机械传动系统结构设计分析与综合虚拟仿真实验是机类、近机类专业机械传动系统设计能力训练的重要实践环节,涉及知识点多,对学生知识综合运用能力和实践能力要求高。受资金、场地的限制,原减速器拆装与结构设计实验内容单一,缺乏传动系统在运行过程中的性能参数分析,缺乏系统级知识集成应用能力训练和设计验证。依托国家级教学科研平台,遵循“系统集成,学科前沿、综合设计”原则,将科研成果转化为实验内容,针对机械传动领域知识综合应用,重构实验内容。充分运用信息技术开展虚实结合、线上线下融合混合实验教学,实现传统实验教学模式高成本、难以完成的综合能力训练和设计验证教学功能,培养学生工程意识,提升解决复杂工程问题的能力。
实验教学内容如图所示:
图1虚拟仿真实验教学内容
通过虚拟仿真实验教学达到以下目的:
(1)基于“新工科”建设对“中国智造”新型人才需求,引入机械传动系统现代设计新技术、新方法与新理念,进行基于实例的工业减速器和典型复杂机械传动系统虚拟设计仿真分析,加强学生对现代齿轮传动设计分析工具的使用能力,提升学生综合设计能力、现代工程意识与解决复杂工程问题的能力;
(2)以机械传动学科前沿、产业和技术最新发展推动机械传动系统结构设计分析与综合虚拟仿真教学内容更新,解决传统试验项目受资金、场地的限制,原减速器拆装与结构设计实验内容单一,缺乏传动系统在运行过程中的性能参数分析,缺乏系统级知识集成应用能力训练和设计验证等问题;
(3)通过信息技术与实验教学深度融合,改革教学模式,以问题为导向,通过顶层设计,虚拟教学与实物教学紧密结合,以在线课程建设推动机械传动系统实验信息技术与教育教学深度融合,通过微课、MOOC在线资源建设,应用混合式教学模式,丰富教学形式与手段,促进优质教学资源应用与共享。