厉害了，我的Teachers!
10月19日-21日，“全国高校教师教学创新大赛-第五届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛及优秀作品展示活动”在四川成都举行，我校首次组织教师参赛，共有5项作品入围最终决赛，获得全国二等奖1项、三等奖4项，并荣获优秀团体奖。
由水利水电学院李涛、张建丰、孟静静三位老师完成的“水文循环模拟实验平台”作品获得全国二等奖；由材料科学与工程学院崔杰、胡可文、葛利玲三位老师完成的“材料热膨胀系数测试仪”作品，自动化与信息工程学院吴鹏飞、梁静远、雷思琛、柯熙政四位老师完成的“无线光通信系统”作品，由水利水电学院解建仓、罗军刚、魏娜、张晓、汪妮五位老师完成的“水文水资源虚拟仿真实验教学系统”作品，由机械与精密仪器工程学院芮宏斌老师完成的“揭秘汽车传动系独门绝技-双离合变速系统原理和机械锁式差速器教学仪器”作品分别获得全国三等奖。
水文循环模拟实验系统
水文循环模拟实验平台的作用就是在实验室条件下，模拟这种水循环现象，主要是陆地水文循环，直观地、系统地、完整地表现了水文循环所涉及的各个部分，全面展示了水文循环的各个要素，并且组成一个有机系统。通过实验，学生能够更好地掌握《水文学原理》课程的以下几个知识点：
（1）理解水文循环的定义及内涵、水文循环的分类；
（2）掌握水文循环的各个过程、影响因素，理解水文循环的物质流动和能量流动；
（3）掌握水文循环运动规律和内在机理。水文循环模拟实验平台属于水文学实验设备，主要由四大部分组成，模拟降雨系统，流域地形模型及产汇流模拟装置，供水管道系统和控制系统。
（1）降雨入渗模拟实验
（2）潜水和承压水水位观测实验
（3）河道水位、流量观测实验
（4）典型小流域地形及地质结构观测实验
（5）泉水形成演示实验
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（1）教学性
易于学生接受知识，提高老师教学和学生学习效果。内容适宜，操作简便。适合现代社会对人才培养的要求。
（2）科学性
水文循环模拟实验平台设计制造的依据是通过《水文学原理》这门课程，设计了相关的实验项目和内容，并且通过亲自操作实验，可以培养学生良好的科学意识，掌握水循环过程中一些要素的测量方法。
（3）启发性
水文循环模拟实验平台将水循环各知识点以直观形象的形式给学生展示出来，老师在这个过程中起到了引导作用，最终达到学生认知的目的。此外，水文循环模拟实验平台所设计的实验项目需要同学之间协作交流，出现问题可以相互讨论，培养学生团队协作的精神。
（4）实用性
水文循环模拟实验平台基本实现自动化，在中控计算机上可以完成整个实验的操作，实验平台性能先进，实验观测要素的精度较高。该实验平台适合国内基本所有《水文学原理》的教材，通用性好，适用性强。
（1）实验内容设计创新
水文循环模拟实验平台将水文循环要素的模拟融入到实验内容中，可以灵活完成多个综合性设计性实验项目。
（2）实验仪器研制创新
水文循环模拟实验平台在研制过程中，大量融入了现代化技术，采用钢结构降雨支架，每个测量项目上均装有相应的传感器，可以进行自动观测，整个供水系统由电磁阀控制，可以自动控制供水压力，调节降雨强度的大小。
（3）与信息技术结合创新
水文循环模拟实验平台结合现代信息技术与自动化控制技术，基本完全实现自动控制。
（4）国内无同类设备，首创
实验平台2015年建成至今，在本校教学实践中效果优异，是本校水文学课程教学过程中重要的一环。并且获得许多国内同行专家认可，如长安大学李佩成院士等。目前该实验平台已经推广到全国多所高校，如青海大学（211）、天津大学（985）、西北农林科技大学（985）和天津理工大学等。
RPZ-I型热膨胀系数测试仪基于示差法的基本原理研制而成，主要由温度控制系统、加热系统以及石英膨胀计三部分组成。RPZ-I型热膨胀系数测试仪可用于测定无机、金属、高分子等固体材料的热膨胀性能。通过本仪器可完成试样线变量、线膨胀系数、体膨胀系数、烧结的动力学研究、玻璃化转变温度、相转变等测试。
RPZ-I型热膨胀系数测试仪控温准确，试样安装方便，易于操作、性能稳定；通过调整石英棒尺寸可对不同长度的试样进行测试，仪器通用性好、安全可靠；零部件采购来源广泛，仪器价格低廉、便于推广；仪器满足认识性、启发性、综合性等实验教学环节及学生动手能力的训练要求，有利于推进素质教育，培养创新精神和实践能力。
（1）将示差法的原理和科学的测试过程相统一，可精确地测量出材料的线膨胀系数。仪器采用了控温、测温分离的方法，即通过控温仪表控制电炉升温，通过测温仪表测量样品温度，保证了样品温度测试的准确性。
（2）可实现学生动手组装仪器、人工读取数据、手动计算热膨胀系数，极大地提高了实验教学效果。
（3）热膨胀系数测试仪中石英膨胀计部件可观察、可拆卸，便于实验教师对示差法的基本原理进行直观地演示。
无线光通信是以光波为载波，在自由空间（大气或真空环境）中进行高速数据传输的一种无线通信方式。它是光纤通信的拓展，但不需要通过光纤进行传输，拓展了光通信的使用范围。与传统无线射频通信相比，无线光通信具有无需频谱许可、高速率、高带宽、安装方便、安全保密、无电磁干扰等优势。可用于应急通信、保密通信和铺设光纤困难等应用场景。
无线光通信实验教学主要包含演示性实验和设计性实验两部分。演示性实验主要通过成品化的无线光通信系统进行，包括光电话演示系统，无线光传输电视信号系统，自动捕获、对准及跟踪系统，收发一体化天线实验系统。
设计性实验为学生提供调制、解调开发模块，激光器模块，探测模块，让学生自主开发一套简单的无线光通信系统，使学生可以更加深入地了解无线光通信系统的原理。
学生通过自主动手搭建无线光通信系统，掌握无线光通信系统的构架及基本组成。通过实验中数据传输部分的内容了解通信系统中信源、信宿、编码、解码、调制、解调的内涵，将理论概念上升为可以直观观测的信号，加深学生对数字通信的理解。通过独立完成ARM主体开发板收发程序的开发，提高学生的嵌入式代码编写能力。
（1）自制“无线光通信实验教学系统”进行实验授课，将科研前沿、热点问题的理论与实验紧密结合，提高课程的实用性。
（2）自编《无线激光通信概论》教材及《无线激光通信原理与应用实验指导书》，并获得发明专利、软件著作权十余项，体现了课程的独创性。
（3）将实验系统通信部分主体程序开放给学生自己编写，启发了学生的创新思维，锻炼学生的创新能力。
我校于2011年成立了“水资源与水环境虚拟仿真实验教学中心”，水文水资源虚拟仿真实验教学平台以水利工程、水文与水资源工程两大国家重点学科为支撑，依托水资源与水环境虚拟仿真实验教学中心，借助互联网思维和云计算技术，基于云架构建设，形成虚拟仿真实验教学云中心，以云服务的方式提供虚拟仿真实验，扩展性强、方便虚拟仿真实验的开放和共享。
水文水资源虚拟仿真实验教学平台由水文、水资源和水环境3模块构成，包含5个系统，系统中的实验内容全部按照符合国际标准的Web服务模式开发并发布，基于虚拟仿真实验教学平台，在可视化环境下以搭积木的方式灵活搭建实验。目前共开设了124个实验项目，服务21门课程、5个专业。
（1）创新性地构建了“四层次，四类型、四结合”一体化虚拟仿真实验教学体系
（2）强化全过程特色，实现了规划、开发、利用、保护全方位的虚拟仿真实验教学
（3）科教结合，交叉融合，自主开发，实验项目100%自主知识产权
组件化开发、可视化搭建，学生可自主搭建仿真实验。
差速器允许车辆转弯时内外车轮转速不同，使车轮在地面尽量保持滚动，在车辆转向中减少轮胎磨损和燃油消耗起着至关重要的作用。深藏于汽车内部的差速器通常与主减速器在一起，结构复杂，给学习者带来了很大的困扰。本教学演示仪器是基于伊顿差速器而设计，教具由机械锁式差速器、动力装置、支撑装置和路面装置组成，一同实现自锁式差速器自锁与解锁的全动态原理过程，将复杂的结构原理简单明了地表现出来。
作品特色：
（1）轻型材料，便于移动和使用更加安全
（2）透明外壳，结构原理展示更加清晰
（3）路面模拟装置动态可视化，展示出车辆在复杂路况的行驶状况
机械锁式差速器教学仪器
用于解决教学中学生对双离合变速器工作原理理解困难的问题。双离合自动变速器(简称DCT)是目前世界上最先进的、具有革命性的变速器系统，它以传统手动变速箱为基础，加入了双离合器和电控组件。双离合变速器结构复杂，单从其整体上观察和解说，难以让学生理解双离合变速器利用双离合器一个工作一个准备的特点以及通过两路传递动力的功能具体如何实现。本教学仪器建立在双离合器结构基础之上进行简化，将抽象的结构具象化，便于学生理解学习。
作品特色：
（1）轻型材质，搬运和使用更加安全
（2）开放式结构，原理展示更加透明
（3）结构简单，原理演示更加清晰
小编采访到了本次大赛获奖老师，下面让我们听一听老师们怎么说：
01➤来自“水文循环模拟实验平台”项目组的李涛老师说：
从5月底接到比赛通知，经过整理资料，精心设计，录制视频，到10月初参加现场比赛，最终答辩等环节，幸不辱命，我们的作品《水文循环模拟实验平台》为我校获得了全国二等奖。在这过程中，专家评委提出了一些很好的建议，指出了一些不足之处，让团队的每一位老师都感触深受，对老师的今后实验教学具有巨大帮助，为老师自研开发新的教学实验仪器给出了新思路。同时我们也对比获得一等奖的作品，如哈尔滨工业大学的《远程在线虚实结合电工电子实验教学平台》和西北工业大学的《基于浏览器的理论、实验、创新实践一体化同步教学平台》等，我们最大的感触是：与之相比，我们在设计思路、现代技术的应用和实用性上存在较大差距，我们水利行业的自制教具对现代技术和信息化的应用方面明显不足，需要进一步开拓思路。我们感受到创新思维可以让水利类实验教具在培养人才方面更加适应现代社会的需求，也为我们今后研制更优秀的水利类自制实验教学仪器设备提供了更广阔的思路。 再次，感谢现代农业工程系，水利水电学院和实验室管理处对本次比赛的大力支持，这次获奖不仅仅团队老师的荣誉，更是西安理工大学集体的荣耀，以后会再接再厉，再创佳绩，为校争光添彩。
➤来自“水文水资源虚拟仿真实验教学系统”项目组的魏娜老师说：
此次大赛核心词是“创新”，创新是国家发展之基础，是民族振兴之灵魂，创新人才培养是建设创新型国家的客观要求。我们高校教师作为创新人才培养的执行者，更是创新教育理念和思想的贯彻者，一个墨守成规的老师对于学生创造性的发展无疑是一种近乎灾难性的障碍，通过参与本次大赛很大程度上提高了广大教师的教学创新能力和水平，反哺教学，为培养具有创新意识和实践能力的本科人才打下坚实的基础。本次全国高校教师教学创新大赛是一场不同文化、不同教学观念的冲突、碰撞与融合，决赛虽然落下帷幕，然而创新永远不会止步。
➤来自“无线光通信系统”项目组的吴鹏飞老师说：
通过参加此次比赛，结识了许多优秀的同行，开阔了眼界，跟其他高校的老师学习了很多东西，也找出了自己与优秀作品之间存在的差距。希望通过这样的比赛，能够使大家更加重视实验教学，重视实验教学成果的转化，最关键的是如何真正地把实验教学搞好，把实验教学地位提高上来，这对工科类实践教学非常有利。
“全国高校教师教学创新大赛”由中国高等教育学会、教育部高等学校实验室建设指导委员会、教育部高等学校实验教育指导委员会和中国高等教育学会实验室管理工作分会联合举办，是中国高等教育博览会（2018•秋）系列活动之一。大赛自2018年5月启动。经初赛网评，一千余件作品选出249件作品入围决赛，其中电类91个、机类55个、实验教学软件类37个、其他类66个。大赛评审活动组委会由中国高等教育学会、教育部高等学校实验室建设与实验教学指导委员会、中国高等教育学会实验室管理工作分会、社会投资机构、行业企业等组成。最终大会评选出一等奖12项、二等奖40项、三等奖200余项、团体奖18项。
我校对此次活动高度重视，由实验室管理处负责组织参赛队伍参与报名、初选、布展、终评等各个环节，为各参赛队伍提供支持。本次高等学校教师自制实验仪器设备创新大赛及优秀作品展示活动的举行，紧密配合高等教学改革需求，充分体现了自制教学仪器设备在本科实验教学中的作用，激发了教师运用自制教学仪器设备创新性解决教学中的改革和创新，对推动全国高校自制教学仪器设备工作的广泛开展具有重大意义。
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信息来源：实验室管理处
排版：邵波
编辑：彭雅兰
责任编辑：张明