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    【新聞特寫】求知不掉隊,實踐不斷線


    ——北理工機械學院虛擬仿真實驗平臺助力戰“疫”實驗教學

      “內燃機測試實驗應該是穿著工服,滿身機油,一邊動手調試測試系統,一邊模擬常規和極端工況采集數據。”2017級覃詠淳同學曾這樣憧憬這學期的實驗課。一場突出起來的疫情,使工科實驗教學面臨空間、設備等條件限制,無法正常開展。

      4月17日起,2017級能源與動力工程專業分布在全國20余個省份的100余名學生,打破了“地域”和“空間”的障礙,通過內燃機性能測試虛擬仿真實驗平臺完成了原計劃的專業核心課程實驗。

      北理工機械學院作為學校新工科建設的排頭兵,發揮科學研究與教育教學協同優勢,率先遴選專業核心課的課程實驗開展虛擬仿真實驗項目建設。內燃機性能測試虛擬仿真實驗于2019年獲批國家級虛擬仿真實驗教學項目,其中“內燃機測試虛擬實驗平臺”規劃了八個實驗項目,從內燃機零部件驗證到整機性能測試,建立了與國際一流內燃機實驗室對標的虛擬實驗環境,提供了涵蓋了典型內燃機研發過程中涉及的幾乎全部測試實驗內容。

      作為這一虛擬仿真實驗項目的技術負責人,副教授何旭這樣介紹內燃機測試虛擬仿真實驗:“虛擬仿真技術顧名思義,是通過計算機技術生成具有視、聽、觸等多種感知的虛擬實驗室,學生不僅可以通過遠程完成復雜試驗,學習整體實驗全過程,更具有完成現實測試方法中難以開展的、具有危險性和破壞性實驗的優勢。內燃機性能測試虛擬仿真實驗平臺與傳統實驗條件相比,虛擬仿真實驗靈活性和安全性更有保障,可以讓學生獨立操縱實驗設備,近距離透視測試系統內部的溫度分布、油液變化等內容,虛擬仿真實驗的互動節奏強烈,訓練學生對實驗突發緊急狀況的解決能力,實現培養學生自主開展工程實踐的目標。”

      地面機動裝備國家級實驗教學示范中心副主任,參與多個虛擬仿真實驗項目開發的高級實驗師李忠新十分自豪地提到:“在疫情防控形勢下,學生在線學習,實驗教學如何組織實施,是示范中心的重要工作內容。中心協調人力物力進行測試與調試,確保實驗空間(國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺)、學校虛擬仿真實驗管理平臺、虛擬仿真實驗的無縫對接與穩定可靠運行,使學生可以在家里輕松的完成專業特色實驗,保障了疫情防控期間的實驗教學高質量實施。”

      北京市教學名師,內燃機性能測試虛擬仿真實驗項目負責人張衛正教授這樣介紹項目建設初衷:“虛擬仿真項目是為了彌補真實實驗的某些不足,然而,在疫情爆發的特殊時期,卻成了實驗教學的首選。當我們放下‘實踐能力、動手能力、實驗研究能力只能由真實實驗來鍛煉、來提高’的觀念,就會發現虛擬仿真實驗不僅能培養使用者進行規范化實驗的能力、進行創新實驗研究的能力,還能培養使用者的實驗研究的素養和對實驗研究的興趣。”

      機械學院副院長黃彪在介紹虛擬仿真項目服務實踐新模式時說:“學院人才培養倡導‘以學生為中心’的教學模式改革,新冠疫情為高校人才培養互聯網及智能化轉型帶來了新的挑戰和機遇,學院以‘夯實知識基礎,拓寬應用視野,提高工程能力,引領工程創新’為指導思想,提供在線實驗學習資源和在線實訓演練渠道,賦予了實踐類課程新的教學內涵,打造本專業虛擬仿真‘金課’,為‘新工科’教學改革和“雙一流”建設服務。”

      目前,內燃機性能測試虛擬仿真實驗團隊正在積極開展項目實驗內容的完善和持續改進,并已同國際同行合作著手打造多語言平臺版本,以提升相關課程在“一帶一路”人才培養合作中的支撐作用,并為打造國際一流課程奠定基礎。已上線的虛擬實驗教學內容除用于我校日常教學外,已向社會開放共享,為其他兄弟院校、培訓機構和廠礦企業提供虛擬仿真實驗支持,滿足社會多元化需求。

      “危機”往往同時蘊含更多機遇,虛擬仿真實驗教學在戰“疫”期間所發揮的獨特作用,轉“危”為“機”,使得特殊時期、特殊條件下實驗實踐教學也實現了“不停學”,為今后信息技術與實驗教學的深度融合提供了應用場景與實施思路。機械學院將繼續強化頂層謀劃,結合人才培養綜合改革任務,打造適應復雜科學與工程問題設計、分析能力培養的跨不同類型課程的虛擬仿真實驗體系,為我校拔尖創新人才培養和雙一流建設貢獻力量。

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