【新聞特寫】求知不掉隊(duì)，實(shí)踐不斷線
——北理工機(jī)械學(xué)院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺助力戰(zhàn)“疫”實(shí)驗(yàn)教學(xué)
發(fā)布日期：2020-05-13 供稿：機(jī)械與車輛學(xué)院 編輯：劉芳熙 審核：馮慧華、黃彪、劉曉俏 閱讀次數(shù)：
“內(nèi)燃機(jī)測試實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是穿著工服，滿身機(jī)油，一邊動手調(diào)試測試系統(tǒng)，一邊模擬常規(guī)和極端工況采集數(shù)據(jù)。”2017級覃詠淳同學(xué)曾這樣憧憬這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課。一場突出起來的疫情，使工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨空間、設(shè)備等條件限制，無法正常開展。
4月17日起，2017級能源與動力工程專業(yè)分布在全國20余個(gè)省份的100余名學(xué)生，打破了“地域”和“空間”的障礙，通過內(nèi)燃機(jī)性能測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺完成了原計(jì)劃的專業(yè)核心課程實(shí)驗(yàn)。
北理工機(jī)械學(xué)院作為學(xué)校新工科建設(shè)的排頭兵，發(fā)揮科學(xué)研究與教育教學(xué)協(xié)同優(yōu)勢，率先遴選專業(yè)核心課的課程實(shí)驗(yàn)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)。內(nèi)燃機(jī)性能測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)于2019年獲批國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，其中“內(nèi)燃機(jī)測試虛擬實(shí)驗(yàn)平臺”規(guī)劃了八個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從內(nèi)燃機(jī)零部件驗(yàn)證到整機(jī)性能測試，建立了與國際一流內(nèi)燃機(jī)實(shí)驗(yàn)室對標(biāo)的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提供了涵蓋了典型內(nèi)燃機(jī)研發(fā)過程中涉及的幾乎全部測試實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
作為這一虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人，副教授何旭這樣介紹內(nèi)燃機(jī)測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：“虛擬仿真技術(shù)顧名思義，是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)生成具有視、聽、觸等多種感知的虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生不僅可以通過遠(yuǎn)程完成復(fù)雜試驗(yàn)，學(xué)習(xí)整體實(shí)驗(yàn)全過程，更具有完成現(xiàn)實(shí)測試方法中難以開展的、具有危險(xiǎn)性和破壞性實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢。內(nèi)燃機(jī)性能測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件相比，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)靈活性和安全性更有保障，可以讓學(xué)生獨(dú)立操縱實(shí)驗(yàn)設(shè)備，近距離透視測試系統(tǒng)內(nèi)部的溫度分布、油液變化等內(nèi)容，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的互動節(jié)奏強(qiáng)烈，訓(xùn)練學(xué)生對實(shí)驗(yàn)突發(fā)緊急狀況的解決能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生自主開展工程實(shí)踐的目標(biāo)。”
地面機(jī)動裝備國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心副主任，參與多個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)的高級實(shí)驗(yàn)師李忠新十分自豪地提到：“在疫情防控形勢下，學(xué)生在線學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何組織實(shí)施，是示范中心的重要工作內(nèi)容。中心協(xié)調(diào)人力物力進(jìn)行測試與調(diào)試，確保實(shí)驗(yàn)空間（國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺）、學(xué)校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)管理平臺、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的無縫對接與穩(wěn)定可靠運(yùn)行，使學(xué)生可以在家里輕松的完成專業(yè)特色實(shí)驗(yàn)，保障了疫情防控期間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)高質(zhì)量實(shí)施。”
北京市教學(xué)名師，內(nèi)燃機(jī)性能測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張衛(wèi)正教授這樣介紹項(xiàng)目建設(shè)初衷：“虛擬仿真項(xiàng)目是為了彌補(bǔ)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的某些不足，然而，在疫情爆發(fā)的特殊時(shí)期，卻成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的首選。當(dāng)我們放下‘實(shí)踐能力、動手能力、實(shí)驗(yàn)研究能力只能由真實(shí)實(shí)驗(yàn)來鍛煉、來提高’的觀念，就會發(fā)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)不僅能培養(yǎng)使用者進(jìn)行規(guī)范化實(shí)驗(yàn)的能力、進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究的能力，還能培養(yǎng)使用者的實(shí)驗(yàn)研究的素養(yǎng)和對實(shí)驗(yàn)研究的興趣。”
機(jī)械學(xué)院副院長黃彪在介紹虛擬仿真項(xiàng)目服務(wù)實(shí)踐新模式時(shí)說：“學(xué)院人才培養(yǎng)倡導(dǎo)‘以學(xué)生為中心’的教學(xué)模式改革，新冠疫情為高校人才培養(yǎng)互聯(lián)網(wǎng)及智能化轉(zhuǎn)型帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，學(xué)院以‘夯實(shí)知識基礎(chǔ)，拓寬應(yīng)用視野，提高工程能力，引領(lǐng)工程創(chuàng)新’為指導(dǎo)思想，提供在線實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源和在線實(shí)訓(xùn)演練渠道，賦予了實(shí)踐類課程新的教學(xué)內(nèi)涵，打造本專業(yè)虛擬仿真‘金課’，為‘新工科’教學(xué)改革和“雙一流”建設(shè)服務(wù)。”
目前，內(nèi)燃機(jī)性能測試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)正在積極開展項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完善和持續(xù)改進(jìn)，并已同國際同行合作著手打造多語言平臺版本，以提升相關(guān)課程在“一帶一路”人才培養(yǎng)合作中的支撐作用，并為打造國際一流課程奠定基礎(chǔ)。已上線的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容除用于我校日常教學(xué)外，已向社會開放共享，為其他兄弟院校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和廠礦企業(yè)提供虛擬仿真實(shí)驗(yàn)支持，滿足社會多元化需求。
“危機(jī)”往往同時(shí)蘊(yùn)含更多機(jī)遇，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在戰(zhàn)“疫”期間所發(fā)揮的獨(dú)特作用，轉(zhuǎn)“危”為“機(jī)”，使得特殊時(shí)期、特殊條件下實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)也實(shí)現(xiàn)了“不停學(xué)”，為今后信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合提供了應(yīng)用場景與實(shí)施思路。機(jī)械學(xué)院將繼續(xù)強(qiáng)化頂層謀劃，結(jié)合人才培養(yǎng)綜合改革任務(wù)，打造適應(yīng)復(fù)雜科學(xué)與工程問題設(shè)計(jì)、分析能力培養(yǎng)的跨不同類型課程的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)體系，為我校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)和雙一流建設(shè)貢獻(xiàn)力量。
