基于多场耦合系统虚拟仿真的“纺纱工艺及设备”课程教学改革
工程类课程工程性、实践性、应用性强,而传统工程教育中大多因实际生产流程长,设备多、体形大、不可视,实验室无法配齐等,致使实践教学资源不足,影响了教学组织实施和学生理解掌握。纺机专业方向核心课程“纺织工艺及设备”是典型的工程课程,自2018年3月,教学团队秉承“以学生为中心”理念,依托教育部产学合作协同育人项目,针对教学中的痛点问题,实施基于虚拟仿真的课程教学改革,取得良好成效。
将仿真软件二次开发,建成了因设备多、形体大和设备昂贵、结构复杂实验室无法配套的开清棉和精梳虚拟车间,对并条、细纱等实验设备进行智能化改造,完善与更新资源,构建了以虚辅实的可视可操作课程教学平台。
运用多场耦合技术,建立了梳理、牵伸、加捻等纱线成形过程中纤维集合体受力的动力学模型,将纺织过程中抽象、不易理解的基本原理模拟化动态化,形成了具有高阶性创新性的教材、平台、模型多维度课程知识体系。
教学过程体现学生中心,创建了“开发与应用结合—干中学,线上与线下结合—重点学,课内与课外结合—灵活学,考核评价多模块全过程”的教学新模式。
成果提出了产学协作、以虚辅实、教研相长,满足工程类课程教学要求的新做法,已推广应用,成效显著。主要解决的教学问题。可视可操作教学平台满足了课程工程性实践性的教学要求,多维度课程知识体系促进了学生理解掌握,教学模式增加了学习挑战度,提高了学生学习的积极性主动性。