中心概况

中心简介

       1.虚拟仿真实验教学中心依托单位概况  

     

本中心依托单位西安科技大学,是一所历史悠久、底蕴深厚的高等学府。其历史可追溯至1895年成立的北洋大学工学院采矿冶金科,先后于1938年、1957年迁、并于西北工学院、西安交通大学。1958年,以西安交通大学采矿系、地质系及基础课部部分师资、设备为基础成立了西安矿业学院。1999年学校更名为西安科技学院,2003年学校定名为西安科技大学。学校自诞生之日起就担负着推动煤炭工业及社会区域发展的伟大使命,50余年来,在几代西科人的顽强拼搏及共同努力下,学校不断壮大,逐渐形成了以地矿及其相关学科为特色、以工科为主体,工、理、文、管、法、经、艺协调发展的格局,为社会造就了大批栋梁之才,为煤炭工业和区域社会发展做出了巨大贡献。

学校现有6个博士后科研流动站,5个一级学科博士点,32个二级学科博士点19个一级学科硕士点,85个二级学科硕士点,18个工程硕士培养领域。拥有国家能源煤炭分质清洁转化重点实验室、国家煤炭工业采矿工程重点实验室(省部级)、西部煤矿安全教育部工程研究中心等13个省部级以上科研平台1个教育部创新团队。现有8个国家特色专业、11个省级特色专业,1门国家精品课程、1门国家精品资源共享课、25门省级精品课程、62门省级精品资源共享课,2门省级双语教学示范课程,1个国家级教学团队、28个省级教学团队,1个国家级人才培养模式创新实验区、15个省级人才培养模式创新实验区、2个国家级实验教学示范中心(虚拟仿真实验教学中心),12个省级实验教学示范中心。

       2.虚拟仿真实验中心依托学科概况   

     

西安科技大学机械工程学院前身是1958年开办的矿山机电专业,1959年成立西安矿业学院机电系,1986年从机电系分出成立机械工程系,2002年成立机械工程学院。学院现有陕西省重点学科1个,博士后科研流动站1个,一级学科博士点1个,二级学科博士点6个,一级学科硕士点1个,二级学科硕士点5个,工程领域硕士专业学位授权点3个。

机械工程学院拥有高层次师资队伍的良好的产学研人才培养平台,现有教职工104人,其中教授20人、副教授20人,其中陕西省“百人计划”人才2人,

陕西省教学名师2人,省级教学团队2个。学院下设有5系1中心,4个本科专业,即机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工业工程和车辆工程;拥有机械设计制造及其自动化国家级特色专业、机械设计制造及其自动化国家卓越工程师教育培养试点专业、国家级工程专业硕士学位研究生联合培养示范基地、陕西省机械工程实验教学示范中心、基于煤矿机电特色的机械类工程应用型省级人才培养模式创新实验区、陕西省研究生联合培养示范工作站、陕西省煤矿机电工程技术研究中心等,形成了产学研用一体化的人才培养体系。

       3.虚拟仿真实验中心目前建设实验概况 

     

1)中心发展历程、师资队伍、实验条件和产学研合作概况

本中心最早可追朔到矿山机电实验室,始建于1958年。2002年成立机械工程学院实验中心,2007年获批陕西省机械工程实验教学示范中心。目前,中心实行校、院两级管理,面向全校开展实验服务。

中心拥有一支结构合理、教学科研水平高、奋发向上的实验教学队伍,专、兼职人员共52,其中教授(含教授级高工)15人,副教授(含高工)19人,中心成员拥有博士学位27人,拥有硕士学位16人。其中,从事实验教学及虚拟实验项目开发队伍42人,管理人员2人,软件开发人员4人,网站运行维护4人。

中心现有实验用房4000余平方米,拥有教学实验仪器设备近700台(套),价值3000多万元。中心拥有近百台高性能计算机、网络设备,组建了网络实验教学资源、信息化教学设备和网络与信息安全设备等系统,为切实提高虚拟仿真实验教学质量奠定了坚实基础。

中心与西安重工装备制造集团有限公司、中煤科工集团西安研究院有限公司、神东煤炭公司等陕西地区煤矿及煤机装备制造企业建立了长期密切合作关系,通过深度的产学研用合作,强有利地支撑了实验中心的创新发展与煤矿机电特色。

2)虚拟仿真实验教学中心建设理念、实验资源和成果建设情况

a)确立了虚实结合、相互补充、能实不虚的建设理念。

中心按照科学规划、资源共享、突出重点、提高效益、持续发展的指导思想,以全面提高学生创新精神和实践能力为宗旨,以共享优质资源为核心,以建设信息化实验教学资源为重点,以虚实结合、相互补充、能实不虚为建设理念,全面提高实验教学质量。以机械工程主要教学内容为主体,构建了机械工程虚拟

仿真实验教学体系,形成了基础型、综合型、实训(设计)型和创新科研型4种虚拟仿真教学实验模式,系统先进的实验教学创新体系,弥补了真实教学实验的不足,达到了开放、高效、规范、创新的目标。

b)基于高水平软件平台,加强自主开发,建设了6大虚拟仿真实验模块。

中心引进了一批高水平专业化仿真软件(ANSYSABAQUS有限元分析软件,Adams多体动力学软件,LabVIEW数据采集和仪器控制软件,CAXAMasterCAM数控加工编程软件,德国Keller数控仿真软件,Quest3D虚拟仿真开发软件等);同时,坚持自主开发,面向4个本科专业,根据虚拟仿真实验教学要求,开发了机械设计仿真模块、机械制造仿真模块、机电综合仿真模块、工业工程仿真模块、车辆工程仿真模块和矿山机械仿真模块。

c)坚持科研服务教学理念,积极推进矿山机械特色虚拟仿真实验建设。

中心十分注重科研转化教学,基于中心教师的科研项目,结合教学实际,开发了采煤机、钻机等矿山机电设备虚拟仿真软件,通过虚拟仿真设计实验教学,培养学生掌握煤矿装备及其自动化开采方法;开发了数控加工虚拟仿真实验教学软件,通过虚拟仿真设计实验教学,培养学生掌握数控加工方法;开发了生产过程跟踪与质量控制仿真软件,培养学生掌握设备加工与质量控制过程;基于ANSYSABAQUS等软件,开发了矿山机械关键部件受力与运动仿真软件,通过数值模拟所得计算云图,形象展现矿山机械设备关键零部件力学响应、实时变形,学生可结合课程设计、毕业设计、课外科技活动,开展矿山机械虚拟仿真研究,培养学生科研创新能力。

d)教学与科研相结合,注重科研成果转化和实验资源共享与推广,成果显著。

中心形成了以教授、学术骨干为主体、团结协作的高水平教师团队。在制度和软硬件环境等多方面予以支持,取得了丰硕成果。近年来,实验教学中心获得国家和省部级教学成果奖4项,1个专业获批国家级特色专业、1个教育部卓越工程师教育培养计划入选专业、2个省级教学团队,5门省级精品共享课程,取得了大量的纵向和横向科研项目支持,产生了巨大的社会效益和经济效益。近年来,中心平均每年专门投入近200万元,用于设备更新,大型设备更新率保持在5%以上,设备完好率在95%以上,有力保证了教学与科研工作的进行。

结合实验室的基础条件、设备状况和开课情况,中心根据机械类专业的基本内容和学生的专业方向,科学地拟定了不同层次的实验项目和配套教学资源,学生自主选择项目和内容、方案和仪器和时间,满足自主学习要求。同时,面向全国大学生机械创新设计竞赛、大学生科研训练计划、大学生国家创新实验项目计划等创新实践活动开放,接待国内外高校同行的参观、访问、进修,可接待省内外同类高校来中心开展实验,还可为企业人员开展培训服务。

中心自主开发的虚拟仿真实验教学资源已运用于教学、科研、生产等领域,推广效果显著。如中心自主开发的采煤机、钻机等煤矿设备虚拟仿真与控制软件,数控加工虚拟仿真实验教学软件,生产过程跟踪与质量控制仿真软件已推广到西安重装、陕西煤业等许多大型企业,取得了良好的经济与社会效益,完成的《机械原理》、《机械设计》等课程的仿真实验指导书等辅助实验教材、设计和仿真软件等在全校范围内推广应用。经过不懈的建设和发展,中心已经建成一支结构合理、教学科研水平高、开发实力雄厚、适应本科高级应用型创新人才培养需要的实验教学队伍,形成了保障有力、管理高效、开放运行的实验室管理体制,为综合性、研究型大学创新人才培养提供了强有力的支撑。

       4.虚拟仿真实验教学中心发展规划  

     

“十三五”期间,中心将继续坚持“以教学为中心,科研教学相互转化”的理念,在实验教学体系、教师队伍、管理制度、运行模式等方面开拓创新,建设成具有机械鲜明特色的教学实验中心。主要有以下几方面:

1)完善实验教学体系,增加新实验,特别是针对本科教学中真实实验不具备或难以完成的教学实验;

2)加强教师队伍建设,制定相应政策措施,鼓励推动教师积极参加实验教学方法改革;

3)提高中心教学能力,丰富教学内容,拓展实践领域,开展绿色实验教学;

4)鼓励中心教师围绕机械设计制造及其自动化、机械电子、车辆工程、工业工程专业学科相关实验设置,编写实验教材,加强虚拟仿真实验平台的升级和完善,积极申报建设实验教学精品课程;

5)进一步完善“实验室开放”制度,实现校内外、本地区乃至全国范围内的实验教学资源共享,满足多学科专业、多学校和多地区开展虚拟仿真实验教学的需要;

6)利用信息技术,加强网上实验教学平台建设;

7)加强实验教学中心与国内外相关学术机构的交流,有计划地开展多形式、多层次的学术交流活动;通过举办学术会议、参加技术论坛、访问交流、联合培养研究生等方式,加强联系;同时,探索实验教学中心与其他高等学校、科研院所、行业企业共建共管共享的新模式,构建可持续发展的虚拟仿真实验教学服务支撑体系,提高中心知名度,使之成为在相关专业领域辐射范围广、示范作用强、国内外有相当影响力的省级虚拟仿真实验教学中心。