机械装备智能制造虚拟仿真实验教学中心教学培养体系

 中心借助虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，按照服务与资源相结合的原则，建设学校统一的具有开放性、扩展性、兼容性、前瞻性的虚拟仿真实验教学管理和共享平台，以“设计基础-现代制造-检测控制-数字化车间”为主线构建了多层次、递进式实践教学体系，整合了所依托机电工程实验中心的软硬件资源，如上图所示，搭建了一系列虚实结合、高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，实现了“学科基础-专业-创新”三位一体的综合性实践教学功能，实现了校内实验教学资源共享，满足了多学科专业实验教学的需要，有效支持了创新型人才的培养，形成了在实验教学资源整合方式、管理方法、共享途径、师资队伍等方面的特色与优势。

中心实验教学体系

 1、立足机械工程专业优势，结合“大制造概念”与培养过程安排，创新实验教学体系，以“一条主线”、三位一体”架构组织特色实验教学资源。

 围绕制造业转型升级和两化融合，突出智能工厂的整体概念，通过将产品生命周期的生命线与学生培养的过程线有机结合，形成优质实验教学内容与产品生命周期阶段工程内涵的映射，并将之系统安排到培养过程中，为大机械类学生的实践环节提供先进的教学理念。在实验教学中，让学生自己通过物理建模、虚拟仿真、实验研究等多种方式相结合的螺旋式探索实践，比较这些方法的优缺点和得到结果的异同，从而加深对物理内容的理解和掌握，并洞察不同研究方法的精髓所在。

 在虚拟仿真实验体系建设中，如下图所示，以“一条主线”贯穿“三位一体”资源，形成按专业、按类型的不同实验课程服务于“一条主线”的教学部局，与目前实验中心“三层面实验课程新体系”紧密联系，根据不同层面实验课程的特点，从能实不虚，到虚实结合，再到虚中有实，采取不同方案，注重实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，充分整合实物实验教学与虚拟仿真实验教学资源，将能力培养、素质教育和知识传授融为一体，更好的服务于实验教学，达到强化基础、丰富内容、了解前沿、培养兴趣、全面提高的目标。

“一条主线”贯穿“三位一体”资源架构

 2、立足机械工程学科优势，依靠校企深度合作，创新产学研用循环机制，形成了“科研反哺教学”模式特色。

 中心秉持“教学与科研结合、专业与学科相长”的发展思路，坚持将“科研成果”转化为实践教学素材，坚持以学科建设成果推动实践教学方向和实践教学模式的持续改进与优化。依靠校企深度合作，如图所示，创新产学研用循环，形成了“科研反哺教学”建设模式特色，使中心发展健康持续。借助学校信息化中心的技术优势，通过多年努力，形成了“技术研究—科研成果—社会服务—实验教学”的产学研用良性循环。

 中心建设跟随学科建设的步伐，不断将学科前沿、学科交叉的思想、内容融入实验教学和资源建设中，充分利用学科强大的科研师资及与国内外智能制造师资团队之间的广泛联系，建立了现有的虚拟仿真教学资源库，以多种形式开展国内、国际交流与合作，加强虚拟仿真实验的建设和教学效果研究，为学生搭建通向科研实践的阶梯。

依托大企业产学研合作反哺中心实验教学建设

 3、发挥团队技术优势，创新资源共享模式，构建了服务学生不同阶段学习需求的资源节点链，可充分满足学生各阶段学习需求。

面向学生“自主学习、探究学习、协作学习”的资源共享模式

 发挥团队技术优势，创新资源共享模式，结合高校教学改革的方向和成果，以培养学生“自主学习、探究学习、协作学习”为目标，构建了服务学生不同阶段学习需求的资源节点链，如图所示，借助学校的网络学习空间，形成了“即时教学练考”灵活应用特色，可充分满足学生各阶段学习需求。

4、挖掘校内外两种技术资源，发挥学科与专业平台优势，搭建了虚拟现实平台、机械仿真分析平台为基础的实验教学系统，初步形成了虚实结合的实验教学支撑环境。

将虚拟现实技术与现场实习实训教学有机融合，建设了基于现代虚拟现实技术的机械部件拆装虚拟仿真实验教学平台，实现了对设计方案或精确数字产品的虚拟展示、装配训练、动画控制、测量、装配剖切显示等功能，解决了现场真实实验以及实习实训教学中难以对复杂机械结构进行解剖式认识的困惑，使学生获得“身临其境”的沉浸感和交互性，可获得传统虚拟仿真技术无法比拟的实习实训教学效果。

研发了支持“基础、专业、创新”实践实验教学体系以及实践实验创新教学模式的虚拟仿真实验教学资源及网络平台，实施了69个课程实验项目及综合性实验课程项目、10个独立实践教学环节项目、30个开放创新实验项目的虚拟仿真实践实验教学，覆盖我校7个学院21个专业，年均实验人时数达239600。