天大金课|虚拟仿真实验助力工程训练实践教学——钣金类产品加工虚拟仿真实验项目

天津大学始终把本科教育放在核心地位，注重课程建设和课程管理。在教育部公布的首批国家级一流本科课程中，学校共有45门课程获得认定。为进一步提升课程建设质量，分享一流课程建设经验，特开辟“天大金课”专栏，让我们一起走进这些“金课”课堂吧！

课程目标

钣金类产品加工虚拟仿真实验项目，以本科生工程训练中钣金教学模块为对象，利用3D技术，贯穿安全生产规范，突出实践教学重点、难点，实现实训环境与设备的仿真模拟、工艺方案和加工过程的完全映射、产品制作过程的动态体验。实验通过网络进行开放，学生面向实际加工进行机床仿真操作，学习不再受数控设备台数、时间、地点等问题的制约，形成线上线下相结合、课上课下相对应的工训教学新模式。

课程团队情况

课程团队由专业教学人员和专业的信息技术工程师组成，课程建设的负责人、机械实践教学中心主任倪雁冰教授，长期从事机械制造的研究、教学工作，团队邀请了负责《机械制造基础》、《画法几何及机械制图》、《金属工艺学》课程教学的理论课教师，负责机械工程训练中数控实训、钣金实训、焊接实训、钳工实训的实践课教师，还有资深的虚拟仿真工程师，一同参与课程地建设。

团队成员分工明确，包括方案设计、实验内容设计、网络资源开发与维护、计算模型开发、三维建模、在线教学服务等，是课程建设顺利完成的保障。

课程建设情况

实验层次划分

实验课程建设中，充分考虑到不同区域、不同层次、不同类型学生进入钣金虚拟仿真实验课程的需求，采用从易到难、从简到繁、多方位拓展递进式方法，搭建具有开放性、扩展性、兼容性和前瞻性的教学平台，最终建设为包含多个层次、两个模式（学习模式和考核模式）的实验体系。

通过参与式、交互式、探究式学习，在完整的实验过程中，全方位考核学生机械工程训练相关的理论知识和实践技能。系统根据学生的操作痕迹进行全过程记录并最终反馈实验结果，实验结果可作为学生能否参与实际实训的重要依据。2018年度获批国家虚拟仿真实验教学项目，被誉为国家级“金课”。经过两年时间面对全社会的开放运行，取得了可喜的教学成果，学生反响强烈。

课程特色与创新

课程建设之初，团队明确要解决钣金教学教学中存在设备台数少、操作过程危险系数高、学生参与度低、知识点存在孤岛等问题，确定以典型电气柜的加工为载体，以加工工艺为主线，融合传统加工方法和先进制造技术，将安全操作、工程识图、设备操作和装配作为整体，并采用线上、线下新的教学方法，提升工程实训地教学效果。实验开发完成后在教学中、特别是疫情期间地教学中发挥作用。

学生评价

疫情期间实践教学中心开放了钣金虚拟仿真实验，本课程不仅满足了本校学生的线上教学需求，天津工业大学电气和电信学院的17个班级也走进了中心的虚拟实验课堂。

学生用过之后，对实验给出了很高的评价，马小米“虚仿平台很棒！老师们很优秀的，在正式操作前能先做一做这个，可以很好的熟悉流程，而且模型也太清晰了！赞”，田梓涵“这个虚拟仿真平台真的很不错，在传统金工实习之中，加入了现代化的实习方式，很不错。”

学生复课后，为检验学生线上学习的效果，中心安排学生自主设计作品，选择设备进行加工，取得了不错的成效，这也成为中心探索开展线上线下混合式教学的成功案例。

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