轮机智能监控与仿真中心
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虚拟仿真教学实验中心的主要特色
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   (1)人员构成

    中心拥有层次结构合理、教学经验丰富、科研实力强、实践能力突出、特色鲜明的高素质师资队伍。中心人员共有25人,其中,具有副高及以上职称者占60%,具有硕士及以上学位者占56%,持有无限航区高级海船船员适任证书者占64%。

   (2)课程资源

    中心所面向的专业主要有轮机工程、船舶电子电气工程、电气工程及其自动化等相关专业,这些专业的实验课程实船针对性强,内容覆盖面广,学生需要掌握很多设施设备的操作、拆装、故障判断、应急处理等方面的技能。这些技能的培养,如果完全依赖实船或实验室,不仅成本高,时间长,而且存在一定的安全风险。本中心利用虚拟仿真技术,提供了丰富的实验环境,设计各种功能齐全的实验项目,达到训练学生的目的。

    在仿真教学的基础上,中心下属自动化机舱和拆装实验室,自动化机舱和拆装按照实船系统进行设计,学生在虚拟仿真教学实验课中所学到的船舶设备都能在自动化机舱实验室和拆装找到相对应的实物,在实验教学中,采用虚实结合的实验教学方式,让学生更加充分学习船舶机械设备及其系统。

   (3)虚拟实验室管理平台

    中心的虚拟仿真实验的教学平台通过建立虚拟实验教学门户网站,将各种虚拟实验课程统一在虚拟实验教学管理模块下进行管理(图1)。这种方式解决了由于仿真软件来源不一、部分软件注重授课,忽略教学管理的弱点。



                                图1虚拟实验教学管理平台

    虚拟实验教学管理具有全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:学生管理、实验前的理论学习、实验预前演练、实验智能指导、实验内容更新、典型实验库的维护、实验操作过程记录与追溯、实验结果自动评判与给分、评判标准可调整,实验成绩统计查询、在线答疑、实验效果分析,典型案例讲评,具有积分晋级,团队协作完成项目等功能,该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源,为学校的开放式实验教学环境提供服务并进行相应的应用。主要特点有:

    一、满足学校开设具有独立学分的虚拟实验课程;

    二、为教师提供网上布置预习、实验和报告等教学环节,系统提供操作向导、自动批改和成绩分析汇总等功能;

    三、为学生在网上提供选择实验类别、虚拟船舶类型,选择项目、进行实验相关的基础知识测试,在系统指导下进行验证性实验、利用系统提供的虚拟设备和工具完成自主设计实验以及填写实验报告的功能;

    四、通过与学校现有的教务教学平台进行方便连接,为师生提供登录服务,管理人员、教师和学生通过学校教务系统认证后可直接进入本系统完成相应课程的实验教学任务;

    五、提供各类实验仿真系统或演示程序的接口标准,将符合标准的实验软件集成到本系统中,迅速扩大虚拟实验所满足的课程门数;

    六、为教师提供开放式出题,修改评判规则的接口标准,使符合标准的实验具备智能指导和自动批改的能力,提升实验教学的智能化水平;

    七、支持学生实验报告网上撰写、具有实验操作记录回放,给出实验结果的扣分细项清单;支持学生网上自主选课和课内自主选择实验;

    八、方便学校现有网上课程提供嵌入式虚拟实验台,供学生在网上自学过程中进行典型虚拟船舶机舱场景下进行各项轮机操作实验,观察和分析实验现象;

    九、为学校管理人员查看实验教学过程提供监控,故障设置,实操过程旁观等功能,包括学生实验的安排情况,实验结果、实验报告的提交情况,教师指导和批改的情况,学生的问题和反馈意见;

    十、提供网上多媒体答疑室功能。


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