技术》、《国际物流》

实验目标:了解港口与仓库中各个区域的用途;了解港口与仓库各个区域的作业内容;了解港口布局与仓储进行规划设计的方式。

实验类型:综合型

实验意义:通过用户在港口和仓储中漫游,用户在港口和库房的各个区域了解港口和仓储设计的方法、技巧,在通过交互任务,了解港口和仓储规划的方法。

实验方式:利用VR技术,在虚拟的港口和仓储系统中,利用虚拟的场景、设备,进行港口和仓储设计的规划的任务,掌握港口和仓储规划设计的技巧。

实验工具:VR港口实务实训系统和VR智慧仓储实训系统。

3.7.传感器综合实验箱实验

面向专业:物流工程、交通运输

所属课程:《传感器技术原理》、《车载传感器技术》

实验目标:了解并掌握各种传感器的工作原理与工作特性、不同传感器的特性,掌握测试系统动态特性研究实验、机械量综合测试。

利用虚拟仿真设备,进行传感器传感器说明、零件展示、装配演示和原理展示等方面实验,通过虚拟3D传感器及配套设备,完成各类型传感器的相关实验。

传感器说明:从理论上各类型介绍传感器的原理。

零件展示:展示传感器的各个组成元件,观察传感器的结构、材质以及材质类型。

装配演示:以三维仿真的形式展示传感器的装配过程,让学生直观了解传感器的组成结构和装配方法。

原理展示:通过具体应用实例来展示传感器的基本原理,以此加深学生对传感器的了解。

传感器基础部分实验包括:

1)、电阻式直线位移传感器实验;2)、光电式传感器位移检测实验3)、光电式传感器转速测量实验;4)、霍尔式接近传感器中断实验;5)、磁电式传感器。

教学与科技实验项目包括:

1)、金属箔式应变片单臂电桥性能实验;2)、金属箔式应变片半桥性能实验;3)、金属箔式应变片全桥性能实验;4)、金属箔式应变片单臂、半桥、全桥性能比较实验;5)、金属箔式应变片温度影响实验;6)、直流全桥的应用——电子秤实验;7)、交流全桥的应用——振动测量实验;8)、扩散硅压阻压力传感器的压力测量实验;9)、差动变压器的性能实验;10)、差动变压器零点残余电压补偿实验;11)、电容式传感器的位移特性实验;12)、电容传感器动态特性实验;13)、压电式传感器测振动实验;14)、电涡流传感器的位移特性实验;15)、电涡流传感器测量振动实验;16)、电涡流传感器测转速实验;17)、光纤传感器的位移特性实验;18)、光纤传感器测量振动实验;19)、集成温度传感器的温度特性实验; 20)、对酒精敏感的气敏传感器的原理实验;21)、湿度传感器的实验;22)PN结温度传感器测温实验;23)、X5045PI存储器;24)、SPI接口读写实验。

2.3由科研成果(近五年)或重点工程转化而来的实验教学资源

中心注重教师的科研与实验教学相结合,注重将教师的科研成果转化为学生的实验内容,注重实验教学与学生科研培训的结合。利用学院在交通运输、物流工程及工程管理等领域的研究优势和特色,依托数字福建智能交通技术物联网实验室、福建省工程索道工程技术研究中心、福建省环境友好森工行业技术开发基地,结合本地区域优势,积极组织教师和学生参加科研项目训练计划,将实验基本理论、知识和技能应用于科研训练,使学生能力、素质得到提升。

  

2.4 合作企业的概况、参与程度和合作成果

1)、北京欧倍尔:北京欧倍尔软件技术开发有限公司是一家以计算机仿真技术、虚拟现实技术、网络技术的开发与推广应用为核心的高新技术企业,已开发的产品涉及化学化工、食品工程、环境工程、生物制药、工程力学、材料工程、3D大型分析仪器、能源电力等多个行业,现已与国内上千家大专院校建立了长期合作关系,为上百家高等院校建立了虚拟仿真教学中心。该公司参与实验教学中心的建设,目前合作的项目有VR森林砍伐模拟仿真的项目,合作项目得到学生的一致好评。

2)、UNISOL   Technologies:具有开发特大虚拟场景的独家优势,支持模拟器、CAVEVR设备、曲面投影等集成方式。把虚拟现实技术引入教育行业,能消除时间与空间造成的认知阻断,开拓更趣味更深刻的教学方法与交互方式,对于学生更高效、更主动地掌握各类技能至关重要。同时,对院校与教育者而言,虚拟现实不仅能优化教学资源和过程,处理复杂困难的研究实验,也能有效控制教育成本与降低研究风险。参与学院虚拟仿真互动教学平台的搭建   (BIM虚拟仿真实验室)。

  

2.5 目前教学资源共享的范围和效果

中心教学资源的软件、硬件和课程资源面向全校各院系开放,各院系教师利用中心资源开设实验课程,提供软件平台和开发工具的教学和培训。中心通过共建实验室等多次举办了相关领域的兼职教授短期课程。同时,中心支持学生的课外科技活动,如我院学生的毕业设计、创新创业项目、挑战杯大赛、电子设计大赛、计算机软件设计大赛。部分创新中心的本科生利用中心软件资源开展虚拟仿真研究工作,在国内外期刊发表学术论文。   

目前,中心教学资源的软件、硬件和课程资源对部分兄弟院校和参与中心建设的企业开放。中心协助各种大学生科技竞赛,组织相关的资格证书等级考试,起到了很好的示范效果。

  

2.6 进一步实现共享的计划与安排

本项目将以院系为基础应用,逐步面向社会开放。每年均将进行持续升级,帮助教师有效提升教学质量,切实增强学生的实践动手能力。

1.中心将增加课程资源的共享,力图将课程视频、仿真实例在网络学堂上共享,增加学生学习的自由度。   

2.中心将扩大资源共享的范围,从面向国内院系扩展到面向国外相关院校,提升中心的影响力和示范作用。   

3.中心将扩大国际交流的范围和规模,培养具有国际化视野的高水平IT精英人才,进一步建设跨学科的学生创新创业训练平台,成为面向全国高校、科研院所、企业开放的公共服务平台。

  


  

3. 虚拟仿真实验教学队伍

3.1虚拟仿真实验教学中心执行主任

姓名

赖芨宇

性别

年龄

55

专业技术职务

教授

学位

博士

联系固话

0591-83845921

邮箱

laijiyu@fafu.edu.cn

手机号码

13705078583

主要职责

1)全面负责虚拟仿真实验教学中心(简称中心)的虚拟仿真实验教学和运行管理工作,统筹中心总体规划和虚拟仿真实验项目建设。

2)负责实验教学资源和教学平台建设,制定中心的发展规划并组织实施,推动中心实验教学创新与发展。

3)负责中心的队伍建设,各类人员的分工和管理工作、岗位责任制的制定、培训及考核工作。

4)组织完成中心承担的各项虚拟仿真实验教学任务,落实实验课程负责人,制定实验教学大纲,编写和审定虚拟仿真实验教材。

5)加强实验中心规范管理,负责协调中心各个实验室的运转,实现实验资源的共建与共享。

6)提高服务水平和效率,建立科学、高效的运行机制,满足师生对实验教学的要求。

7)组织中心制定和相关规章制度,负责组织和落实中心的安全工作。

8)负责组织开展各种对外合作、交流和社会服务。

工作经历

12002.10-至今,bet36备用网址教授,任副院长,分管实验中心工作。(其中:2013年分别在加拿大英属哥伦比亚大学、新加坡国立大学做短期访问学者;2007.9-2011.3,在东华大学工商管理学院管理科学与工程专业毕业,获管理学博士学位;2004.3-2007.1,在中国人民大学公共管理学院土地资源管理专业毕业,获管理学硕士学位)。

21984.6,毕业于国立华侨大学土木工程系建筑结构专业,获工学士学位。

1984.7-2002.10,福建广播电视大学土建教研室副教授,任教研室主任。

  

教研科研主要成果(科研成果限填5项)

教研科研主要成果(科研成果限填5项)

教研成果:

12013.07-2015.06,福建省教育科学“十二五”规划2013年度课题,福建省教育科学规划办,研究生教育质量监督保障机制研究

22013.01.01-2015.12.31,主持“区域交通运输一体化技术”工程人员教育培养及管理模式探讨。

32013.12获中国林业教育学会“高等林()业教育研究成果暨第三届高等林(农)业教育研究优秀论文评选”优秀论文二等奖

42012.02-2013.02,福建农林大学教学改革项目:工科产学研联合

培养研究生机制研究。

52010年,校级精品课程《工程合同管理》负责人。

62007年,主编《工程合同管理》,人民交通出版社,

72008年,副主编《技术经济分析》,中国纺织出版社,

8)发表教改论文5篇。

  

科研成果:

12013.06-2015.07,基于协同机理的公共租赁房定价与动态调价研究,国家社会科学基金项目(13GBL150)。

22014.06-2016.8, 2014年福建省软科学项目课题,福建省建筑行业碳排放核算与减排策略研究(2014R0015)。

32013.01-2015.07,绿色建筑材料—GSY板的应用技术研究项目。

42013.03-2013.12,霞浦县“十二五”交通安全管理规划项目。   

52009.09-2012.09,基于Multi-agent量子计算的图像数据挖掘关键技术研究,国家自然科学基金项目(70971020)。

  

3.2教师基本情况

  

正高

副高

中级

其它

博士

硕士

学士

其它

专职

总人数

平均

年龄

人数

1

6

11

1

14

6

0

  

  

20

37

占总人数比例

5%

30%

55%

5%

70%

30%

  

  

  

3.3中心人员信息表

序号

姓名

年龄

学位

专业技术职务

承担教学/管理/技术任务

专职/兼职

1

赖芨宇

55

博士

教授

教学和管理

兼职

2

廖飞宇

39

博士

教授

教学和管理

兼职

3

李林

33

博士

讲师

教学

兼职

4

高山

40

学士

实验师

管理

专职

5

李晓娟

40

博士   

副教授

教学

兼职

6

刘家财

35

博士

讲师

教学

兼职

7

李永进

37

博士

副教授

教学

兼职

8

胡喜生

38

博士

副教授

教学

兼职

9

黄文金

42

博士

副教授

教学

兼职

10

盛叶

39

博士

副教授

教学

兼职

11

郑小雪

35

博士

讲师

教学

兼职

12

罗文婷

34

博士

讲师

教学

兼职

13

刘景良

34

博士

讲师

教学

兼职

14

黄志伟

36

博士

讲师

教学

兼职

15

杨月锋

35

博士

讲师

教学

兼职

16

陈金山

40

硕士

讲师

教学

兼职

17

黄海南

34

硕士

讲师

教学

兼职

18

周成军

30

硕士

讲师

教学

兼职

19

林宇洪

41

硕士

实验师

管理

专职

20

徐锦强

41

硕士

副教授

教学

兼职

3.4 虚拟仿真实验教学队伍实验教学成果

实验中心根据实验教学与交通与土木学科创新人才培养的关系,顺应现代社会发展的需要,通过引入现代信息技术满足多媒体、信息化及网络化的虚拟仿真实验教学要求,将设置高达19门实验课程,实验教学既保留传统教学的经典内容,又引入当今国内外交通与土木研究领域的新进展,使学生从实验技术到实验方法,从基础知识、实践动手能力到创新思维等各方面得到全方位的培养和提高,逐渐形成了具有特色的教学方法

虚拟仿真实验中心在进行教学实践与探索的同时,将积极开展教学及学术研究。此外,中心高度重视培养、提高中心成员的教学及科研能力,积极选派中心成员到国内外著名高校进修学习。近5年来,该实验中心老师在国内外重要学术刊物上发表SCIEI期刊论文多篇。























4.管理与共享平台

4.1 校园网络及教学信息化平台(平台水平、主要功能)

该虚拟仿真实验中心的建设将秉承开放共享的原则。主要表现在以下几个方面。

专业课中普及式共享

实验的传统过程是:学生使用专业设备进行测量,此过程中采用的设备和仪表全部是真实的硬件设备,不存在虚拟的设备。经过多年建设,目前本中心不仅拥有先进的仪器设备,同时使虚拟、模拟、仿真类实验大幅度扩展,实现了虚实结合。目前学院部分专业课的实验涉及虚拟仿真类实验。虚拟仿真实验使原来不可能做的实验变成了可能,大大扩展了实验室教学能力。同时,通过网络共享仿真代码、模块、文档资料等,显著提高了学生的学习效率。

跨学院服务式共享

除了面向本学院外,该虚拟仿真教学中心还向其学院本科专业提供服务。这些学院的教务管理由各学院自主管理,虚拟仿真实验中心作为一个公共服务平台提供相关专业相关的教学实验。其他学院的任课教师或学生可以像使用校园网、图书馆一样使用该虚拟仿真实验中心的开放资源,可以在这个平台上完成学分,获得学习成绩。

课上/课下互补式共享

虚拟仿真实验的特点使得本平台的资源可以充分实现课上与课下的共享。学生不仅可以在实验课上使用本平台,同时可以在课下的任何时间、任何地点使用平台。除了完成学分内的实验外,还可以进行课外实验活动。

科研/教学共进式共享

该虚拟仿真实验中心的虚拟实验平台大多是本中心教师的科研成果转化形成为教学实验平台的。这些平台在提供本科教学实验之余,也向研究生和教师开放用于科学研究。科研成果在推进本科教学的同时,也通过开放共享推进了科研活动。

4.2网络管理与安全

虚拟仿真实验教学中心的实验教学管理平台在应用层面上采用了一整套完善的授权体系,通过对角色、用户设置相应的机构权限、操作权限、指标项权限来保证业务操作的安全性,控制不同的登录用户权限,实现系统的安全;在数据层面上充分利用数据库提供的安全机制,在数据库备份、数据库恢复方面支持包括数据库日志备份、事务备份、数据库自动备份、灾难恢复等多种方法;系统层面的安全特性通过系统错误捕获、日志功能实现。

网络安全研究团队将各种有效的网络安全服务应用于福建农林大学校园网中,校园网络具有强大的防病毒、防入侵和信息检测与过滤功能。网络安全等功能取得长足发展。

4.3平台建设合作方(选报)

1)、北京欧倍尔

2)、UNISOL Technologies

3)、北京润尼尔网络科技有限公司

5.条件保障

5.1 虚拟仿真实验教学中心基础条件(仪器设备配置情况、环境、运行与维护等)

仪器配置及环境:

主要场地分布于福建农林大学旗山校区实验1号楼及2号楼,实验室总面积达9000多平方米,拥有价值2000多万元的各种实验教学仪器设备,2个校内实践教学实训基地,30多个校外实践教学综合实训基地和就业创业训练基地。学院现有的各种先进仪器设备和完善的实践教学基地将为大学生开展实验教学、科研训练、创新性实验、生产实习、毕业实习和毕业设计等提供良好的平台。同时,覆盖广泛的网络为虚拟仿真实验教学中心提供基础支持。

运行与维护:

学校设立专项经费,并配有专人负责校园网络的日常管理和维护,有问题及时上报,科学、高效、严谨的管理制度保证了故障处理迅速、维护成本最低。对于大规模网络故障,由网络设计相关专业老师,人员参与维护,能够做到快速排查故障。

中心为了有效集成实验教学资源,合理规划了实验教学用房中心实行安全目标责任制。确定一名安全总责任人,每间实验室均设立安全责任人,有专门实验人员维修保养仪器设备,定期检查设备,每月检查一次,每个学期检修保养一次。特别加强仪器设备的维护和维修,集成管理,责任到人。

5.2 虚拟仿真实验教学中心管理体系(组织保障、制度保障、管理规范等)

所申报虚拟仿真实验教学中心依托学校、学院两级管理,基于学院教学示范中心的管理体系、管理制度、规范,经过若干年的建设,有一套完善系统的体系规范。

组织保障:

该虚拟仿真实验教学中心由学院领导主管,并由该中心主任具体管理。同时,学院仿真实验教学中心的各个实验室受到教务处、资产处和专家委员会的监管。

其中教务处负责规划课程,制定课程规范,并管理教学与教务。资产处负责中心的规划、建设和管理工作。专家委员会由相关学科具有丰富实践经验的专家、教授组成,负责中心的教学体系建立、教学模块设置、教学计划制订、教改项目、成果的评审工作以及中心发展规划制订、

实验室建设、科研和社会服务功能实施等工作。为了更好的管理中心内的各个实验室,还设立了实验教学管理和创新基地两个机构,以保证科研成果可以转化为具有一定创新性的教学范例。

该虚拟仿真实验教学中心实行主任负责制,中心主任的主要职责是:负责编制实验室建设规划和计划,并组织实施和检查执行情况;领导并组织完成本规程第二章规定的实验室工作任务;搞好实验室的科学管理,贯彻、实施有关规章制度;领导本室各类人员的工作,制定岗位责任制,负责对本室专职实验室工作人员的培训及考核工作;负责本室精神文明建设,抓好工作人员和学生思想政治教育;定期检查、总结实验工作,开展评比活动等。

制度保障:

建立科学完善的中心制度,使中心的管理有据可依,是使中心运行保持高效、安全、低耗、有序的有效途径。中心负责人要根据中心的特点,制定相应的管理规章制度,并予以执行:

1.中心安全卫生制度;

2.危险品管理制度;

3.仪器设备管理办法;

4.中心材料、低值易耗品管理办法;

5.中心教学工作制度(流程);

6.学生实验守则(须知);

7.工作人员岗位职责;

8.工作人员考核管理制度。

中心管理制度的制定要符合国家的有关法令、法规和学校的有关规定,经学院主管院长批准后方可生效。

管理规范:

中心要做好工作环境管理和劳动保护工作。要针对高温、低温、辐射、病菌、噪声、毒性、激光、粉尘、超净等对人体有害的环境、切实加强中心环境的监督和劳动保护工作。凡经技术安全和环境保护部门检查认定不合格的实验室,要停止使用,限期进行技术改造、落实管理工作。待重新通过检查合格后,才能投入使用。

中心要严格遵守国务院颁发的《化学危险品安全管理条例》及《中华人民共和国保守国家秘密法》等有关安全保密的法规和制度,定期检查防火、防爆、防盗、防事故等方面安全措施的落实情况。要经常对师生开展安全保密教育,切实保障人身和财产安全。

中心要严格遵守国家环境保护工作的有关规定,不随意排放废气、废水、废物,不得污染环境。

中心仪器设备和材料、低值易耗品等物资的管理,按照《高等学校仪器设备管理办法》、《高等学校材料、低值易耗品管理办法   》、《高等学校物资工作的若干规定》等有关法规、规章执行。

中心要建立和健全岗位责任制。要定期对工作人员的工作量和水平进行考核。

中心要实行科学管理,完善各项管理规章制度。要采用计算机等现代化手段,对中心下各个实验室的工作、人员、物资、经费、环境状态等信息进行记录、统计和分析,及时为学校或上级主管部门提供实验室情况的准确数据。

  

5.3 虚拟仿真实验教学中心经费来源及使用情况

  

福建农林大学全面支持各学院进行虚拟仿真实验教学中心的教学环境和资源建设,包括从实验设备和仿真软件购置,实验室环境建设等方面提供经费保障。

该虚拟仿真中心为了进一步完善虚拟仿真实验教学平台和实验资源,为学生和教师提供更加更加便捷和优质的实验环境,中心未来五年计划投入发展经费450万元,主要用于包括硬件建设(实验室设备购置、网络建设、环境改造、自主研发软件、师资培养等方面)及中心运行(实验室开放、仪器设备维护、实验教学改革、创新实践基地等方面),其平台建设内容如表5-1所示。

5-1 交通与土木工程虚拟仿真实验教学中心未来建设规划

序号

建设内容

经费概算

经费来源

1

虚拟教学资源共享与管理平台建设

130万元

学校拨款

2

仿真实验室改、扩建

70万元

学院自筹

3

交通控制实验虚拟仿真教学系统

30万元

学院自筹

4

交通规划实验虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款

5

道路三维路面检测虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款

6

交通噪声检测虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款

7

智能仓储实验虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款

8

冷链运输可视化虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款

9

工程安全施工管理虚拟仿真教学系统

40万元

学校拨款

10

基于ABQUS软件的结构安全虚拟仿真教学系统

30万元

学校拨款



6. 审核意见

  

  

  

  

  

学校意见

  

  

  

  

  

  

  

  

负责人签字(公章)

省教育厅

审核意见

  

  

  

  

  

  

  

  

负责人签字(公章)

  


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