新工科背景下工程案例与虚拟仿真驱动课程建设研究.docx

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1、新工科背景下工程案例与虚拟仿真驱动课程建设研究张洪鑫，杜海艳，孙桂涛摘要：工程教育专业认证背景下，秉承以学生为中心、成果为导向的教育理念，面向新工科的高等教育改革需要在课程建设上不断探索和创新。文章提出以工程案例和虚拟仿真相结合来驱动课程建设，探寻工程案例、虚拟仿真与课程内容三条主线之间的内在关联性，按照解决工程问题的逻辑，将课程内容模块化，并与工程案例和虚拟仿真有机结合，使得课程的教学围绕工程需求推进。关键词：工程案例；虚拟仿真;新工科;课程建设中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1002-4107 (2022)04-0004-03一、引言近几年，国内高校教师利用先进的计算机和多媒体

2、技术进行课程改革,如020网络课程建设、录制慕课、探究SP0C教学、设计翻转课堂等，为学生提供了丰富的在线学习资源和灵活的学习方式1-3。然而，一些工科课程改革的关注点更多是如何通过多种信息化技术手段呈现课程知识，教学手段是更加丰富了，但是基于新工科理念的课程内容的改革还须注重学生对工程实际问题的认知，提高学生解决复杂工程问题的能力。新形势下，高校传统的工程教育面临新的机遇和挑战，因此，将新工科教育理念内化到本科课程教育体系的改革和建设中刻不容缓。将工程案例和虚拟仿真相结合驱动课程内容建设是探索新工科课程建设的一种方法4-6。工程案例呈现的是工程现场所遇到的实际问题，新工科背景下工程案例与虚拟

3、仿真驱动课程建设研究张洪鑫，杜海艳，孙桂涛摘要：工程教育专业认证背景下，秉承以学生为中心、成果为导向的教育理念，面向新工科的高等教育改革需要在课程建设上不断探索和创新。文章提出以工程案例和虚拟仿真相结合来驱动课程建设，探寻工程案例、虚拟仿真与课程内容三条主线之间的内在关联性，按照解决工程问题的逻辑，将课程内容模块化，并与工程案例和虚拟仿真有机结合，使得课程的教学围绕工程需求推进。关键词：工程案例；虚拟仿真;新工科;课程建设中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1002-4107 (2022)04-0004-03一、引言近几年，国内高校教师利用先进的计算机和多媒体技术进行课程改革,如020

4、网络课程建设、录制慕课、探究SP0C教学、设计翻转课堂等，为学生提供了丰富的在线学习资源和灵活的学习方式1-3。然而，一些工科课程改革的关注点更多是如何通过多种信息化技术手段呈现课程知识，教学手段是更加丰富了，但是基于新工科理念的课程内容的改革还须注重学生对工程实际问题的认知，提高学生解决复杂工程问题的能力。新形势下，高校传统的工程教育面临新的机遇和挑战，因此，将新工科教育理念内化到本科课程教育体系的改革和建设中刻不容缓。将工程案例和虚拟仿真相结合驱动课程内容建设是探索新工科课程建设的一种方法4-6。工程案例呈现的是工程现场所遇到的实际问题，程内容围绕解决工程问题展开，使得学生有目的地学习知识

5、，因渴望解决问题而激发学生学习知识的兴奋点。工程案例的设计应取材于解决企业实际工程问题的科研项目，教师从科研项目中提炼工程案例要比讲别人的案例得心应手，更加深入具体。还应该对案例进行二次加工，提炼案例中涉及课程知识点的部分并进行细化。虚拟仿真的开发应该围绕工程案例展开，通过帮助学生搞懂案例中蕴含的工程基础理论，对工程问题从感性认识上升到理性认识，达到举一反三的教学效果。考核评价主要评价工程案例驱动课程内容教学效果如何和是否达成课程目标。考核评价主要由过程考核与成果考核组成。过程考核主要伴随课程教学的全过程，其主要作用是起到对学生学习全过程的监督和评价作用。三、工程案例和虚拟仿真驱动课程内容建设

6、实施以工程案例和虚拟仿真作为驱动，重新优化课程知识模块，按照解决工程问题的思路展开知识模块，将工程案例与课程内容有机结合。工程案例来自于任课教师从事的旋转机械故障检测与诊断科研项目，而项目研究依托的恰恰是工程测试技术的理论和方法。工程案例和虚拟仿真驱动课程知识模块展开，这三条主线有机结合，具有内在驱动关解决问题而激发学生学习知识的兴奋点。工程案例的设计应取材于解决企业实际工程问题的科研项目，教师从科研项目中提炼工程案例要比讲别人的案例得心应手，更加深入具体。还应该对案例进行二次加工，提炼案例中涉及课程知识点的部分并进行细化。虚拟仿真的开发应该围绕工程案例展开，通过帮助学生搞懂案例中蕴含的工程基

7、础理论，对工程问题从感性认识上升到理性认识，达到举一反三的教学效果。考核评价主要评价工程案例驱动课程内容教学效果如何和是否达成课程目标。考核评价主要由过程考核与成果考核组成。过程考核主要伴随课程教学的全过程，其主要作用是起到对学生学习全过程的监督和评价作用。三、工程案例和虚拟仿真驱动课程内容建设实施以工程案例和虚拟仿真作为驱动，重新优化课程知识模块，按照解决工程问题的思路展开知识模块，将工程案例与课程内容有机结合。工程案例来自于任课教师从事的旋转机械故障检测与诊断科研项目，而项目研究依托的恰恰是工程测试技术的理论和方法。工程案例和虚拟仿真驱动课程知识模块展开，这三条主线有机结合，具有内在驱动关

8、解决问题而激发学生学习知识的兴奋点。工程案例的设计应取材于解决企业实际工程问题的科研项目，教师从科研项目中提炼工程案例要比讲别人的案例得心应手，更加深入具体。还应该对案例进行二次加工，提炼案例中涉及课程知识点的部分并进行细化。虚拟仿真的开发应该围绕工程案例展开，通过帮助学生搞懂案例中蕴含的工程基础理论，对工程问题从感性认识上升到理性认识，达到举一反三的教学效果。考核评价主要评价工程案例驱动课程内容教学效果如何和是否达成课程目标。考核评价主要由过程考核与成果考核组成。过程考核主要伴随课程教学的全过程，其主要作用是起到对学生学习全过程的监督和评价作用。三、工程案例和虚拟仿真驱动课程内容建设实施以工

9、程案例和虚拟仿真作为驱动，重新优化课程知识模块，按照解决工程问题的思路展开知识模块，将工程案例与课程内容有机结合。工程案例来自于任课教师从事的旋转机械故障检测与诊断科研项目，而项目研究依托的恰恰是工程测试技术的理论和方法。工程案例和虚拟仿真驱动课程知识模块展开，这三条主线有机结合，具有内在驱动关解决问题而激发学生学习知识的兴奋点。工程案例的设计应取材于解决企业实际工程问题的科研项目，教师从科研项目中提炼工程案例要比讲别人的案例得心应手，更加深入具体。还应该对案例进行二次加工，提炼案例中涉及课程知识点的部分并进行细化。虚拟仿真的开发应该围绕工程案例展开，通过帮助学生搞懂案例中蕴含的工程基础理论，

10、对工程问题从感性认识上升到理性认识，达到举一反三的教学效果。考核评价主要评价工程案例驱动课程内容教学效果如何和是否达成课程目标。考核评价主要由过程考核与成果考核组成。过程考核主要伴随课程教学的全过程，其主要作用是起到对学生学习全过程的监督和评价作用。三、工程案例和虚拟仿真驱动课程内容建设实施以工程案例和虚拟仿真作为驱动，重新优化课程知识模块，按照解决工程问题的思路展开知识模块，将工程案例与课程内容有机结合。工程案例来自于任课教师从事的旋转机械故障检测与诊断科研项目，而项目研究依托的恰恰是工程测试技术的理论和方法。工程案例和虚拟仿真驱动课程知识模块展开，这三条主线有机结合，具有内在驱动关解决问题

11、而激发学生学习知识的兴奋点。工程案例的设计应取材于解决企业实际工程问题的科研项目，教师从科研项目中提炼工程案例要比讲别人的案例得心应手，更加深入具体。还应该对案例进行二次加工，提炼案例中涉及课程知识点的部分并进行细化。虚拟仿真的开发应该围绕工程案例展开，通过帮助学生搞懂案例中蕴含的工程基础理论，对工程问题从感性认识上升到理性认识，达到举一反三的教学效果。考核评价主要评价工程案例驱动课程内容教学效果如何和是否达成课程目标。考核评价主要由过程考核与成果考核组成。过程考核主要伴随课程教学的全过程，其主要作用是起到对学生学习全过程的监督和评价作用。三、工程案例和虚拟仿真驱动课程内容建设实施以工程案例和

12、虚拟仿真作为驱动，重新优化课程知识模块，按照解决工程问题的思路展开知识模块，将工程案例与课程内容有机结合。工程案例来自于任课教师从事的旋转机械故障检测与诊断科研项目，而项目研究依托的恰恰是工程测试技术的理论和方法。工程案例和虚拟仿真驱动课程知识模块展开，这三条主线有机结合，具有内在驱动关（一）旋转机械故障诊断案例设计从教师的科研项目中提炼工程案例，并非拿来就用，而是要结合课程的定位和课程内容，选择合适的项目并从中提炼案例。在众多科研项目中，旋转机械设备的故障诊断研究最适合用于“机械工程测试技术”课程。故障诊断过程恰好需要用到课程涉及的测试原理和方法。以“转子系统的故障诊断”为案例，转子系统的故障现象很多都能够从转子工作时轴心运动的轨迹形状反映出来，所以设计了工程案例“基