武漢理工大學打造知識和數據雙驅動的理工智課平臺，深度對接國家智慧教育公共服務平臺，共建校企微課程150余門，開發匯聚優質資源60萬余條。通過虛擬現實技術遠程接入“無人工廠”“無人碼頭”“無人汽車”等尖端技術與實際應用場景，構建“沉浸式”教學環境。5月8日，長江日報記者近距離感受了該校這個特別課堂的數字魅力。
學生在虛擬汽車產線上實習。
在網絡空間設計生產電池
戴上VR，羅凱開始了自己的電池制造之旅。在網絡空間打開鋰離子電池電解液配方研發數字孿生系統，一間虛擬的實驗場景呈現在羅凱的眼前，按下“配方研發”按鈕，羅凱進入材料庫，選擇了一種鈷酸鋰材料做手機電池，在虛擬智能產線上經過涂布、輥壓、分切、組裝、電解液注入、組裝等程序，短短5分鐘便完成了整個電池制備。
“實驗場景與真實的實驗室一模一樣，5分鐘就能完成一場電池制造實驗。”羅凱是武漢理工大學新能源材料與器件制造專業研二學生，過去經常排隊去實驗室做實驗，一次只能做一個實驗配方，而孿生系統上有24個配方可供選擇，還可進行迭代優化，現場還顯示實驗考核成績，效率很高。
該校材料科學與工程學院研究員孟甲申告訴記者，該校在馬房山校區有一間真實的電池制造實驗室，經過數字孿生技術搬到了網絡空間，學生可以選擇不同的實驗材料，自己設計電池，得到不同的電池性能。真實的實驗室單元一次只能做一個實驗，在孿生系統上一次可安排24名學生同時做實驗，而且實驗可以在個人PC端、手機上完成。
學生在未來學習中心通過數字孿生系統操控機器人制造電池。
在虛擬汽車生產線上實習
“進入動力電池裝配環節，查看汽車底盤的裝配、擋風玻璃的裝配……”智能制造專業大四學生楊廷俊戴上混合現實技術頭盔（MR），和5位同學一起漫游在最先進的汽車裝配生產線上，手持遙控器還可搬動汽車配件，參與汽車裝配工作。
楊廷俊介紹，他進入汽車未來智造虛擬平臺，首先可鳥瞰廠區全貌了解整車總裝產線工序與布局。通過視線焦點切換視角，進行虛擬車間的漫游式體驗。利用交互式的學習模式，他按照固定路線進行汽車總裝工序學習及知識考核，沉浸式體驗汽車生產車間生產狀態。接下來，他經產線核心工序區域進入不同的未來課堂教學模塊，如動力電池封裝結構設計與虛擬裝配，系統隨機生成的一個車型，給出續航要求、電池性能需求、應用場景等差異性參數，讓他根據車型要求完成底盤電池+成組模式+連接方式的方案設計，并進行電池包的虛擬裝配。
“過去是大三才進入汽車公司產線實習，現在大一就可以進入認知實習了。”機電學院盧杰老師表示，汽車未來制造虛擬平臺可以代替部分實操訓練。通過AR虛實融合技術，可進行零部件的結構設計與有限元分析，基于AI算法的裝配路徑規劃完成零部件的虛擬裝配，并對裝配過程實時進行碰撞檢測，對結果進行綜合評價。
戴上3D在“青島港”裝卸貨物
船舶往來、吊車林立、卡車穿梭……戴上3D眼鏡后，研二學生康天博仿佛來到我國北方忙碌的青島港，數字化港口裝備孿生仿真平臺讓他難以相信自己身處武漢理工大學校園。
康天博說，這是他第一次見識虛擬的港口全貌、認知港口設備、親手操控起重機。相比于真實港口的現場實習，反而這虛擬的看得更明白更全面，沒了盲人摸象的感覺。
來孿生平臺實習前，康天博已在線上進行了理論和相關實操的學習，現在他將根據任務進行分工，結合某港口典型裝卸工藝場景進行實驗和驗證。正利用VR平臺實現港口裝備遠程抓箱、翻箱、放箱等遠程作業過程。另一名同學則基于AR全息沙盤配置卸船調度工藝的裝備、路徑及堆場碼垛順序，二人合作完成靠泊集裝箱船舶裝卸作業任務。
該校交通與物流學院副教授梅杰說，過去學生在港口實習，很多設備根本碰不到，而數字化港口裝備孿生仿真平臺不僅可進行港口的調度作業，還能設計工藝流程。
據悉，武漢理工大學以智能的“車”、智慧的“路”、協同的“云”三位一體融合聯動為主線，打造場景驅動的“車路云一體化”未來學習中心。該中心讓知識從書本走向場景，讓每一位參與者都能觸摸未來、定義未來。
武漢理工大學校長楊宗凱表示，教育數字化轉型是一場系統性變革，是教育全要素、全流程、全業務和全領域的數字化轉型，人工智能將在知識傳授中扮演關鍵角色。
（長江日報記者楊佳峰 通訊員謝小琴 楊志杰）
