智能制造虚拟仿真解决方案-智能制造仿真系统

发布时间:2022-12-05

编辑人:灵图互动

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虚拟仿真实训是借助数据模拟真实场景,实现实践技能培养的教学方式,模拟场景具有物理真实感、环境真实感和行为真实感。学习者能够在类似真实的情境中去学习、体验并解决真实的问题。

虚拟仿真实训教学虽是在虚拟环境中开展的,但是教学过程是基于行动导向或成果导向的一个完整教学环节。虚拟仿真技术作为虚拟仿真实训基地建设的关键手段,尤其是基于数字孪生技术的仿真已广泛融入高职院校智能制造类专业实践教学,为整合实践教学设施、创新教学方式、优化教学内容创造了条件,解决教育信息化滞后、教学资源数字化不足、基地建设标准模式不统一、服务能力不足等难题,促进了现场工程师潜质的高素质技术技能人才培养。

智能制造虚拟仿真实训基地建设以学生为中心、以服务智能制造产业发展为宗旨,立足智能制造相关专业群,基于区域创新理论,着眼于推进人才创新活力,赋予产教融合的主体要素(政、校、行、企等)、功能要素(制度、人才培养、技术、管理和服务创新)和环境要素(体制、机制等各类保障措施)丰富内涵,围绕“产学研训创”基地功能定位进行整体设计。

智能制造虚拟仿真解决方案主要包含虚拟仿真实训场景及平台建设、虚拟仿真资源建设、虚拟仿真实训基地师资队伍建设、运行管理机制建设等四大板块。

1. 虚拟仿真实训场景及平台建设

以“产学研训创”为场景设计依据,深度对接专业、课程,提升专业实训教学条件。基于产品全生命周期,重点打造“1工坊+3中心”的智慧化实训场景,提升智能制造虚拟仿真实训基地总体水平。智能制造仿真系统打破资源孤岛难题,实现基地整体管理及资源调配共享,打造“没有围墙的大学”。建设集“教、学、管、训、评”于一体的智能制造虚拟仿真云服务平台,基于平台实施“互联网+虚拟仿真” “线上+线下”实训教学模式改革。

虚拟仿真实训场景及平台建设

2. 虚拟仿真资源建设

对接智能制造产业岗群,解析典型工作任务,归纳关键技术应用能力,开发基于虚拟仿真的技能训练资源,汇聚生产性实践教学项目,构建实践教学课程体系。依托智能制造虚拟仿真云服务平台,打破传统课堂的时空限制,将碎片化的无边界学习与课堂内系统化学习有机结合。建设虚拟仿真实训教学资源,实施线上线下理实结合的混合式多元化实训教学模式,实现学生借助手机、平板、笔记本电脑等任意智能终端进行线上签到、测试、预习、虚拟实训等内容。整合建设工业控制、加工制造、新能源汽车等“一核多极”虚拟仿真实训集群专业虚拟仿真资源,分类设计形成专业基础课程、智能工厂、培训考证、绿色创新实践、特色工坊五个虚拟仿真资源包架构。

MES系统工作流程.jpg

3. 基地师资队伍建设

发挥专家、名师引领作用,提升团队治理水平和应用推广能力。行业专家领衔开展关键信息技术攻关,名师引领开展教学理论研究,技术能手带动成果转化与匠心传承。校企双主体合作育人,组建高水平模块化专兼结合教学管理团队。通过分工协作,实现专兼教师互补融合、教学领域交叉融合、思政教育和技能培养融合、教育教学与项目研究融合,大幅提升人才培养质量。打造企业化运营管理团队,运营管理团队包含运营管理组、设备维护组、推广应用组、运营监督组,管理团队。以学校为主导,联合企业共同管理,借鉴市场化运营模式,负责实训基地的日常管理、实训设施维护保养、技术服务等工作。加大信息技术应用力度,提升教师资源深度建设与应用能力。优化团队构成,提升教师信息化应用水平。

4. 运行管理机制建设

充分发挥产教融合平台资源集聚效应,融合新一代信息技术与智能制造领军企业共建高水平产教融合虚拟仿真实训基地,打造成为智能制造示范性虚拟仿真实训基地联合体。坚持基地发展与产业发展相结合、基地机制创新与社会服务创新相结合、实训体系改革与人才培养改革相结合,构建产教融合、开放共享的示范性虚拟仿真实训基地运行管理模式。

智能制造示范性虚拟仿真实训基地

一是构建实训场景科学管理机制,实现实训基地智能化管理、安全管理、开放管理。按照“全面布局、逐步推进、软硬一体、自由组合”原则,对接各虚拟仿真实训场景管理需求,以实训室智慧化管理为突破、安全稳固的智能设备为根本、实训室的功能要素为抓手,借助工业互联网、大数据技术、云计算等建设“感知全面、传送可靠、处理智能”的实训室智慧管理平台。

二是构建虚拟仿真实训基地运行评价机制,持续改进完善基地功能。虚拟仿真实训基地投入使用后,通过云服务平台管理接口进行远程评价,为“二次开发”提供依据,完善实训教学基地的功能,促进资源的持续改进与完善。评价机制包括评价指标体系构建、指标权重确定以及综合评价等方面。

三是构建虚拟仿真基地管理新机制,实现科学管理、高效运行。首先,构建项目绩效评价管理机制,建立目标和任务清单制度,制定团队考核评价办法,并且成立绩效考核评价组,根据考核评价结果实施奖惩。其次,为了促进项目研究技术含量的提升、检测虚拟仿真实训基地的性能、积累专兼教师的实践经验,制定项目转化开发机制,建立成果转化制度,实施项目评价办法。最后,在“互联网+虚拟仿真”教学模式下,构建课程评价、虚拟实践考核以及学生能力评价结合的多元化考核体系,实现对学生技能成长的科学判断。

智能制造虚拟仿真解决方案通过虚拟仿真实训平台、教学资源、师资、管理制度等四方面的建设,不仅能调动学生的学习主动性,提升学习效率,还能促进院校教育改革,提升整体教学质量,从而满足未来社会对解决复杂工程问题的高素质创新人才。


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