计划与安排
1、建设虚拟仿真实验考核系统
虚拟实验考核系统包括操作考核和理论考核两部分。操作考核为基础功能,主要帮助学生在进行相应实际操作实验之前熟悉操作规程、安全规范等。理论考核为核心功能,主要是检验学生自主学习效果,在虚拟实验中学习理论。
图2-6-1 虚拟仿真实验考核系统
2、建设完善的虚拟实验管理系统
在完全学分制教学体系下,学生难以按以往的行政班开展实验教学,造成实验教学效率低下,实验课教师工作负担过重的问题。以原国家重点实验室预约系统为基础,构建虚拟实验教学、虚拟实验考核、实际操作实验预约、实验答疑,以及实验室安全管理系统。学生进入实验室前需完成相应的虚拟实验,熟悉掌握相关理论和操作规范、安全规范,进行实验预约并获得授权后,课自主进行相关实验操作,实验课教师进行辅助指导,从而提高实验教学效率和实验室利用率。
图2-6-2 虚拟实验管理系统
3、完善实验资源库,进一步扩大共享范围
大力进行校内实验资源的整合与共享,完善校内虚拟实验项目资源库,基于网络实现材料微观结构及性能测试虚拟仪器实验教学平台等。开发互助式和虚拟化实验社区,探索实验资源精品化、网络化、远程化,开发可用于移动客户端(手机、平板电脑等)的虚拟实验网站,实现“人人、处处、时时"实验。进一步完善适应三个层次实验课程安排,完善实验学科基础课程虚拟仿真教学、专业领域课程虚拟仿真教学、工程训练与创新研究虚拟仿真的融合度,实现学科教育间的良性互动和共同发展,扩大中心的对外开放程度。
4、加强校际间合作,扩大示范辐射作用
中心充分利用西北工业大学在西北地区的影响力,充分发挥材料学院在材料领域的资源优势。与其他学校开展广泛的交流和合作,将我校的虚拟仿真自制仪器设备、虚拟实验资源进行推广应用。目前,中心正在建设第三版的虚拟实验室。下一步将进行中心实验教学教材的主编,包括《材料力学性能实验指导》、《能源材料实验指导》等教材,将材料基础仿真实验教学平台、材料专业虚拟仿真教学平台及材料创新虚拟仿真实验教学平台等在西北地区乃至全国的兄弟院校中进行推广使用。
5、积极促进校企合作,优化虚拟仿真实验,培养卓越的工程人才
充分利用西北工业大学在材料领域的产业优势,积极加强与知名公司之间的合作,结合企业在产业方面的优势,开发更多符合产业需要的虚拟仿真实验。让学生通过虚拟实验培养对材料应用企业通用研发过程的理解能力,并以此研发过程为实验主题,增强学生的实践经验,使院校成为工科高等技术人才吸收先进研发管理经验,体验企业真实研发过程,积累实践经验的初期平台。通过开展虚拟仿真实验,培养更多符合产业需要的卓越工程技术人才。
图2-6-3 实践实习基地挂牌仪式
6、利用中心的技术优势,服务产业,为企业提供技术培训及技术支持
7、支撑我校伦敦玛丽女王大学工程学院教学,提升国际化办学能力
伦敦玛丽女王大学成立于1887年,与伦敦大学学院、伦敦国王学院、伦敦政治经济学院并称为伦敦大学联盟四大核心学院。现为英国罗素大学联盟(英国在科研、教学及社会合作方面最优秀的24所大学组成的大学联盟)成员之一,在2014年英国卓越研究框架(REF)中排名第9。是2015年泰晤士高等教育世界大学排名中的百强学校。工程与材料科学学院(SEMS)是伦敦玛丽女王大学最具影响力的学院之一。2011年由英国全国学生联合会(NUS)发起的全国学生调查结果显示,伦敦玛丽女王大学的材料专业排名英国第1,航天工程和机械工程分别位列第2和第5,整个工程材料学院位列全伦敦第1。
图2-6-4 虚拟仿真实验办学的交流和学习
2016年,西北工业大学获批与英国伦敦玛丽女王大学合作举办联合工程学院,学院拟开设材料科学与工程、高分子材料与工程共2个本科专业,学制4年,计划每年招生240人,采取4+0培养模式,同时设立先进材料与结构联合研究中心,为开展硕士研究生联合培养准备条件。
材料科学与工程虚拟实验教学中心针对西北工业大学伦敦玛丽女王大学工程学院的专业领域知识,包括工程材料、高分子材料、结构及性能、材料加工及应用,以及专业更深层知识,包括材料表面与界面、材料化学、聚合物、陶瓷技术、可再生能源及可持续发展等,拟建立材料科学与工程虚拟仿真全英文实验,包括师资队伍、实验计划、流程、指导说明等一系列配套设施,每年计划为英国学生提供2个专业的本科虚拟教学实验5个,实验人数预计达到1200多人次,更好地支撑英国伦敦玛丽女王大学的教学,推动学校世界一流大学、一流学科的建设。