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工程机械虚拟仿真实验教学中心

发布日期: 2020-12-24 作者: 点击:[29]


工程机械虚拟仿真实验教学中心隶属工程机械学院,学院所设专业历史悠久,工程机械专业创立于1952年,1958年开始招收本科生。机械制造及自动化于1963年、建筑机械于1979年、公路机械化施工与管理于1995年、机械电子工程于1996年、工业设计于2000年开始招收本科生,2006年教育部批准设立交通建设与装备本科专业。1981年开始招收硕士研究生,1990年获得机械设计及理论学科博士学位授予权。1985年获得世界银行大学发展贷款,1991年工程机械学科被交通部列为八五首批重点建设学科,1995年成为“211工程重点建设学科。2003年经人事部批准设立博士后科研流动站。2004年教育部道路施工技术与装备重点实验室立项建设,200647日,通过教育部验收。2006年获得机械工程一级学科博士授予权。20069高速公路筑养装备与技术教育部工程研究中心立项建设。20129月,公路养护装备国家工程实验室获国家发改委批准。

中心最早可追朔到西安公路学院筑路机械系实验室(始建于1952年),2000年合校之后,始建于1953年的原西北建筑工程学院建筑机械系实验室并入。2007年以陕西省机械实验教学示范中心为基础,依托机械工程一级学科及机械工程博士后流动站机械设计制造及其自动化机械电子工程国家级特色专业、公路养护装备国家工程实验室、道路施工技术与装备教育部重点实验室,高速公路筑养装备与技术教育部工程研究中心,高速公路施工机械陕西省重点实验室建立起来,实行校、院两级管理,面向全校服务。

中心拥有一支结构合理、教学科研水平高、奋发向上的实验教学队伍,专、兼职人员共55人,其中教授(含教授级高工)12人,副教授(含高工)29人,中心成员拥有博士学位47人,拥有硕士学位4人;中心成员平均年龄43岁。其中,从事实验教学及虚拟实验项目开发队伍45人,管理人员4人,软件开发人员4人,网站运行维护2人。经过近几年不懈的发展,中心建成了一个设备先进、数量充足、运行维护保障措施得力、能开设不同层次实验课程的虚拟仿真实验教学环境,形成了一支富于开拓创新精神、教学科研与实验技术结合、团结奋斗的高水平实验教学队伍。

1)立足自主开发,虚拟仿真实验教学资源丰富

中心在引进一批高水平专业仿真软件(:fluentPTC系列软件,ANSYSMSC系列有限元分析软件,Adams多体动力学软件,MASTARomax传动系统分析软件,LabVIEW数据采集和仪器控制软件,MasterCAM数控加工编程软件,Delmia等生产系统仿真软件等)的基础上,坚持自主开发为主,根据虚拟仿真实验教学的要求,自主开发了工程机械原理展示虚拟仿真平台、工程机械结构设计及其分析计算虚拟仿真平台、工程机械关键零部件现代虚拟制造平台、工程机械电液控制系统虚拟仿真平台、工程机械拆装与驾驶虚拟仿真平台、工程机械施工控制虚拟仿真平台共6个实验平台,面向7个专业,针对37门课程开设了85项实验。利用中心近百台高性能计算机、网络设备等组建了网络实验教学资源、信息化教学设备和网络与信息安全设备等系统,与虚拟仿真实验教学资源、实验设备优化结合,保证了机械装备设计分析、制造、检测、控制、运行等全流程中所涉及的各项实验顺利开展,为切实提高虚拟仿真实验教学质量奠定了坚实的基础。同时,与中交西安筑路机械有限公司、西安达刚路面机械股份有限公司、徐工集团、三一集团、山推股份等国内知名工程机械制造生产企业建立了长期合作关系,促进教学实验中心实现人才培养体制改革,逐步探索实现创新人才培养机制。

2)教学与科研结合,注重科研成果转化和实验资源共享与推广

中心建设了以学术带头人为核心,以中青年学者、教授为骨干,以年轻博士、副教授为主体,团结协作的高水平教师团队。实验室加强了对国内外优秀中青年人才的引进和培养,在制度和软硬件环境等多方面予以支持,取得了丰硕成果。近年来,实验教学中心完成省部级以上教学研究项目5项,获得国家和省部级教学成果奖3项,2个专业获批国家级特色专业,1个省级名牌专业、1个教育部卓越工程师教育培养计划入选专业、2个省级教学团队,1门省级双语教学示范课程,4门课程被批准为陕西省级精品课程,取得大量的纵向和横向科研项目支持,产生了巨大的社会效益和经济效益。中心实验用房使用面积近1400,仪器设备1432台套,价值1800万元,近年来,中心平均每年专门投入200多万元,用于设备更新,使得设备更新率保持在10%以上,设备完好率在98%以上,有力保证了教学与科研工作的进行。

结合实验室的基础条件、设备状况和开课情况,将实验教学资源按照实验内容、实验时间、创新实践、对外服务等方面实现共享。中心根据工程机械类专业的基本内容和学生的专业方向,科学地拟定了不同层次的实验项目和配套教学资源,学生自主选择项目和内容、方案和仪器和时间,满足自主学习要求。同时,面向全国大学生机械创新设计竞赛、大学生科研训练计划、大学生国家创新实验项目计划等创新实践活动开放,接待国内外高校同行的参观、访问、进修,可接待陕西省内及周边省份高校来中心开展实验,还可为企业人员开展培训服务。

中心自主开发的虚拟仿真实验教学资源已运用于教学、科研、生产等领域,推广效果显著。如中心自主开发的工程机械施工监控仪器已推广到数十条高速公路的施工信息化管理系统建设当中,完成的《机械原理》、《机械设计》等课程的仿真实验指导书、任务书等辅助实验教材、实验教学课件、设计和仿真软件等在全校范围内推广应用,自主开发的工程机械多功能实验台工程机械液压底盘模拟实验台工程机械施工控制实验平台等,推广到徐州工程机械集团有限公司、中交西安筑路机械有限公司等工程机械研究开发企业。

经过不懈的建设和发展,中心已经建设成了一支结构合理、教学科研水平高、开发实力雄厚、适应本科创新人才培养需要的实验教学队伍,形成了保障有力、管理高效、开放运行的实验室管理体制,成为一个实验设备先进、实验环境条件一流、在全国有较大影响力的虚拟仿真实验教学中心,为综合性、研究型大学创新人才培养提供了强有力的支撑。

3)未来发展

未来几年,中心将以服务教学,促进科研为主线,在实验教学体系、教师队伍、管理方式、运行模式等方面积极进取、开拓创新,建设成具有工程机械鲜明特色的教学实验中心,主要有以下几方面:

1)完善实验教学体系,增加新实验,特别是针对本科教学中真实实验不具备或难以完成的教学实验;

2)加强教师队伍建设,制定相应政策措施,推动教师自主学习、探究学习、协作学习等实验教学方法改革;

3)提高中心教学能力,丰富教学内容,拓展实践领域,开展绿色实验教学;

4)鼓励中心教师围绕机械设计制造及其自动化、机械工程、机电一体化、工程机械等专业学科相关实验设置,编写实验教材,加强虚拟仿真实验平台的升级和完善,积极申报建设实验教学精品课程;

5)进一步完善实验室开放制度,实现校内外、本地区乃至全国范围内的实验教学资源共享,满足多学科专业、多学校和多地区开展虚拟仿真实验教学的需要;

6)利用信息技术,建立网上实验教学平台;

7)加强实验教学中心与国内外相关学术机构的交流,有计划地开展多形式、多层次的学术交流活动;通过举办学术会议、参加技术论坛、访问交流、联合培养研究生等方式,加强联系;同时,探索实验教学中心与其他高等学校、科研院所、行业企业共建共管共享的新模式,构建可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系,提高中心知名度,使之成为在相关专业领域辐射范围广、示范作用强、国内外有相当影响力的国家级虚拟仿真实验教学中心。

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