哈工程实验教学中心内涵建设材料汇编doc-实验室综合管理系统

哈工程实验教学中心内涵建设材料汇编doc-实验室综合管理系统内容摘要：

励学生把学习与研究结合起来，在学习中研究，在研究中学习，培养探索精神和创新精神。 在本科生中开展大学生创新实践活动，由教师结合在研课题，提炼、分离出较为简单的或简便 的研究问题，指导本科生完成演算、验证、试验和总结，通过启发与引导，把研究型教学的思想贯穿各级实验教学的始终。 四、预期完成年度 ： 2020 (六 )实验教学团队建设 一、建设项目 ：实验教学团队建设 二、负责人 ：曲先强 16 三、建设要点 （ 1）进一步加强人才的培养和引进，使专职实验教学队伍中，具有博士学位人数增加到 15 人以上。 着力提高实验技术人员的素质，通过培训、进修等各种措施，使实验技术人员的最低学历为大学本科，具有硕士学历的人员占实验技术人员的比例达到 80％。 最终形成一支学缘、学历、年龄、知识结构更加合 理的实验教学队伍，并具备实验创新、实验改革、承担国家级教学科研项目能力。 （ 2）鼓励教授和副教授进入实验室讲授实验课、指导学生实验和大学生科技创新活动；探索实施青年教师理论课教学和实验课教学轮岗制度以及新进教师先到实验室工作的政策制度，让新进教师在实验教学和管理一线综合能力得到锻炼和提高。 （ 3）完善培训机制，加强现有技术骨干的继续教育和进修培训，使其知识得到更新和优化，使得实验队伍知识结构更趋于合理，实现中心师资队伍整体素质提升和个人发展的双赢。 建立优秀教师团队基金，支持实验任课课程国内调研，鼓励教师发表 教学研究论文和参加国内教学会议。 国内教师培训每年 3 人次，结合学校人才培养政策，每年推荐中心教师 35 人出国访问与进修，鼓励青年教师在职攻读学位，提高学历层次。 四、预期完成年度 ： 2020 (七 )实验室开放 实验室开放有两种模式：其一是“计划内开放”，通常是在计划学时内学生自由选择实验时段与实验项目，适于批量较大、班次较多的基础和技术基础实验课程，实验内容受教学大纲的限制，需要网上预约选课，可视为一种半开放的模式；其二是“计划外开放”，这是一种实验内容、时间、器材完全开放的模式，适于学生科技创新。 “计划外开放”要采取图书馆的运行模式，支持学生自助式的实验项目，也是提高实验室利用率和效率的最好方式。 事实上，学生科技创新是一种“超纲”的学习活动，学生有较大的自由度做项目，对实验室开放提出了较高的要求，在管理模式上赋予新的内涵。 实验室开放、指导学生科技创新的工作量很难量化，实验室管理与日常值守、指导学生教师来源、安全问题是困扰实验室开放的难点，面临许多困境，具体建设方案是： 一、建设项目 ：实验室开放制度建设 二、负责人 ：冯峰 三、建设要点 ，并参与实验室建设与 管理，形成课外导师团队，或称指导学生科技创新团队。 ，他们责任心强，工作可靠，熟悉学 17 校的工作，熟悉学生和教师，居住在校区，晚上和双休日都能到位，因此退休人员值得信赖。 ，钥匙交给他们，由他们开门关门，他们往往采取轮流值班的方式，安全、卫生都管起来，还制定了内部管理规定，约束自己的行为，形成了自己的管理与运行模式，既能完成实验室值守，又能与学生交流，效果显著。 ，让学生做科研助手，互利合作，各得其所。 四、预期完成年度 ： 2020 (八 )科研成果自制仪器融入教学 一、建设项目 ：科研融入教学 二、负责人 ：冯峰 三、建设要点 科研成果融入实验教学，建立科研项目案例库，在操作上主要体现在成果融入实验项目、科创活动和编写教材中。 （ 1）将科研成果转化为实验项目，将科研中的新技术、新思路、新器件融入实验教学，由实验中心牵头，组织有科研背景的教师编写实验教材，或者由他们提供素材或思路，由中心组织人员编写，将科研或工程经验设成实验项目或模块，当然实验中心要出面与有关出版社联系，做好前期工作，可以采取立项的方 式推动。 （ 2）中心下属实验多为大型实验设备的实验，由于设备造价昂贵，无法满足让每个学生都亲身体验的要求，同时，某些设备还有一定的危险性，这让教师也有许多顾虑，所以，这些大型设备实验，由于切身体会少，学生的印象不深，实验教学效果不够充分。 为了解决这一问题，中心一直鼓励实验教师自行研制实验设备。 近几年，中心自行研制的立式循环实验水槽、船模重量重心及转动惯量、港工波浪抨击实验模型等设备已经很好的融入教学，学生可以利用这些小型仪器设备来进行实验，达到同样的实验效果。 （ 3）中心将制定奖励政策鼓励教师与学生自行研制 更多设备，独辟一室，收集科研样机等资源，做成 “科研成果演示实验室”，向学生开放、演示、新生参观等，不但可以培养学生的科研创新能力，调动学生的积极性，同时也能解决教学上的难题，一举两得。 四、预期完成年度 ： 2020 18 (九 )实验教学中心内部制度 一、建设项目 ：中心内部制度建设 二、负责人 ：冯峰 三、建设要点 进一步加强制度建设，提升管理水平。 研究建立高效衔接、操作性强、的管理体制。 在已有的管理制度基础上，进一步优化组合，使管理科学化、制度规范化、体制标准化；进一步完善实验中心的实验教学改革思路和与 管理模式。 健全中心教学、设备、人员及对外开放的管理制度，完善网络化管理系统，全面实现中心管理工作的制度化、规范化和管理手段的现代化，建立一支具有全新观念的、高素质的管理队伍，进一步提高实验室的科学管理水平。 深化分配制度改革，完善激励机制，建立与岗位责任制相适应的人事分配制度，使船海实验中心和谐快速发展。 全面统筹考虑 实验 教学、 教改立项 、 教学成果、论文、实验教材、 指导 实验 竞赛 、选课管理、实验仪器改进与维护等 工作，合理确定各类 工作 的收入标准，按劳分配，优劳优酬 ， 公平公正，调动 中心教师 的积极性。 四、预期完成 年度 ： 2020 (十 )科研素材库建设 一、建设项目 ：素材库建设 二、负责人 ：郭春雨 三、建设要点 实验中心下属的各个实验室，包括船舶与海洋工程力学基础实验室、船舶与海洋工程专业实验室、数字化造船实验室、船舶设计实践教学基地等，经过多年来的建设，积累了大量的教学成果，尤其是中心的船舶设计实践教学基地，根据多年的积累，目前共有完整的船型资料 300 余项，港口与码头工程资料近百项。 这些资料对于引导学生尽早参与科学研究、技术攻关和工程设计，使学生在高校学习期间就能够真正接触、参与实际课题，从而在走出校门之前就能 成为掌握专业知识、具有工作经验的科技工作者有很大的帮助。 中心下一步准备将各个实验室的教学成果统计起来，形成一个完整的成果素材库，通过网络平台的途径将这些成果展示出来，供学生们学习与使用。 四、预期完成年度 ： 2020 19 (十一 )虚拟仿真实验系统 20202020 年期间进一步构建与完善如下 5 个虚拟仿真实验系统： 一、建设项目 ：虚拟船厂交互式教学仿真软件 二、负责人 ：姚竞争 三、建设要点 数字化造船实验室拥有船舶运动仿真模拟操纵器、船舶与海洋实践综合仿真系统以及船舶与海洋 工程领域 90%以上的专业设计、分析和仿真软件。 多年来，实验室为了克服学生到船厂实地参观实习的不便，实验室利用图纸、图片、音像等资料以及实物模型，在实验教学中心内建设数字船厂，展现船舶设计、制造的整个过程，从而使学生在学校内就可以了解到船厂的设计和生产过程。 本项目将建立一个全面描述船舶制造流程、方法和船厂布局、职能的人机交互式三维可视化教学仿真系统。 中心下一步将继续完善虚拟船厂交互式教学仿真软件以期达到更好的教学效果。 四、预期完成年度 ： 2020 一、建设项目 ：船舶智能查询综 合服务平台 二、负责人 ： 郭春雨 三、建设要点 中心下辖的水运规划设计院作为开放的实践教学基地，面向船舶与海洋工程专业和轮机工程专业大三以上学生，引导学生尽早参与科学研究、技术攻关和工程设计，使学生在高校学习期间就能够真正接触、参与实际课题，从而在走出校门之前就已经成为掌握专业知识、具有工作经验的科技工作者。 设计院目前共有完整的船型资料 300余项，港口与码头工程资料近百项，每年指导本科生毕业设计数量占船舶工程学院总人数的三分之一以上，作为专门从事船舶与海洋工程研究设计的单位，每年带领数十各硕士研究生从事 课题研究。 本项目是利用水运规划设计院丰富的实船资料开发船舶智能查询综合服务平台，对本科生毕业生毕业设计与实验设计提供智能查询船舶辅助参考材料。 实验中心建立船舶查询服务平台为学院建立船舶设计智能库提供系统的信息化解决方案，应用于我院本科实验教学、本科毕业设计等工作提供必要的辅助信息化工具系统支持。 本系统对船舶数据有效合理优化，建立智能数据处理方案库。 针对于每个船舶设计的相关结构参数，在平台系统实现船舶查询对应的相关设计计算书与图纸材料的打印下载服务 20 等。 中心下一步将继续优化查询平台的操作界面与流程，进一步完善 资料数据库的建设，为学生提供更高效、更优质的服务平台。 四、 预期完成年度 ： 2020 一、建设项目 ：数字化船舶结构模型系统 二、负责人 ：曲先强 三、建设要点 船舶本身是一个庞大的系统，包括各种子系统，每种子系统又包括各种典型结构构件，此外，船舶还包括复杂的船用机电设备、导航设备、动力设备等，而且每种船体的结构形式及特点都不一样。 因此，在课堂上教师难以向学生生动形象的讲述各种船体的结构组成及特点，直接影响到教学效果及教学质量的提高。 本项目提供了三种典型船舶结构的数字化漫游模型 ，这三种船舶包括运油船、集装箱船和散货船。 本项目主要提供一种直观、便捷和高沉浸感的三维可视化数字船舶漫游功能，将船舶各个部分的模型以及所处场景模拟出来，核心场景为某一船舶，包括内部舱室与外围活动环境，还可在场景中进行拟真漫游，观察场景的不同部分，同时可在线切换不同船舶场景，完整准确的呈现场景的三维模型，让学生有一种亲临现场观察船舶结构的体验，并观察和浏览典型船舶的主要、次要和典型结构，对学生理解船舶结构以及学习船舶设计流程可以达到事半功倍的效果，达到增强学生对船舶结构等方面知识的理解深度的目的。 本系统提供 的主要功能有：数字船舶三维可视化渲染呈现、平面地图导航和数字船舶信息交互展示。 其中，数字船舶三维可视化渲染是系统的核心功能，在计算机屏幕上给用户提供形象生动的数字船舶展示画面。 本系统的主要优势是数字船舶以三维可视化的形式呈现在用户面前，用户可以直接与数字船舶进行漫游交互，具有生动直观的优势，能大大提高示教效率，提升示教质量。 四、 预期完成年度 ： 2020 一、建设项目 ： 结构试验设计仿真平台 二、负责人 ：曲先强 21 三、建设要点 教育部积极倡导大型试验设备在本科实验教学中的应用，但是大 型结构类试验安装调试费时费力，且成本很高，学生难以全程参与整个实验的过程，且很难自行设计试验方案和完成试验。 随着计算机和网络等先进技术的迅速发展，以及人们进一步进行科学研究的需要，虚拟仿真实验开始出现。 虚拟仿真实验是将计算机技术、软件技术以及网络技术和传统实验仪器结合起来，改变实验系统的构建模式，提升实验仪器的整体性能，突破实验操作的时空限制，是传统实验方法的变革。 本项目以实验教学中心工程结构实验室的多点协调加载系统为应用对象，通过开发一个数字化结构试验三维视景仿真平台，并开发试验所需的各种部件、辅助工装 和结构试验试件。 利用该仿真平台可实现大型结构试验件多点加载试验方案的三维视景显示，并可根据不同结构试验的特点，随时添加新型辅助工装与各种试验试件等，达到学生可以自行设计加载测试方案的目的。 本项目设计的 结构试验设计仿真平台可在本科和研究生实验教学中广泛使用，加深学生对大型结构试验设备在工程试验中如何使用的认识，使学生深刻理解船舶与海洋工程结构试验基本原理和基本方法，具有重要的实用价值。 四、 预期完成年度 ： 2020 一、建设项目 ： 仿真拖曳水池系统 二、负责人 ：郭春雨 三、建设要点 船舶工程大量的原理性试验将在拖曳水池进行，试验项目包括：船舶阻力、船舶推进、船舶耐波性等几大方面。 次实验课程的为船舶与海洋实验教学中心的特色课程。 然而多年来，我们一直面临这样一个尴尬的境地：拖曳水池、造波系统只有一个，所有测试设备均属于大型、单一试验设备，让每一位学生都能亲自动手参与试验根本不现实，也违犯大型设备专人使用规定。 近年来，随着仿真技术的发展，我们可以借助仿真技术去解决大型实验设备难以真正被学生使用、掌握的关键性难题，仿真拖曳水池系统的建立将会为每一位船舶与海洋工程专业的本科毕业生提供上述船舶 原理所有试验项目的亲自动手操作的机会。 让其更加容易理解与掌握船舶原理系列试验的目的与意义。 四、预期完成年度 ： 2020 22 （十二 )网络化信息平台建设 一、建设项目 ： 网络化信息平台建设 二、负责人 ：曲先强 三、建设要点 ，完善教学资料 船舶与海洋工程实验教学中心注重现代化教学技术在实验教学中的应用，建设有船舶与海洋工程实验教学中心网站、远程教学教室、视景仿真系统等现代化教学设施。 接下来几年，中心将进一步扩充实验教学中心网站教学资源，包括教学 PPT、教学大纲、仪器操作指南、试验报 告以及实验案例视频片等资料，完善每门实验课程的教学大纲，教学内容，实验教材，每个实验项目的实验背景、仪器介绍、预习要点、实验。