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广西大学蒙艳玫—机械工程虚拟仿真试验教学体系研究与实践.PPT

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广西大学蒙艳玫—机械工程虚拟仿真试验教学体系研究与实践

机械工程虚拟仿真实验教学体系 研究与实践 广西大学机械工程实验教学中心 汇报人:蒙艳玫 2015.04 汇报内容 一、概述 二、实验教学改革目标和思路 三、虚拟实验教学体系构建 四、虚拟实验教学内容研发 五、实验教学改革的特色 六、改革实践应用及成效 广西大学创建于1928年,目前是广西唯一的“211工程”建设学校,中西部综合能力提升计划学校,是一所地方综合性大学,也是教育部与广西壮族自治区共建高校。 一、概述——广西大学简介 广西大学机械工程实验教学中心成立于2002年,2006年入选自治区首批实验教学示范中心,2007年评为第二批国家级实验教学示范建设中心,虚拟仿真实验教学中心隶属于国家级实验教学示范中心,是实验教学示范中心的重要组成部分和功能拓展延伸,2014年评为第二批国家级虚拟仿真实验教学中心。 一、概述——实验中心简介 中心面向校内外开放,承担着校内文、理、工、农等不同学科7个学院15个本科专业的机械工程实训、机械基础课程、专业基础和专业技术课程的实验和实践教学内容,每年约3800名学生在中心进行实验研究,年教学工作量达35万人时数。 一、概述——实验中心简介 目前中心拥有软硬件设备1350余台套,设备总价值3420余万元 二、改革目标和思路——传统实验教学存在的问题 ★依附于理论课程,是理论知识验证和辅助教学手段,缺乏涵盖本科教学全过程系统和有机联系的实验教学体系,课程和实验往往都是孤立的, 缺乏各课程知识的关联性和交互性。 ★实验教学中学生的职责只是完成教师规定的学习内容,学生是被动的参与而不是积极主动地加入;不能给学生自主学习提供广泛的可选择空间。 ★在实验教学环节中受到设备、场地、师资等因素的限制,特别涉及高危或极端环境、高成本、高消耗的大型或综合性实验项目,完全依靠实体设备的实验教学模式,极大地制约了学生创新意识、创新能力的培养。 二、实验教学体系改革目标: ★以实验独立设课为主线解决同一专业的各门实验课分散、孤立且多有重复,相互之间缺乏关联性和系统性的突出矛盾; ★建立“虚实结合、能实不虚”,通过逼真的实验操作环境和实验对象,使学生在开放、自主、交互的虚拟环境中开展高效、安全且经济的实验,进而达到实体实验难以实现的教学效果; ★体现现代机械工程的综合性、系统性、设计性、创新性的实验模块和实验单元;将实验由教师示范讲解为主的被动模式转变为学生设计、动手、评估效果为主的主动模式; ★形成一个系统的、虚实结合、课内与课外、教与学为一体,具有基础性、集成性、先进性的创新人才培养的机械类实验教学新体系; 机械基础实验与实践教学 面向全校机类和近机类15个专业 大学一、二年级本科生 专业基础实验和实践教学 面向全院机械大类各专业 大学二、三年级本科生 专业实验和实践教学 面向全院机械工程专业大学三、四年级本科生 学生课外实践与科技创新平台 面向全校所有专业各年级学生 分层次 个性化 分阶段 模块化 二、实验教学体系改革的思路 ★构建了具有地方性综合大学鲜明特色的以实验独立设课为主线,涵盖机械工程专业本科教育全过程较完整的层次化、模块化的开放式机械类实验教学体系. ★虚拟实验教学体系建设遵循“系统性、层次性、工程性、交互性和以实为本、虚实结合、能实不虚”的原则,构建与机械工程实体实验教学优势互补、互依共存,形成了具有系统性、层次化和模块化“虚实结合”的开放式机械工程实验和实训教学新模式。 三、虚拟实验教学体系构建 ——实验教学模块的整合 三、虚拟实验教学体系构建 与实体实验互依共促,优势互补的四个虚拟实验教学平台 三、虚拟实验教学体系构建 以四个实验平台为主要教学资源的虚拟实验中心门户网站 虚拟仿真实验教学内容按照实验教学示范中心开放式实验和实践教学体系规划,根据各个教学模块具体需求建设,与基于硬件操作的实体实验项目优势互补构建。 结合科学研究成果和机械学科发展,构建由基础性、综合性、设计性、研究性实验组成的,必修和选修相结合的开放性教学内容。 三、虚拟实验教学内容研发 三、虚拟实验教学内容研发 (1) 机械设计虚拟仿真实验教学平台 平台教学内容包括基础课程《机械制图》、《计算机绘图》、《机械零件与原理》、《机械设计》等课程整合的《机械设计基础实验》;专业课程《计算机辅助工程》、《虚拟样机技术》整合的《虚拟样机实验技术》,共两个教学模块组成,实验通过基础型、综合设计型、研究创新型三个层次进行规划。 三、虚拟实验教学内容研发 (一) 机械设计虚拟仿真实验教学平台 (1)《机械设计基础实验》通过二维、三维软件学习,熟悉典型零件的计算机绘图

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