基于數(shù)字孿生的虛擬會(huì)展實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

鄭蕾娜 潘鐵軍 朱仁 那磊 姜卜元

摘要：本文在詳細(xì)調(diào)研數(shù)字孿生技術(shù)在會(huì)展產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的基礎(chǔ)上，指出數(shù)字孿生技術(shù)是虛擬會(huì)展實(shí)現(xiàn)的重要支撐，提出了將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)（Innovation & Enterprise Capability）與成果導(dǎo)向教育模式（Outcomes-based Education）有機(jī)融合的IEC-OBE教學(xué)理念，分析了面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)與新會(huì)展專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的關(guān)鍵問(wèn)題，并以虛擬會(huì)展為目標(biāo)，以會(huì)展策劃大賽為抓手，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)為載體，以數(shù)字會(huì)展實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為契機(jī)，對(duì)標(biāo)行業(yè)標(biāo)桿的最佳實(shí)踐，給出了基于數(shù)字孿生的虛擬會(huì)展系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，初步構(gòu)建了虛擬會(huì)展實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以期促進(jìn)會(huì)展專業(yè)實(shí)踐體系的數(shù)字化改革，提升教師和學(xué)生的數(shù)字化實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：人工智能;創(chuàng)新;創(chuàng)業(yè);量化金融

中圖分類號(hào)：G434? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 論文編號(hào)：1674-2117（2022）14-0100-03

展會(huì)，既是商品陳列觀摩的場(chǎng)景，也是供求雙方直接溝通技術(shù)與貿(mào)易信息并增進(jìn)互相了解的場(chǎng)合?；赩R、5G、大數(shù)據(jù)等技術(shù)打造的線上會(huì)展可以突破時(shí)間和地域的限制，讓客戶面對(duì)屏幕就能看到產(chǎn)品細(xì)節(jié)，如臨現(xiàn)場(chǎng)般地參觀工廠、體驗(yàn)產(chǎn)品和服務(wù)。其實(shí)現(xiàn)的多維展示、社交、洽談、互動(dòng)，借助互聯(lián)網(wǎng)的高速傳播推廣，以及基于大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理與分析能力，不僅有助于減輕新冠疫情對(duì)會(huì)展行業(yè)的沖擊，而且從長(zhǎng)期來(lái)看，將展會(huì)從線下延伸到線上，為信息傳遞和需求對(duì)接提供更多機(jī)會(huì)的模式創(chuàng)新。

商務(wù)部辦公廳2021年發(fā)布了《關(guān)于創(chuàng)新展會(huì)服務(wù)模式 培育展覽業(yè)發(fā)展新動(dòng)能有關(guān)工作的通知》，提出在當(dāng)前線下展會(huì)暫不開展的情況下，積極支持企業(yè)線上辦展、線上參展。國(guó)外著名的在線展會(huì)公司Gofair不僅能夠?qū)崿F(xiàn)外貿(mào)多語(yǔ)種建站，而且結(jié)合了多語(yǔ)種營(yíng)銷、短視頻營(yíng)銷、視頻自動(dòng)編輯、關(guān)鍵詞挖掘等功能。但國(guó)內(nèi)目前仍難找出有一定客戶量的國(guó)際性虛擬展會(huì)平臺(tái)，基于數(shù)字孿生的虛擬會(huì)展仍處于培育發(fā)展期。[1，2]

為了適應(yīng)數(shù)字會(huì)展新趨勢(shì)的發(fā)展，筆者確定了以高素質(zhì)、應(yīng)用型會(huì)展人才為培養(yǎng)目標(biāo)，立足于滿足傳統(tǒng)會(huì)展服務(wù)升級(jí)的“數(shù)字孿生+會(huì)展”人才培養(yǎng)需求，通過(guò)教育部協(xié)同育人項(xiàng)目建立產(chǎn)學(xué)研實(shí)踐基地，重構(gòu)會(huì)展實(shí)踐教學(xué)體系，引入數(shù)字會(huì)展等實(shí)踐內(nèi)容，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力，以期實(shí)現(xiàn)與新一代會(huì)展產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫銜接。

新會(huì)展專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的核心理念

新會(huì)展人才的培養(yǎng)要著眼于會(huì)展設(shè)計(jì)、會(huì)展運(yùn)營(yíng)和新媒體傳播等新一代數(shù)字會(huì)展技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，以及雙創(chuàng)能力的培養(yǎng)。在教育理念上，運(yùn)用創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)（Innovation & Enterprise Capability）與成果導(dǎo)向教育模式（Outcomes-based Education）有機(jī)融合的IEC-OBE理念重構(gòu)教學(xué)大綱和實(shí)踐體系，圍繞會(huì)展專業(yè)學(xué)生在未來(lái)數(shù)字生活中獲得創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的能力和經(jīng)驗(yàn)，開展虛擬仿真的會(huì)展策劃、展臺(tái)設(shè)計(jì)和會(huì)展運(yùn)營(yíng)等，將涵蓋傳統(tǒng)會(huì)展系統(tǒng)改造升級(jí)、新一代會(huì)展服務(wù)構(gòu)思和實(shí)現(xiàn)的全周期。IEC-OBE教育理念的核心就是要以數(shù)字孿生技術(shù)進(jìn)行會(huì)展業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新以及商業(yè)模式創(chuàng)新，因此，實(shí)踐課程要以數(shù)字孿生技術(shù)知識(shí)傳授為“點(diǎn)”，以傳統(tǒng)會(huì)展行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品升級(jí)和模式創(chuàng)新為“線”，以新會(huì)展產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展為“面”，通過(guò)“點(diǎn)、線、面”一體化的虛擬會(huì)展項(xiàng)目貫穿整個(gè)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)過(guò)程，在項(xiàng)目構(gòu)思和設(shè)計(jì)階段與會(huì)展行業(yè)公司開展產(chǎn)教融合協(xié)同育人，挖掘會(huì)展行業(yè)需求，設(shè)計(jì)數(shù)字孿生會(huì)展一體化項(xiàng)目，在實(shí)施和運(yùn)行階段融入雙創(chuàng)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)意識(shí)，從而全面提高學(xué)生的會(huì)展策劃能力，這不僅包括會(huì)展專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)技能，而且包括團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)拓展。[3，4]

基于數(shù)字孿生的新會(huì)展教學(xué)改革的關(guān)鍵問(wèn)題

1.虛擬會(huì)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目選取是重中之重

受新冠疫情影響，國(guó)內(nèi)外展會(huì)都無(wú)法在線下舉辦，而虛擬展會(huì)采用全新的在線展示產(chǎn)品方式，將展會(huì)和展品搬上云端，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)，提供全天候網(wǎng)上推介、供采對(duì)接、在線洽談等服務(wù)。筆者通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、產(chǎn)業(yè)調(diào)研和頭腦風(fēng)暴等方法，結(jié)合傳統(tǒng)會(huì)展專業(yè)轉(zhuǎn)型的中、長(zhǎng)期規(guī)劃，根據(jù)數(shù)字會(huì)展實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，確定了一系列虛擬會(huì)展項(xiàng)目作為突破口（如圖1），其中比較有代表性的有虛擬展館實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。

本項(xiàng)目以會(huì)展策劃大賽為抓手，采用3D Max搭建會(huì)展平臺(tái)，結(jié)合虛幻引擎等主流三維渲染工具，面向數(shù)字孿生設(shè)計(jì)虛實(shí)結(jié)合的會(huì)展展臺(tái)和云上系統(tǒng)，為政府和參展商提供個(gè)性化定制方案，對(duì)接多個(gè)視頻平臺(tái)。

2.虛擬會(huì)展項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)體系的無(wú)縫融入

首先針對(duì)不同課程的教學(xué)大綱將虛擬會(huì)展項(xiàng)目分解成多層次的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)子項(xiàng)目，各子項(xiàng)目既相對(duì)獨(dú)立，又互有關(guān)聯(lián)，在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課內(nèi)教學(xué)中反復(fù)引用，在實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、助教、助研和學(xué)科競(jìng)賽等課外活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)迭代開發(fā)。虛擬會(huì)展理論知識(shí)結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)踐不斷深化，全過(guò)程體現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研相互促進(jìn)的連續(xù)性和有序發(fā)展，符合理論指導(dǎo)實(shí)踐的一般規(guī)律，虛擬會(huì)展知識(shí)學(xué)習(xí)采用先固化再消化后優(yōu)化三步走的策略，首先學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外虛擬展會(huì)的最佳實(shí)踐，按照已有案例重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，做到實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降墓袒缓笙摂M會(huì)展的知識(shí)，最后根據(jù)當(dāng)前數(shù)字孿生技術(shù)的進(jìn)化搭建創(chuàng)新的模型以指導(dǎo)實(shí)踐，將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力，最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)與虛擬會(huì)展實(shí)踐能力的提升。[3，4]

3.建立虛擬會(huì)展實(shí)驗(yàn)室

會(huì)展專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的場(chǎng)景是基于數(shù)字藍(lán)山的虛擬會(huì)展體驗(yàn)項(xiàng)目，但目前基于現(xiàn)實(shí)展臺(tái)的傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法滿足以數(shù)字孿生為核心的新會(huì)展行業(yè)需要。為此，筆者采用國(guó)際先進(jìn)的虛擬會(huì)展技術(shù)融合地理信息系統(tǒng)，面向新文科，以VR/AR/MR/XR技術(shù)為主要手段，以虛擬展臺(tái)為突破口，基于Cesium、UE等開源系統(tǒng)和3D Max、Maya等三維建模軟件，對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外最新虛擬會(huì)展和虛擬會(huì)議系統(tǒng)（如下頁(yè)表）。

設(shè)計(jì)數(shù)字會(huì)展實(shí)驗(yàn)室方案（如下頁(yè)圖2），首先收集真實(shí)世界中的參展企業(yè)數(shù)據(jù)，然后結(jié)合建筑BIM/CAD、傾斜攝影等數(shù)字孿生手段構(gòu)建全要素場(chǎng)景，提供材質(zhì)編輯、數(shù)據(jù)圖表、視頻融合、邏輯鏈接、場(chǎng)景交互、鏡頭編輯、POI點(diǎn)位定義、坐標(biāo)關(guān)聯(lián)、場(chǎng)景特效進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，搭建本地或云端渲染平臺(tái)，解決主辦方的招商、服務(wù)、展示、運(yùn)營(yíng)和管理難題，拓展三維建模、短視頻制作、展臺(tái)設(shè)計(jì)、直播帶貨、展品展示、會(huì)展策劃等業(yè)務(wù)，服務(wù)地產(chǎn)、汽車、節(jié)慶等業(yè)務(wù)，提供云會(huì)展服務(wù)，打造虛擬會(huì)展實(shí)踐平臺(tái)。

經(jīng)過(guò)與企業(yè)合作，在師生的共同努力下，數(shù)字會(huì)展實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)順利完成，其中綜合運(yùn)用了數(shù)字孿生技術(shù)中的三維建模、云服務(wù)和云渲染技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了與會(huì)展產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫對(duì)接，而且大大促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)業(yè)熱情。通過(guò)直播排名、競(jìng)品分析、實(shí)戰(zhàn)對(duì)抗等模式增加了實(shí)踐教學(xué)的趣味性和真實(shí)感。虛擬會(huì)展實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的綜合評(píng)分三大部分包括會(huì)展策劃（40%）、展臺(tái)建模（40%）和綜合答辯（20%），不僅考查學(xué)生的動(dòng)手能力，而且考查學(xué)生的表達(dá)能力，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生的專業(yè)技能和素質(zhì)。

結(jié)論

基于新一代人工智能的信息工程實(shí)踐教學(xué)改革的實(shí)踐最初起源于學(xué)校財(cái)經(jīng)特色的打造和信息工程專業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的時(shí)代需求，后以學(xué)科競(jìng)賽和雙創(chuàng)活動(dòng)為抓手，以人工智能實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為契機(jī)，結(jié)合教育部協(xié)同育人項(xiàng)目，將新一代人工智能的實(shí)踐教學(xué)貫穿于實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)中，應(yīng)用于智慧金融產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，也促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]佟林杰，牛朝文.基于數(shù)字孿生的智慧城市建設(shè)研究[J].四川行政學(xué)院學(xué)報(bào)，2021（05）：18-26.

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[3]潘鐵軍，鄭蕾娜，劉軍，等.基于新一代人工智能的量化金融實(shí)踐教學(xué)研究[J].計(jì)算機(jī)教育，2019（05）：45-48+53.

[4]潘鐵軍，鄭蕾娜，王明，等.基于IEC-PER理念的項(xiàng)目化實(shí)踐研究與應(yīng)用[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2017（08）：80-84.

本文受寧波市重大專項(xiàng)（2020Z008）、浙江省社科基金項(xiàng)目（22NDJC126YB）、寧波市與中國(guó)社科院共建研究中心研究課題（NZKT201630）、寧波市公益基金項(xiàng)目（2021S070）、浙江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃（S202110876001X）和浙江省公益項(xiàng)目（LGF20G020002）支持。