一、使用目的
通过板材自动化进料与堆垛生产流水线设计虚拟仿真实验教学实验,将理论教学与实践教学相结合,充分利用新型科学技术来模拟仿真专业实践实验。实验从自动化原理教学、自动化流水线设备介绍使用到三维仿真设计模拟流水线搭建,让学生有充分自主发挥的空间。同样针对学院实体实验设备数量有限,设备采购以及维护成本较高,采用在线云端虚拟仿真进行模拟板材自动化进料与堆垛生产流水的设计是最佳的选择。响应教学“资源开发共享”,不受时间以及空间的约束,分别从“教”“学”“考”“练”的角度进行虚拟仿真平台的建设,非常符合学院以及本专业的教学发展。使得教学方式更简便、教学氛围更轻松、教学目的更明确、教学实践更精准,达到教学效果稳步提高的效果。
二、实施过程
自动化教研室组织授课团队对在线虚拟仿真平台进行校内外网架设,授课时,教师进行自动化流水线设计学科的理论课时简要讲解教学,讲授过程中可以对自己的教学资源进行整合,包括视频、文字讲义等,后期视平台开放共享情况还可以通过制作微课、金课的方式,将教学视频传到虚拟仿真软件平台,从而实现教学资源向社会开放共享。对于虚拟仿真平台,教师后期还可以进行一些自定义的编辑,改变相关模块功能,针对不同专业、不同年级设置不同的开放内容。
学生可以通过校内网进行虚拟仿真平台的登陆,通过下发到手中的虚拟账号或者以游客的形式进行登陆,制定在线学习计划进行自动化流程设计的虚拟仿真学习。并且可以通过选择不同的模块,实现不同模块的学习。从理论知识模块、三位认知模块、虚拟操作模块等不同模块来了解实际自动化生产的环境、流程、任务、教学目的等,以及需要掌握的知识点,让学生全面认识了解板材生产的自动化设备,并进一步了解自动化生产流水线的运转过程,从真正意义上实现虚拟模拟仿真即真实模拟操作实验的目的。
除此之外,系统还配备了摄影虚拟仿真平台,可以通过记录学生的模拟操作,了解每一个学生对摄影技术的掌握程度,其中包含的在线模拟考核模块也可以帮助学生进行自我检测、帮助教师方便统计每位学生实验的分数以及掌握程度。
三、实施效果
通过板材自动化进料与堆垛生产流水线设计虚拟仿真实验教学实验,虚实结合,理论与实践相辅,打破传统的教育教学方式,结合科学技术,大幅度提高“教”与“学”的授课效率。学生通过对设备的认知、操作、模拟以及考核,在让其真实上手自动化流程设计时,能够游刃有余,缩短研究时间,避免了教学无设备、无场地的尴尬境地。在弥补教学资源不足的同时,又提高了教学以及掌握的效率。
该实验项目已服务学生总共1000余人次。在教学过程中,强调关键基本知识点和实际自动化生产的结合,理论、技能和现实并重。学生主动完成学习任务,调动了学习积极性,充分发掘创造潜能。虚拟实验教学平台高效管理和使用实验教学资源,实现校内外实验教学资源共享,满足了多院系、多学校和多行业的相关教学需求。