【改革直播间19】依托虚拟仿真 开展实践教学 计算机学院虚拟仿真实验教学进课堂

作者:徐喻琳编辑:程毓发布时间:2017-12-16浏览次数:166

依托虚拟仿真开展实践教学

 

计算机学院虚拟仿真实验教学进课堂

 

见习记者徐喻琳

 

 “这是一个热轧生产虚拟仿真实验教学系统,我们可以清楚地看到加热炉、轧机、卷取机等设备,这边有水流在流动的是冷却室。”在虚拟仿真实验中心,计算机学院副院长陈东方正在介绍热轧虚拟仿真实验教学系统。

 

 在计算机上,操作者点击鼠标便可观察热轧生产全过程。从加热到轧制、冷却、卷取、打捆、包装,一系列的操作都能以三维动画的形式展现在操作者眼前。“有了虚拟仿真实验教学平台,学生可以在计算机上操作一些现实中实验条件不具备、实验环境要求较高、危险较大、能耗较大的实验。”陈东方说。


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(摄影 骆夏)

 

 依托虚拟仿真教学平台,计算机学院建成了冶金工业过程国家虚拟仿真实验教学中心、国家计算机实验教学示范中心。同时计算机学院研发了和我校特色专业相关的课程和教学项目,给师生提供与实际生产对应的三维仿真环境,为实践教学和学生创新能力培养提供了内容丰富、操作便利和覆盖面广的实验教学资源。

 

研发虚拟仿真实践教学平台,为实践教学提供便利

 

 “像破碎矿石这样危险的大型实验,学生很难进行实际操作,一是安全问题,二是设备问题。现在我们可以用虚拟仿真的手段模拟大型高危险实验,真实还原工科关键性大型实验实践过程。”陈东方说。

 

 为解决高危险、高能耗等大型综合实验在实际中难以操作的问题,计算机学院以虚拟仿真实验实验教学平台为支撑,依托我校特色专业、国家重点培育学科的优势,利用信息化的网络仿真手段,通过虚拟仿真和实验实践结合的方式,自主研发了虚实结合的虚拟仿真实验教学平台,获得湖北省高等学校教学成果奖二等奖。

 

 虽然是在计算机上进行实验,但虚拟仿真手段将实验操作和实际相结合,给人一种身临其境之感。虚拟仿真实验中心的李红斌老师介绍:“在虚拟仿真实验平台上,操作者能十分细致地观察整个实验过程。”他向记者展示了破碎机实验,从材料进入操作室,到进行碾压,再到移出工作室,操作者可以从设备的任何角度、任何位置细致地观察整个过程,并且操作者的人身安全并不会受到任何影响。同时只要通过调节相关参数,实验马上可以进行切换。与实际操作相比,虚拟仿真实验平台给操作者带来了极大的便利。

 

 李红斌还介绍在虚拟仿真实验平台做实验的准确性及可靠性:“我们在开发这个系统时去武钢采集了很多真实的数据,通过和实际的生产实践紧密结合后,建立了丰富的信息化实验教学资源,所以在虚拟仿真实验平台做实验和实际生产过程几乎一致。”

 

 “虚拟仿真实验教学平台为培养学生自主学习能力、工程实践能力和科研创新能力提供很大的帮助。”陈东方说,“目前该平台提供的实验只能在单机上运行,但在后期,我们会开发网络版的实验课程,并面向所有人开放。”

 

开展专业合作,构建校企合作的双赢模式

 

 除虚拟仿真实验教学平台已有的一些实验外,计算机学院根据我校师生的具体需求设计相关实验,不断完善该平台。目前,已开发了冶金工业过程等多个实验项目,并尝试将VR应用于学生心理健康方面。在未来,计算机学院将依托我校优势学科专业,积极开展多学科多专业的合作,将虚拟仿真与其他专业特色结合在一块,为全校师生提供便利。

 

 虚拟仿真实验平台的便捷性及其可靠性吸引师生运用的同时,也吸引了一些企业。陈东方介绍,我校师生在利用虚拟仿真实验教学平台做实验的同时,可以依托该平台和企业开展合作,创建学生实习实训基地。同时相关合作企业也可以利用该平台进行生产试验,开启互利共赢模式。

 

 截至目前,计算机学院已建设了澳门新葡亰平台游戏app-武汉光庭信息技术有限公司省级示范实习实训基地,澳门新葡亰平台游戏app-武汉钢铁公司实习实训基地,澳门新葡亰平台游戏app-中冶南方实习实训基地等省级实训基地。

 

 今年10月,计算机学院2014级本科生前往武汉光庭信息技术股份有限公司实习。陈东方表示:“在实习中,学生能获得实战经验和软件开发能力,解决了纸上谈兵的困难。”

 

构建学生创新实践平台,培养学生创新能力

 

 近几年,虚拟仿真实验教学平台也应用到学生竞赛方面,学生在挑战杯等比赛中多次获奖。李红斌拿着两张证书,对记者说:“这是我们刚拿到的获奖证书,上个月虚拟现实俱乐部的邓丰阳和张畅维依托虚拟仿真平台制作的‘房屋设计师’作品在NOC比赛中获得国家一等奖。”

 

 作为计算机学院的特色学生社团,虚拟现实俱乐部为培养学生创新能力提供平台。俱乐部部长吴正源介绍,协会以“老带新”的方式教授VR、AR技术,并在暑期对会员进行集训。吴正源认为,俱乐部对培养学生自主学习能力和独立创新能力有极大的促进作用,在俱乐部会员可以学到先进的VR和AR技术,提前接触科技类项目。

 

 据了解,吴正源大一就加入了虚拟现实俱乐部,并在学习的过程中发现了VR的乐趣。作为一名大三的学生,吴正源已经制作了多个VR项目。吴正源告诉记者:“我身边有很多同学在纠结考研还是就业,但我已经为今后做好了打算。我十分庆幸自己加入了虚拟现实俱乐部,并在这里学到很多宝贵的知识。”

 

 为培养学生创新能力,计算机学院构建了多个学生创新实践平台,并开展多项自主性、个性化、研究性科技创新活动,建成多个省级工程训练中心、校级创新实践平台及十余个学生科技创新社团。

 

 近五年来,计算机学院在学科竞赛方面取得了十分优异的成绩。其中本科生获得国家大学生创新计划项目16项,并夺得国际炼钢挑战赛冠军、全国大学生嵌入式系统设计大赛一等奖、“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛金奖等奖励,累计共获得国际级竞赛获奖13项,国家级竞赛获奖49项,省部级竞赛获奖165项。

 

 

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