网站”,为学生提供了预习和复习需要的电子教材、实验视频、虚拟仿真实验等内容。 2-2虚拟仿真实验教学资源(实验项目、功能及效果等) 一、材料科学仿真实验室 自2013我院材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心成立以来,我们为学生开设了多个虚拟实验项目,分别为 1.材料科学技术第一原理模拟; 2.连续介质模型的模拟; 3.材料的合成和制备过程模拟; 4.材料的组成和结构模拟; 5.材料的形成过程进行计算机模拟研究; 6.材料加工的自动控制过程中模拟。 7.Origin、Jade软件培训。 材料科学实验教学的目的是训练学生掌握常用材料制备、处理及物理性能与材料结构之间的关系,通过实验对材料基本性能进行验证。借助于虚拟仿真实验室,学生可以在任何一台计算机上通过相应软件模拟材料结构及制备过程对材料性能的影响,验证所学理论的正确性,进入实验室后能较快地进入实验状态,减少实验时间,减少教师的负担,提高学生的自学能力,达到独立预习和考前复习的目的,培养和提高了学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。 此外,有些实验开设成本高、需要仪器设备复杂的实验、实物实验室内很难完成综合程度较高的实验都可以借助于虚拟仿真实验来演示完成。 我院开设物理虚拟仿真实验近两个学期,学生反映良好,取得了一定的教学效果。同学们对这种全新的实验方式、与实验室不一样的教学氛围以及丰富的操作内容感到满意,从而激发对物理实验的兴趣,提高了对该实验课程的重视程度。 二、大学生虚拟创新设计实验室 通过虚拟创新创业实验室,利用实验室的软件硬件资源,学生可进行虚拟创新设计实验,一方面可对自己有意
的项目进行检验,了解自己的创新设计实验特质和一些基本情况,另外一方面,学生通过创新设计实验,既可增强学生的创新能力,又可以避免在现实验中创新的资源和精力的损耗,对学生走向创新型实验研究有很大帮助。 通过虚拟创新设计实验室,可展开不同类型的课题研究,包括分子结构模型研究,材料制备过程研究等,在真实的数据基础上,利用试验中心的仪器设备开展创新实验研究,所得结果具有较强的可操作性,这样大大避免了在现实生活中展开科研调查的人力物力的浪费,通过建模,可以将现实生活中不具可行性的实验项目复制到实验室中。 通过相关实验室的建设,为学生搭建集基础技能实训、专业技能实训、跨专业综合实训、创新设计实训为一体的虚拟仿真实验教学中心,发挥带动、示范和辐射作用,培养具有实践能力、综合运用技巧以及创新设计精神的应用型人才,更好地为地方的社会事业发展服务。与此同时,通过该项目的建设,将更好地实现其他专业教学、研究、应用三方的协同发展。努力提高大学生的创新精神和自主创业能力,积极探索创新创业人才培养的方法和途径。 2-3虚拟仿真实验的教学平台(平台功能、信息化设备、网络与信息安全等) 一、平台功能 虚拟仿真实验教学平台的主要功能有对外展示实验中心风采,中心实验教学信息发布,相关虚拟仿真实验实训教学资源的介绍与部分实验的网络开放等。在虚拟仿真实验教学平台学生可以通过配置、连接、调节和使用虚拟实验仪器设备进行实验,学生可通过平台提供的仪器设备自由搭建合理的典型实验项目等,从而实现实验教学资源的共享,形成虚实结合的实验教学环节。 1、实验预习环节:
学生在课前通过中心网站虚拟实验预习操作虚拟实验、了解实验原理、内容及实验仪器操作方法,建立起对实验直观认识,完成对实验原理、仪器原理的理解,形成实验的思路和完成操作方法的训练。学生通过预习做到在课堂实验前胸有成竹。 2、课堂实验环节:可采用全部真实实验,或者虚实并用结合的实验教学方法。课堂教学中完全由学生独立完成实验,教师只是答疑和与学生讨论。 3、课后复习环节:可利用中心网站上的仿真实验让学生上网复习,同时开放实验室资源共享,通过预约实验室课余时间,到实验室用真实仪器进行复习和预习。 4、支持软件共享、仪器共享虚拟实验和远程控制虚拟实验等教学资源有效利用最大化。 二、信息化设备 我校在组建了计算机模拟实验室的基础上,架构建成虚拟仿真材料科学实验室。目前我院的材料科学虚拟仿真实验室已初具规模,拥有专门的虚拟实验室及性能良好的服务器一台,学生用模拟计算机20台。包凝聚态物理、晶体材料、金属材料及材料制备等现代材料学科的10多个实验项目及实验仪器库。主要实验项目分为以下几个方面: 1. 分子力学方面采用软件Material Studio、SSPIM(Simulating the Structure &
Properties Materials)等; 2. 量子力学采用的软件有Gaussian、Crystal等; 3. 采用目前流行的SOLIDA、Procast实现对铸造工艺参数、设备和生产过程进行准确、快速的检测和控制; 4. 采用美国SFTC公司Deform软件对材料锻压过程模拟。 5. 对大型科研设备如:透射式电子显微镜、扫描隧道显微镜(STM)等过程模拟。 6. 开展了常用数据处理软件Origing、Jade的培训课程,涵盖了本科生、研
究生,收到学生的良好评价。 学生通过我院“材料科学与工程试验教学实验中心”网站点击“虚拟仿真实验”便可进入虚拟仿真实验的主页,在此页面下双击某个实验,安装完毕后就可对该实验进行操作。如果想初步了解某个实验,单击它便可出现“实验简介”、“实验原理”、“实验内容”、“实验仪器”、“在线演示”及“实验指导书下载”等不同的功能模块。双击该实验便可进行实验操作。击右键在弹出的窗口选择“开始实验”即可进行实验操作,系统自动记录实验数据,完成后实验者可进行数据处理及实验报告的撰写。信息化设备 三、网络与信息安全 实验中心的网络与信息安全保障工作,一是在技术上购置了防火墙、入侵防御设备、WEB 应用防火墙等多个必备的网络安全产品和软件产品;二是在管理上制定了相应的规范措施,实行上网实名制、上网审批制度、信息发布审核制度,推行了严格的网络安全信息保密制度。 主要由支持 802.1X 的交换机、安全客户端、安全管理平台、用户认证系统、安全修复系统和防火墙等多种网络安全单元组成。用户电脑分区域采用安全可信接入,入网后进行安全审计与故障隔离,操作系统补丁分发及分布式病毒防御,使安全管理覆盖了整个网络系统。 虚拟仿真实验的教学平台网址:www. kmustxn.vicp.cc/ 2-4合作企业的概况和参与程度 深圳市国泰安信息技术有限公司是国家科技部重点支持的教育高新科技龙头企业,一直致力于为政府机构提供整体的人才培养整体提升方案,为教育机构提供一流的实验室建设整体解决方案,与合作院校专建创新型学科人才共建整体解决方案。 科大奥锐成立于XXXX年,源于中国科技大学人工智能与计算机应用