基于數字孿生的虛擬會展實踐教學系統設計

鄭蕾娜 潘鐵軍 朱仁 那磊 姜卜元

摘要：本文在詳細調研數字孿生技術在會展產業中應用的基礎上，指出數字孿生技術是虛擬會展實現的重要支撐，提出了將創新創業能力培養（Innovation & Enterprise Capability）與成果導向教育模式（Outcomes-based Education）有機融合的IEC-OBE教學理念，分析了面向創新創業能力培養與新會展專業實踐教學改革的關鍵問題，并以虛擬會展為目標，以會展策劃大賽為抓手，以創新創業活動為載體，以數字會展實驗室建設為契機，對標行業標桿的最佳實踐，給出了基于數字孿生的虛擬會展系統設計方案，初步構建了虛擬會展實訓系統，以期促進會展專業實踐體系的數字化改革，提升教師和學生的數字化實踐能力。

關鍵詞：人工智能;創新;創業;量化金融

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）14-0100-03

展會，既是商品陳列觀摩的場景，也是供求雙方直接溝通技術與貿易信息并增進互相了解的場合。基于VR、5G、大數據等技術打造的線上會展可以突破時間和地域的限制，讓客戶面對屏幕就能看到產品細節，如臨現場般地參觀工廠、體驗產品和服務。其實現的多維展示、社交、洽談、互動，借助互聯網的高速傳播推廣，以及基于大數據的數據處理與分析能力，不僅有助于減輕新冠疫情對會展行業的沖擊，而且從長期來看，將展會從線下延伸到線上，為信息傳遞和需求對接提供更多機會的模式創新。

商務部辦公廳2021年發布了《關于創新展會服務模式 培育展覽業發展新動能有關工作的通知》，提出在當前線下展會暫不開展的情況下，積極支持企業線上辦展、線上參展。國外著名的在線展會公司Gofair不僅能夠實現外貿多語種建站，而且結合了多語種營銷、短視頻營銷、視頻自動編輯、關鍵詞挖掘等功能。但國內目前仍難找出有一定客戶量的國際性虛擬展會平臺，基于數字孿生的虛擬會展仍處于培育發展期。[1，2]

為了適應數字會展新趨勢的發展，筆者確定了以高素質、應用型會展人才為培養目標，立足于滿足傳統會展服務升級的“數字孿生+會展”人才培養需求，通過教育部協同育人項目建立產學研實踐基地，重構會展實踐教學體系，引入數字會展等實踐內容，重點培養學生的創新思維和創業能力，以期實現與新一代會展產業的無縫銜接。

新會展專業實踐教學改革的核心理念

新會展人才的培養要著眼于會展設計、會展運營和新媒體傳播等新一代數字會展技術的學習和應用，以及雙創能力的培養。在教育理念上，運用創新創業能力培養（Innovation & Enterprise Capability）與成果導向教育模式（Outcomes-based Education）有機融合的IEC-OBE理念重構教學大綱和實踐體系，圍繞會展專業學生在未來數字生活中獲得創新和創業的能力和經驗，開展虛擬仿真的會展策劃、展臺設計和會展運營等，將涵蓋傳統會展系統改造升級、新一代會展服務構思和實現的全周期。IEC-OBE教育理念的核心就是要以數字孿生技術進行會展業的產品創新、服務創新以及商業模式創新，因此，實踐課程要以數字孿生技術知識傳授為“點”，以傳統會展行業結構調整、產品升級和模式創新為“線”，以新會展產業培育和發展為“面”，通過“點、線、面”一體化的虛擬會展項目貫穿整個實踐教學的實驗、實訓和實習過程，在項目構思和設計階段與會展行業公司開展產教融合協同育人，挖掘會展行業需求，設計數字孿生會展一體化項目，在實施和運行階段融入雙創活動，培養學生的創新精神和創業意識，從而全面提高學生的會展策劃能力，這不僅包括會展專業理論知識和專業技能，而且包括團隊意識和創新創業素質拓展。[3，4]

基于數字孿生的新會展教學改革的關鍵問題

1.虛擬會展實訓項目選取是重中之重

受新冠疫情影響，國內外展會都無法在線下舉辦，而虛擬展會采用全新的在線展示產品方式，將展會和展品搬上云端，運用數字孿生技術，提供全天候網上推介、供采對接、在線洽談等服務。筆者通過問卷調查、產業調研和頭腦風暴等方法，結合傳統會展專業轉型的中、長期規劃，根據數字會展實驗室建設，確定了一系列虛擬會展項目作為突破口（如圖1），其中比較有代表性的有虛擬展館實訓系統。

本項目以會展策劃大賽為抓手，采用3D Max搭建會展平臺，結合虛幻引擎等主流三維渲染工具，面向數字孿生設計虛實結合的會展展臺和云上系統，為政府和參展商提供個性化定制方案，對接多個視頻平臺。

2.虛擬會展項目與實踐教學體系的無縫融入

首先針對不同課程的教學大綱將虛擬會展項目分解成多層次的實驗、實訓、實習子項目，各子項目既相對獨立，又互有關聯，在實驗、課程設計、畢業設計等課內教學中反復引用，在實習、實訓、助教、助研和學科競賽等課外活動中實現迭代開發。虛擬會展理論知識結合產業發展的實踐不斷深化，全過程體現產學研相互促進的連續性和有序發展，符合理論指導實踐的一般規律，虛擬會展知識學習采用先固化再消化后優化三步走的策略，首先學習國內外虛擬展會的最佳實踐，按照已有案例重復實驗進行驗證，做到實驗模式的固化，然后消化虛擬會展的知識，最后根據當前數字孿生技術的進化搭建創新的模型以指導實踐，將知識轉化為能力，最終實現創新創業能力培養與虛擬會展實踐能力的提升。[3，4]

3.建立虛擬會展實驗室

會展專業實踐教學改革的場景是基于數字藍山的虛擬會展體驗項目，但目前基于現實展臺的傳統教學無法滿足以數字孿生為核心的新會展行業需要。為此，筆者采用國際先進的虛擬會展技術融合地理信息系統，面向新文科，以VR/AR/MR/XR技術為主要手段，以虛擬展臺為突破口，基于Cesium、UE等開源系統和3D Max、Maya等三維建模軟件，對標國內外最新虛擬會展和虛擬會議系統（如下頁表）。

設計數字會展實驗室方案（如下頁圖2），首先收集真實世界中的參展企業數據，然后結合建筑BIM/CAD、傾斜攝影等數字孿生手段構建全要素場景，提供材質編輯、數據圖表、視頻融合、邏輯鏈接、場景交互、鏡頭編輯、POI點位定義、坐標關聯、場景特效進行數據整合，搭建本地或云端渲染平臺，解決主辦方的招商、服務、展示、運營和管理難題，拓展三維建模、短視頻制作、展臺設計、直播帶貨、展品展示、會展策劃等業務，服務地產、汽車、節慶等業務，提供云會展服務，打造虛擬會展實踐平臺。

經過與企業合作，在師生的共同努力下，數字會展實驗室系統的初步設計順利完成，其中綜合運用了數字孿生技術中的三維建模、云服務和云渲染技術，不僅實現了與會展產業的無縫對接，而且大大促進了學生的創新創業能力的培養，激發了學生的學習興趣和創業熱情。通過直播排名、競品分析、實戰對抗等模式增加了實踐教學的趣味性和真實感。虛擬會展實訓項目的綜合評分三大部分包括會展策劃（40%）、展臺建模（40%）和綜合答辯（20%），不僅考查學生的動手能力，而且考查學生的表達能力，綜合評價學生的專業技能和素質。

結論

基于新一代人工智能的信息工程實踐教學改革的實踐最初起源于學校財經特色的打造和信息工程專業轉型升級的時代需求，后以學科競賽和雙創活動為抓手，以人工智能實驗室建設為契機，結合教育部協同育人項目，將新一代人工智能的實踐教學貫穿于實驗、實習和實訓中，應用于智慧金融產業的創新驅動，也促進了學生創新創業能力的提升。

參考文獻：

[1]佟林杰，牛朝文.基于數字孿生的智慧城市建設研究[J].四川行政學院學報，2021（05）：18-26.

[2]魏玲.我國虛擬會展的傳播形態分析[J].蕪湖職業技術學院學報，2020（22）：43-45.

[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踐教學研究[J].計算機教育，2019（05）：45-48+53.

[4]潘鐵軍，鄭蕾娜，王明，等.基于IEC-PER理念的項目化實踐研究與應用[J].中國信息技術教育，2017（08）：80-84.

本文受寧波市重大專項（2020Z008）、浙江省社科基金項目（22NDJC126YB）、寧波市與中國社科院共建研究中心研究課題（NZKT201630）、寧波市公益基金項目（2021S070）、浙江省大學生創新創業計劃（S202110876001X）和浙江省公益項目（LGF20G020002）支持。