依托輪機(jī)工程水上專業(yè)特色優(yōu)勢,輻射交通運(yùn)輸與能源動力類相關(guān)專業(yè),建立多源信息復(fù)合的實驗實訓(xùn)可視化運(yùn)行機(jī)制,突出"事前—事中—事后"過程特點,形成復(fù)合型人才培養(yǎng)的實驗實踐育人機(jī)制及平臺系統(tǒng),提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。 

【文章來源】：航海教育研究. 2020,37(04)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【圖文】：

輪機(jī)工程專業(yè)實驗實訓(xùn)運(yùn)行機(jī)制總體模型

本研究內(nèi)容以武漢理工大學(xué)能源與動力工程學(xué)院實驗中心為對象，對實驗實訓(xùn)可視化路徑進(jìn)行設(shè)計研究，本路徑將實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)分為“事前—事中—事后”三個主要階段，建立預(yù)約機(jī)制、實驗實訓(xùn)過程監(jiān)控機(jī)制、實驗實訓(xùn)評價機(jī)制，形成優(yōu)化改進(jìn)的持續(xù)閉環(huán)機(jī)制。實驗實訓(xùn)可視化路徑模型如圖2所示。實驗實訓(xùn)可視化路徑將實驗實訓(xùn)過程分為預(yù)約機(jī)制(事前)、實驗實訓(xùn)過程監(jiān)控機(jī)制(事中)、實驗實訓(xùn)評價機(jī)制(事后)三個階段。在預(yù)約階段通過微信端的實驗實訓(xùn)管理系統(tǒng)選擇實驗平臺類型預(yù)約時間、教師和座位，通過系統(tǒng)確認(rèn)后生成預(yù)約信息發(fā)送給過程監(jiān)控系統(tǒng)平臺進(jìn)入下一步流程。在過程監(jiān)控機(jī)制中，通過實體臺架、虛實結(jié)合實驗、虛擬實驗等結(jié)合，提升實驗室開放度，實驗指導(dǎo)可根據(jù)實驗的類型不同，進(jìn)行專職教師和系統(tǒng)引導(dǎo)監(jiān)控兩種不同的過程教學(xué)。在過程監(jiān)控機(jī)制中，通過移動端和PC端對學(xué)生、指導(dǎo)教師以及平臺過程信息進(jìn)行手動記錄和后臺記錄，在實驗流程結(jié)束后保存在數(shù)據(jù)庫中，用于后期實驗實訓(xùn)評價計算。在實驗實訓(xùn)評價模塊，通過智能控制、環(huán)境監(jiān)控和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)協(xié)同作用，得到動態(tài)監(jiān)測的分析結(jié)果以及整個平臺運(yùn)行的管理決策，用于支撐對學(xué)生端、教師端以及實驗室的評價。該機(jī)制運(yùn)行可對在線使用的教師和學(xué)生進(jìn)行評價，通過多因素權(quán)重分析，得到實驗實訓(xùn)評價結(jié)果。評價結(jié)果反饋給預(yù)約流程和實驗實訓(xùn)過程形成持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)系統(tǒng)，整個機(jī)制的運(yùn)行遵循工程教育認(rèn)證的OBE理念[6]。

平臺建立了基于Web的三維虛擬仿真支撐環(huán)境，實現(xiàn)了實驗實訓(xùn)過程中的知識學(xué)習(xí)模塊、交互式模塊、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理模塊、全天候開放模塊、“事前—事中—事后”評價模塊等。針對師生用戶習(xí)慣使用移動設(shè)備的特點，開發(fā)了一套基于手機(jī)微信端的實驗實訓(xùn)管理系統(tǒng)，以PHP為后端框架，My SQL作為后端數(shù)據(jù)庫，前端采用Angular JS、JQuery進(jìn)行頁面交互[8]。師生用戶可通過微信端進(jìn)行設(shè)備、實驗實訓(xùn)項目的預(yù)約和知識學(xué)習(xí)。本系統(tǒng)已在校園服務(wù)器和云端服務(wù)器完成部署，根據(jù)用戶需求的不同，面向校內(nèi)校外受眾群體。根據(jù)實驗實訓(xùn)操作體驗及用戶接入需求的不同，平臺引入VR/AR/MR技術(shù)，通過個人PC機(jī)、HTC VIVE頭戴式顯示系統(tǒng)、微軟HOLOLENS增強(qiáng)現(xiàn)實眼鏡、智能手機(jī)APP應(yīng)用等進(jìn)行交互�；诙嘣吹膶嶒瀸嵱�(xùn)可視化平臺框架如圖3所示。實驗實訓(xùn)可視化平臺依托輪機(jī)工程國家級特色專業(yè)、長江黃金水道綠色和安全技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心(簡稱“協(xié)同創(chuàng)新中心”)、國家級船舶運(yùn)輸實驗實訓(xùn)中心以及湖北省第八屆教學(xué)成果獎一等獎等教育資源和教研成果[7]，開發(fā)實驗實訓(xùn)可視化系統(tǒng)，校企協(xié)同實現(xiàn)專業(yè)教學(xué)與科研成果的有機(jī)結(jié)合，針對水上專業(yè)特色，輻射陸上專業(yè)。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，通過實驗實訓(xùn)可視化機(jī)制引導(dǎo)師生開展實驗學(xué)習(xí)、綜合實訓(xùn)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、科技競賽等實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生主動思考、積極探索、強(qiáng)化提升的創(chuàng)新協(xié)作精神。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]面向工程教育認(rèn)證的輪機(jī)工程專業(yè)“CDIO+”培養(yǎng)模式[J]. 胡海峰,李曉,王連海,劉新建,趙恩蕊.  航海教育研究. 2020(02)
[3]新工科背景下的“產(chǎn)教融合、校企聯(lián)合”創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制建設(shè)——以河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院為例[J]. 張軍,李妍.  教育現(xiàn)代化. 2019(89)
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[7]基于協(xié)同創(chuàng)新和科教融合的輪機(jī)工程學(xué)科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式研究與實踐[J]. 賀玉海,陳永志,楊志勇,陳勁松.  高教研究與實踐. 2016(02)
[8]STCW公約馬尼拉修正案對輪機(jī)工程專業(yè)人才培養(yǎng)的影響及對策[J]. 陳永志,王克,趙在理,高嵐,范世東,賀玉海.  船海工程. 2012(06)



本文編號：3325484