实验介绍
实验以日化企业护肤霜的生产管理决策过程作为实验场景，构建了覆盖预习、实施、拓展、考核全过程的实验流程，采用“启发式、引导式、开放式、自主探究”相结合的实验教学模式，实验中设置了综合实验操作、知识问答、实验过程考核等环节。在虚拟实验中，学生可以通过角色扮演在构建的虚拟场景进行实验操作、知识问答等。在数据分析实验部分，学生可以自主选择模型完成实验系统中设定的数据建模任务，并对结果进行分析和解读。
通过接收订单、制定生产决策、操作产品的生产环节、进行数据分析等相关操作方法，学生可深入理解和掌握日化产品生产流程、智能制造系统间信息交互关系、运营数据来源和价值挖掘方法。
引导视频
项目简介
项目特色
在智能制造、工业4.0、大数据技术高速发展的时代背景下，能够使学生身临其境，理解和掌握智能制造环境下智能制造流程、结合场景进行生产决策具有重要价值。但是，在实际实验教学环节中，也无法找到具有智能制造条件的实际企业，来满足学生集中、大批量进行实验实践的需求。 针对信管专业核心课程《数据仓库与数据挖掘》的实验实践环节，项目团队设计开发了“数据与场景驱动的日化企业智能制造生产决策虚拟仿真实验”环境。虚拟仿真实验教学模式所建立的安全可靠、绿色节约、可视化的虚拟仿真实验教学平台，客观上为解决现有实验教学模式中出现的各类问题提供了契机。本项目根据学生的认知特点和规律，以现代信息技术为基础，将上述研究内容开发设计成虚拟仿真实验，生动、直观、形象地展现教学内容，通过丰富的学习资源、高交互操作和实时信息反馈有效保障了实验教学模式的创新性。
实验方案设计思路
项目立足国家智能制造重大发展战略需求和人才培养的客观需要，交叉融合了管理、化工和机械多个学科，使得学生可以在高度虚拟仿真的日化企业现场，理解和掌握智能制造、生产决策、数据分析相关知识和实验操作。学生可以随时随地利用互联网进行多次重复实验，加深对智能制造和数据挖掘等知识的理解，锻炼知识运用能力，在培养学生连接商业与科技的能力的同时，提升学生在智能制造环境下的运营管理能力、数据思维能力和创新能力。
教学方法创新
本着“能实不虚”的原则，把科学研究方法和流程与虚拟仿真技术结合在一起。保留实验前的课堂讲解及实验后的结果分析，使教师与学生可当面进行有效教学沟通。在虚拟仿真的实验环境下，学生可以反复进行实验操作，很大程度上提高了学生实验水平和教学效率，也更有利于加深学生对智能制造环境下科学问题的理解，培养创新思维。
评价体系创新
根据学生实验过程的教学大数据与实验的预习情况、操作水平、数据处理、课程论文等环节综合评分，引导学生认真学习、积极思考，使学生在亲历的过程中理解并构建知识、发展能力，促使主观能动性的发挥。 利用实验系统自带的评价内容细则和实验目标分项对标，充分考虑整个实验项目的特点，设计全面综合的成绩评价指标体系，对学生在实验过程中表现出的学习能力、探索能力和创新能力进行综合评价。同时，老师也可以了解到每个同学对实验内容掌握的具体情况，以提供差异化辅导。
对传统教学的延伸与拓展
① 将学生难以实际操作的日化产品生产线、智能制造信息采集与传递过程等内容制作成三维动画，使学生在生产现场环境下，观察和理解生产流程中企业资源计划系统、制造执行系统等信息系统中数据的产生、收集与交互过程，加深学生对智能制造场景下运营管理、数据分析知识的理解。
② 突破传统实物实验的限制，学生通过虚拟操作完成实验，在安全环保、可重复的实验环境中获取知识，接受实践能力训练。
③ 突破传统教学模式的时空限制，增强授课内容的时效性，帮助教师“因材施教”进行差异化指导，提高教学及育人效果。
④ 虚拟实验开发的标准化技术及标准化的接口使虚拟实验开发平台具备良好的扩展性，学生受益面广。
持续服务计划
本实验教学项目今后5年继续向高校和社会开放服务计划及预计服务人数
- 项目持续建设与服务计划
本项目团队由多名教授、实验室工作人员和软件公司技术人员组成，均为高校或公司的骨干力量，组成结构合理，人员稳定。在今后的5年内，我们还将继续增加人力投入，能够保障线上线下教学应用正常有序运行，并不断提升教学水平和管理能力。
本实验目前以日化产品的生产流程为模板，未来几年会相继加入其他行业的生产制造模型进行模拟虚拟仿真实验。一方面，逐渐建立不同的场景模型，丰富学生眼界，加深学生对基础知识的理解，让学生在实验中体会MES系统在不同行业的企业实际生产制造过程中的应用情况。另一方面，不断完善虚拟实验教学系统，以及升级应用服务器、网络设备等。
- 面向高校的教学推广应用计划
该项目已经用于华东理工大学的《数据仓库与数据挖掘》、《数据挖掘与知识发现》等课程的实验教学中。响应国家号召，与新疆的石河子大学等我校支援的西部高校共享虚拟仿真实验教学资源。现阶段，项目团队已在积极将本实验项目向华东、华北等全国各地高校和教育团体推广，以实现虚拟仿真技术在教学和对外技术服务方面的应用和成果转化平台，进一步丰富我校国家级虚拟仿真实验教学示范中心的内涵。
具体进度安排如下：
年度 推广计划 2021 进一步支援西部兄弟院校，提升教育教学与信息技术的融合水平，进行资源共建共享。预计项目年服务可增加到1000人次。 2022 向华东地区高校示范、辐射，并配套启动信息化、网络化软硬件平台，预计年服务2000人次。 2023 向华南地区高校、相关企业等进一步推广，并维护原有的应用服务群体。预计年服务3000人次。 2024 向华北地区高校示范、辐射，并结合本地产业特色，对项目内容进行更新。预计年服务4000人次。 2025 与兄弟院校、相关企业共建共享，持续更新项目内容，力争辐射40个兄弟院校。结合企业培训等项目应用，年服务力争达到5000人次左右。 - 面向社会的推广应用计划
本实验项目除了可以加深信管、机械、化工等相关专业学生对智能制造、生产决策、数据分析理论知识和具体实践的理解和掌握之外，还适用于生产技术人员的培养和提升。本项目可以作为化工企业生产和研发技术人员、甚至管理人员的岗前培训等。因此，我们也计划积极主动寻求相关企业合作。在项目获得一定的成果后继续向相关企业推广该项目，并逐步向其他企业推广，以期能更好地服务于社会大众。