课程展示
教学特色
1、中心在深入研究机电类包含的机械设计及其自动化、测控技术及仪器、电气工程及其自动化以及飞行器动力工程等机电类专业本科生培养计划的基础上,围绕卓越工程师计划,瞄准“培养具有创新精神和实践能力的高质量工程应用型人才和选拔科学研究型人才”目标,充分整合了信息化虚拟仿真实验教学资源,构建了相对独立的机电类虚拟仿真实验实训教学体系,并落实到机电类专业教学体系框架结构中。在机电类虚拟仿真实验实训教学环节中,采取阶梯递进式教学方式,把虚拟仿真实验实训教学内容整合为三个实践层次:一是以强化专业基础实训技能为主导的实践层次;二是以强化专业课程实验技能为主导的实践层次;三是以强化学生综合设计和创新能力为主导的实践层次。通过整合,各种形式的虚拟仿真实验教学资源构成了既层次分明、各有侧重, 又相互渗透、互相促进的实践教学体系。另外,为丰富本科生实验教学资源,结合本科生培养计划,中心还将计划投入建设30个针对机电类学生和全校学生共享的虚拟仿真资源项目。
第一层次——以强化专业基础实训技能为主导的实践层:
该层次的虚拟仿真实验课程设置主要以机电类相关的基础课程为主,包括“模拟电子技术”、“数字电子技术”、“单片机技术与应用”、“大学物理”、“机械原理”、“传感器原理”、“机械设计”、“工业自动化控制技术”等必修课程的实训。该层次的设置目的是让学生系统学习机电类专业的基础实验知识,掌握基础实训技能,深化理论知识的学习,培养学生独立思考、团结协作的精神,加强分析问题解决问题能力的培养,从而达到培养学生学习专业的兴趣。
图1 虚拟仿真实验教学资源整合架构
第二层次——以强化专业课程实验技能为主导的实践层:
该层次的实验课程设置主要以机电类相关的专业课程为主,包括“工程光学”、“自动控制原理”、“流体力学”、“机器人技术”、“精密机械设计”、“电机学”、“电力电子技术”、“电力系统自动化”、“电力系统分析”、“发电运行与控制”、“电力系统建模与仿真”、“计算机视觉技术”、“机电一体化”、“数字信号处理”等方向性课程的实验。该环节着眼于相关专业学科的知识传授与专业技能水平的培养。该层次的设置目的是让学生系统学习相关专业实验知识,掌握专业实验技能,引导学生自主发现问题、解决问题,培养学生的创新能力、动手能力与团队合作精神。学生还可以综合运用多门课程知识实现完整应用,建立系统的概念。
第三层次——以强化学生综合创新设计能力为主导的实践层:
该层次的设置目的是让学生在掌握基础实训技能和专业实验技能后,充分利用综合类实验资源,对学生进行创新能力和科研方法训练,培养学生创新设计和系统设计能力,激发学生创新热情和参与创新活动的积极性。该层次的资源设置主要是围绕以完成综合性实验和以实验项目驱动的方式,由学生自主设计完成虚拟仿真创新型实验。另外,参加各种层次学生创新设计实践大赛完成科研方法训练。在这一层次的教学中,中心设立独立创新实验室,为创新活动提供指导,提供仪器设备和场所。采用开放的实验室管理方式,实验室全天对学生开放,有专任指导教师给予指导和服务。
2、加强与企业合作,引进企业工程项目,转换成虚拟仿真实验教学资源。厦门大学机电类虚拟仿真实验教学中心是在机电工程训练中心和测控技术及仪器实验教学中心两个省级示范中心的基础上建设的,借助于省级示范中心与世界知名企业的四个联合实验室,包括与西门子(中国)有限公司建立的“先进自动化技术联合示范实训中心”、与美国国家仪器有限公司建立的“虚拟仪器联合实验室”、与中科泛华测控有限公司建立的“工程教育联合实验室”、与飞思卡尔半导体有限公司建立的“嵌入式系统设计与应用教学应用实验室”,通过把企业的工程应用案例,与企业合作,转换成虚拟仿真实验教学资源。例如电能质量监测系统、大桥健康检测等。下图是联合实验室图片。    
 
 
图2 联合实验室照片
3、虚拟仿真实验教学中心在专业虚拟资源建设过程中,积极利用教师的科研成果拓展虚拟仿真实验教学范围、丰富虚拟仿真实验教学内容;科研成果可以开拓学生视野、提升知识结构、培养综合设计和创新能力。科研设备用于虚拟仿真实验教学,还节约经费投入,达到设备利用最大化。
4、为进一步提高本科生的毕业质量。中心积极改革教学方式,推行新的教学措施。构建了创新实践与竞赛平台,平台完全以学生为主体。基于平台,学生可以选择参加学业竞赛、自主项目以及创业。平台配备专业的教师进行指导,并提供设备、场地与资金支持。
创新实践与竞赛平台支持学院竞赛项目
序号 竞赛项目名称 竞赛等级 主办单位  
1 虚拟仪器技术大赛 校级 厦门大学教务处  
 
2 全国虚拟仪器技术大赛 国家级 中国仪器仪表学会
教育部高等学校仪器科学与技术教学指导委员会
 
 
3 工业自动化技术大赛 校级 厦门大学教务处  
 
4 全国大学生“西门子杯”工业自动化挑战赛 国家级 教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会
西门子(中国)有限公司
中国系统仿真协会
 
 
5 厦门大学机器人创意大赛 校级 厦门大学教务处  
 
6 中国机器人大赛暨ROBOCUP公开赛 国家级 教育部自动化教学指导委员会  
 
7 厦门大学智能车大赛 校级 厦门大学教务处  
 
8 全国大学生智能车大赛 国家级 教育部自动化教学指导委员会  
 
9 亚太地区大学生机器人大赛国内选拔赛暨中央电视台全国大学生机器人大赛 国家级 中央电视台、教育部机械教学指导委员会、教育部计算机教学指导委员会  
10 全国大学生物联网创新创业大赛 国家级 北京大学、全球华人微纳米分子系统学会、无锡市人民政府