基于虚拟仿真技术的机械类专业实践教学综合改革研究与实践
成果类型:: 发明专利,新技术
发布时间: 2022-12-03 18:31:04
本成果依托“基于虚拟仿真技术的机械类专业实验教学综合改革研究”、“依托学科竞赛培养机械类大学生实践创新能力的研究与实践”等多项省级教研项目,创建了“机械类专业虚拟仿真实践教学研究团队,通过多年的教学研究与实践,充分利用信息技术,结合认知学习理论,提出了基于仿真技术的“多向并行-深度探究”的实践教学理念;构建了“三个模块、六条主线”的虚拟仿真实践教学新体系;开发了高性能虚拟仿真实践教学云平台及系列化教学资源。
基于认知理论和教学改革研究,围绕知识讲授、学生实践能力训练和学习能力培养等,提出了依托虚拟现实技术,线上完成实验实训课程的预习、课程内容讲解、学生个人操作、回顾练习以及考核,借助虚拟场景将复杂问题简单化;线下有针对性地开展对理论或疑难问题的深入验证探讨,实现线上线下互补、虚实结合、以虚助实、理实联动的“多向并行”模式。
(1)成果推广应用成效显著
围绕“以学生为本”的教学理念,将线上的虚拟仿真实验教学与线下的课堂实践教学相结合,实现了复杂的实验实训教学问题的简单化以及基于虚拟仿真实践教学改革应用的全覆盖,开发了虚拟仿真云平台,平台含先进制造技术虚拟仿真实验13项,虚拟仿真机械工程实训20余项。
①教学改革不断深化,教学建设效果显著
基于研究成果出版立体化教材3部,建成特色实验课程10门。
获批省级精品资源共享课程1门,省级一流本科课程2门,湖北省省级教学团队1个。
2018年获湖北省教学成果奖二等奖1项,三等奖1项。
同时,该成果为获批机械设计制造及其自动化国家一流本科专业建设点、材料成型及控制工程省级一流本科专业建设点和教育部新工科项目“石油石化装备智能制造现代产业学院”提供了有力支撑。
②学生创新成果丰硕:
近三年累计获得省级以上各类学科竞赛奖励150余项,特别是在2021年湖北省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛中荣获特等奖和一等奖各1项,已获推荐参加国赛。学生承担国家级大学生创新性实验(创新创业训练)计划15项,发表科研论文150余篇,获得发明和实用新型专利165项。
(2)成果受到同行专家高度认可
项目组成员开发的虚拟仿真云平台,为中国工程院《推动超算云平台系统建设服务智能制造产业发展战略研究》科技立项提供了有力支撑,获得李伯虎、李培根、李德群、段正澄、杨叔子五位院士联合推荐;机械类专业虚拟仿真实验作为学院的教学特色,在2021年中国工程教育认证审核评估中得到专家组一致赞同和高度评价。
(3)示范作用显著,推广辐射面广
该成果于2020年获得长江大学教学成果一等奖,并受邀将实施经验在全校范围内做了分享。应用范围覆盖全校所有机械类和非机类专业,示范作用显著。
虚拟仿真平台及实践教学体系在北京航天航空大学、北京理工大学、西安交通大学、中国地质大学等10余高校得到推广使用,并获得一致好评。
团队人员组建的研发中心具有先进的理念和原创的技术,主要产品包括SingleCloud兴和超算云、CBLOCK云图智造、YOUBOX应用交付系统等创新产品,专注于工业设计仿真领域的高性能云计算技术产品。公司为深耕云计算服务领域,引入了一批在智能创新整体方案设计及软件开发领域有丰富经验的专家顾问。
张波,首席科学家,清华大学博士,历任美国INTEL麻省研发中心高级技术专家及项目研发负责人,美国新罕布什尔州立大学电子计算机系博士指导委员会成员,北美纽英格地区华人信息网络协会高技术中心主席。
童建农,技术总工,华中理工大学博士,从事高性能云计算平台技术研究20余年,拥有多项技术专利,具有丰富的计算机产品研发经验,是智能应用及云计算领域的资深专家。
该项目成果转化尚在起步阶段,企业规划,项目完成后的3年内,云平台服务用户规模翻番,2025年规划达到2亿元。
可通过专利转让、合作开发等方式进行成果转化