長久以來，工程力學、土木工程等專業的教學，時常面臨一個困境：學生們埋頭于厚重的教材與繁復的公式，難以將抽象的力學原理與真實的工程結構行為聯系起來。“紙上談兵”久了，面對實際工程問題，難免信心不足。
如何將前沿工業技術與教學實踐深度融合，是工程教育數字化轉型中難以回避的話題。
01
一臺模型，兩個世界
2023年，一場行業交流帶來了破題思路。
在全國力學會議期間，云道智造團隊的技術展示引起了南昌大學工程力學系主任張純教授的特別關注。在雙方進行了多輪深入交流后，張純教授高度認可云道智造在CAE技術自主研發與工程應用方面的扎實實力，雙方就此達成合作共識。
“與云道智造的合作，是力學教學改革的關鍵一步。”
不久后，云道智造與南昌大學攜手，啟動了“基于Simdroid自主仿真軟件的力學類課程教學內容和課程體系改革”項目。核心目標很明確：讓CAE技術真正融入教學，培養既懂理論又會實操的新工科人才。
項目核心成果之一，是打造了一套數字孿生橋梁結構分析實訓平臺。該平臺通過融合有限元仿真與實時數據交互技術，為實體拱橋模型構建出高精度同步的“數字鏡像”。
學生在實體模型上移動載荷砝碼，數字模型便會實時呈現應力分布的動態變化與結構形變全過程，讓抽象的力學理論轉化為直觀可見的視覺反饋。
為提升教學效率，平臺引入AI降階模型技術，在保障計算精度的前提下，將原本耗時長的復雜仿真分析縮短至分秒之間，大幅提升運算效率。借助虛擬傳感器網絡與IoT數據接口，平臺可實時采集物理橋梁的監測數據，結合數字孿生體的預測模型實現結構狀態的可視化評估。
不光是拱橋，該方案還能支撐多種典型橋梁結構的應變實時映射與狀態還原，為力學、土木、機械等專業提供低成本、高保真的數字化實踐方案。
02
仿真案例，讓力學課堂“活”起來
為持續豐富教學資源，項目組還開發了70個基于工程實際的仿真教學案例，覆蓋《工程力學》《結構力學》等8門力學核心課程。學生可自主調整載荷、材料等參數，在“試錯-優化-驗證”的閉環中深入理解力學機理。
這種“屏對屏”的實時互動，將課堂上抽象的理論知識轉化為可操作、可驗證的仿真模型，以更靈活的教學方式來促進學生自主學習和交流。
對于這次合作帶來的變革，張純教授感觸頗深。
“依托Simdroid平臺，我們打破了理論與實踐的壁壘，構建起“理論-實驗-仿真”三位一體的教學模式，讓抽象力學原理可視化。每年千余名學生從中受益，在競賽中斬獲佳績，教師也成長為仿真軟件的開發者。這種校企協同不僅更新了教學資源，更培養了學生的工程思維，為新工科育人提供了鮮活范例，是真正的共贏之舉。”
如今，項目所取得的成果已通過江西省力學學會等渠道，逐步輻射至省內更多高校。
03
工程教育數字化轉型之路
學生能力提升、教師隊伍成長、教學質量升級——這串正向循環，正是數字孿生、CAE+AI等創新技術扎根教育領域的價值體現。
云道智造與南昌大學的合作，不僅解決了工程力學教學的老難題，更給工程教育數字化轉型指了一條明路：以物理引擎為核心，融合前沿創新技術，深化校企協同，通過打造高保真、可交互的數字化教學場景，讓工程教育更貼近實際、煥發活力。
