新工科背景下轮机工程专业实验实训平台建设
发布时间：2021-08-06 09:03
依托轮机工程水上专业特色优势,辐射交通运输与能源动力类相关专业,建立多源信息复合的实验实训可视化运行机制,突出"事前—事中—事后"过程特点,形成复合型人才培养的实验实践育人机制及平台系统,提升人才培养质量。
【文章来源】：航海教育研究. 2020,37(04)
【文章页数】：6 页
【图文】：
轮机工程专业实验实训运行机制总体模型
本研究内容以武汉理工大学能源与动力工程学院实验中心为对象，对实验实训可视化路径进行设计研究，本路径将实验实训环节分为“事前—事中—事后”三个主要阶段，建立预约机制、实验实训过程监控机制、实验实训评价机制，形成优化改进的持续闭环机制。实验实训可视化路径模型如图2所示。实验实训可视化路径将实验实训过程分为预约机制(事前)、实验实训过程监控机制(事中)、实验实训评价机制(事后)三个阶段。在预约阶段通过微信端的实验实训管理系统选择实验平台类型预约时间、教师和座位，通过系统确认后生成预约信息发送给过程监控系统平台进入下一步流程。在过程监控机制中，通过实体台架、虚实结合实验、虚拟实验等结合，提升实验室开放度，实验指导可根据实验的类型不同，进行专职教师和系统引导监控两种不同的过程教学。在过程监控机制中，通过移动端和PC端对学生、指导教师以及平台过程信息进行手动记录和后台记录，在实验流程结束后保存在数据库中，用于后期实验实训评价计算。在实验实训评价模块，通过智能控制、环境监控和数据库系统协同作用，得到动态监测的分析结果以及整个平台运行的管理决策，用于支撑对学生端、教师端以及实验室的评价。该机制运行可对在线使用的教师和学生进行评价，通过多因素权重分析，得到实验实训评价结果。评价结果反馈给预约流程和实验实训过程形成持续改进的闭环系统，整个机制的运行遵循工程教育认证的OBE理念[6]。
平台建立了基于Web的三维虚拟仿真支撑环境，实现了实验实训过程中的知识学习模块、交互式模块、数据统一管理模块、全天候开放模块、“事前—事中—事后”评价模块等。针对师生用户习惯使用移动设备的特点，开发了一套基于手机微信端的实验实训管理系统，以PHP为后端框架，My SQL作为后端数据库，前端采用Angular JS、JQuery进行页面交互[8]。师生用户可通过微信端进行设备、实验实训项目的预约和知识学习。本系统已在校园服务器和云端服务器完成部署，根据用户需求的不同，面向校内校外受众群体。根据实验实训操作体验及用户接入需求的不同，平台引入VR/AR/MR技术，通过个人PC机、HTC VIVE头戴式显示系统、微软HOLOLENS增强现实眼镜、智能手机APP应用等进行交互。基于多源的实验实训可视化平台框架如图3所示。实验实训可视化平台依托轮机工程国家级特色专业、长江黄金水道绿色和安全技术协同创新中心(简称“协同创新中心”)、国家级船舶运输实验实训中心以及湖北省第八届教学成果奖一等奖等教育资源和教研成果[7]，开发实验实训可视化系统，校企协同实现专业教学与科研成果的有机结合，针对水上专业特色，辐射陆上专业。激发学生学习的主动性，通过实验实训可视化机制引导师生开展实验学习、综合实训、创新创业项目、科技竞赛等实践活动，培养学生主动思考、积极探索、强化提升的创新协作精神。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向智能航海方向的复合型人才实践教学改革[J]. 吴博,徐言民,严庆新,胡清波. 航海教育研究. 2020(02)
[2]面向工程教育认证的轮机工程专业“CDIO+”培养模式[J]. 胡海峰,李晓,王连海,刘新建,赵恩蕊. 航海教育研究. 2020(02)
[3]新工科背景下的“产教融合、校企联合”创新型人才培养机制建设——以河北工业大学人工智能与数据科学学院为例[J]. 张军,李妍. 教育现代化. 2019(89)
[4]基于“互联网+”的轮机工程专业协作训练体系构建[J]. 李燕彪. 航海教育研究. 2019(01)
[5]高校热工实验教学管理模式的探索与实践[J]. 甘念重,吴洁,阮智邦,张彦. 高校实验室工作研究. 2018(01)
[6]轮机工程专业培养目标分析[J]. 毛小兵,蔡乐,马哲轩,贺玉海,陈永志. 船海工程. 2016(06)
[7]基于协同创新和科教融合的轮机工程学科创新型人才培养模式研究与实践[J]. 贺玉海,陈永志,杨志勇,陈劲松. 高教研究与实践. 2016(02)
[8]STCW公约马尼拉修正案对轮机工程专业人才培养的影响及对策[J]. 陈永志,王克,赵在理,高岚,范世东,贺玉海. 船海工程. 2012(06)
本文编号：3325484
【文章来源】：航海教育研究. 2020,37(04)
【文章页数】：6 页
【图文】：
轮机工程专业实验实训运行机制总体模型
本研究内容以武汉理工大学能源与动力工程学院实验中心为对象，对实验实训可视化路径进行设计研究，本路径将实验实训环节分为“事前—事中—事后”三个主要阶段，建立预约机制、实验实训过程监控机制、实验实训评价机制，形成优化改进的持续闭环机制。实验实训可视化路径模型如图2所示。实验实训可视化路径将实验实训过程分为预约机制(事前)、实验实训过程监控机制(事中)、实验实训评价机制(事后)三个阶段。在预约阶段通过微信端的实验实训管理系统选择实验平台类型预约时间、教师和座位，通过系统确认后生成预约信息发送给过程监控系统平台进入下一步流程。在过程监控机制中，通过实体台架、虚实结合实验、虚拟实验等结合，提升实验室开放度，实验指导可根据实验的类型不同，进行专职教师和系统引导监控两种不同的过程教学。在过程监控机制中，通过移动端和PC端对学生、指导教师以及平台过程信息进行手动记录和后台记录，在实验流程结束后保存在数据库中，用于后期实验实训评价计算。在实验实训评价模块，通过智能控制、环境监控和数据库系统协同作用，得到动态监测的分析结果以及整个平台运行的管理决策，用于支撑对学生端、教师端以及实验室的评价。该机制运行可对在线使用的教师和学生进行评价，通过多因素权重分析，得到实验实训评价结果。评价结果反馈给预约流程和实验实训过程形成持续改进的闭环系统，整个机制的运行遵循工程教育认证的OBE理念[6]。
平台建立了基于Web的三维虚拟仿真支撑环境，实现了实验实训过程中的知识学习模块、交互式模块、数据统一管理模块、全天候开放模块、“事前—事中—事后”评价模块等。针对师生用户习惯使用移动设备的特点，开发了一套基于手机微信端的实验实训管理系统，以PHP为后端框架，My SQL作为后端数据库，前端采用Angular JS、JQuery进行页面交互[8]。师生用户可通过微信端进行设备、实验实训项目的预约和知识学习。本系统已在校园服务器和云端服务器完成部署，根据用户需求的不同，面向校内校外受众群体。根据实验实训操作体验及用户接入需求的不同，平台引入VR/AR/MR技术，通过个人PC机、HTC VIVE头戴式显示系统、微软HOLOLENS增强现实眼镜、智能手机APP应用等进行交互。基于多源的实验实训可视化平台框架如图3所示。实验实训可视化平台依托轮机工程国家级特色专业、长江黄金水道绿色和安全技术协同创新中心(简称“协同创新中心”)、国家级船舶运输实验实训中心以及湖北省第八届教学成果奖一等奖等教育资源和教研成果[7]，开发实验实训可视化系统，校企协同实现专业教学与科研成果的有机结合，针对水上专业特色，辐射陆上专业。激发学生学习的主动性，通过实验实训可视化机制引导师生开展实验学习、综合实训、创新创业项目、科技竞赛等实践活动，培养学生主动思考、积极探索、强化提升的创新协作精神。
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向智能航海方向的复合型人才实践教学改革[J]. 吴博,徐言民,严庆新,胡清波. 航海教育研究. 2020(02)
[2]面向工程教育认证的轮机工程专业“CDIO+”培养模式[J]. 胡海峰,李晓,王连海,刘新建,赵恩蕊. 航海教育研究. 2020(02)
[3]新工科背景下的“产教融合、校企联合”创新型人才培养机制建设——以河北工业大学人工智能与数据科学学院为例[J]. 张军,李妍. 教育现代化. 2019(89)
[4]基于“互联网+”的轮机工程专业协作训练体系构建[J]. 李燕彪. 航海教育研究. 2019(01)
[5]高校热工实验教学管理模式的探索与实践[J]. 甘念重,吴洁,阮智邦,张彦. 高校实验室工作研究. 2018(01)
[6]轮机工程专业培养目标分析[J]. 毛小兵,蔡乐,马哲轩,贺玉海,陈永志. 船海工程. 2016(06)
[7]基于协同创新和科教融合的轮机工程学科创新型人才培养模式研究与实践[J]. 贺玉海,陈永志,杨志勇,陈劲松. 高教研究与实践. 2016(02)
[8]STCW公约马尼拉修正案对轮机工程专业人才培养的影响及对策[J]. 陈永志,王克,赵在理,高岚,范世东,贺玉海. 船海工程. 2012(06)
本文编号：3325484
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