教学平台

1. 国家级环境类专业实验教学示范中心

实验教学示范中心组建于2002年,2009年被评为国家级环境类专业实验教学示范中心,属于我国第一批国家级环境类示范中心,同期获批的有清华大学,南京大学,厦门大学等10所高校。中心下设专业基础、水环境、建筑环境和大气环境四个实验室,总建筑面积5000余平方米,设备总价值6000余万元,承担着环境工程、环境科学、给水排水与建筑环境与设备等本科专业的专业基础实验、专业实验和创新性实验。

中心坚持立德树人根本任务,开展“保障基础、保持优势、彰显特色、优化配置、突出共享、示范辐射”的实验教学建设,形成了“厚基础,强应用,宽知识,多层次,递进式,高素质”的人才培养理念。围绕“专业基础实验技能培养”、“专业方向实验技能培养”、“专业创新能力培养”三个阶段性目标,形成了与本科人才培养计划相适配的“三层次”实验教学体系,通过由浅入深的层次设计实践教学内容,实施环节教学,注重学生实验动手能力、创新实践能力和理论提升能力的培养。在计划内实验教学任务的基础上,促进开放性实验的创新设计与实践,提高实验教学在创新型人才培养的作用。中心每年面向全校环境类、土木类、冶金材料等15个专业开设40余门实验课程,涉及200余项实验项目,综合性实验项目占比为52.8%,创新创业实验项目占比为16.8%。

中心现有固定人员120人,其中专职技术人员10人,兼职教师110人。中心积极探索实验教学方法、教学内容、教学手段改革,利用多种现代化教学手段开发综合性、设计性、研究性实验项目,注重基础与前沿、经典与现代相结合,虚拟仿真与真实体验相结合,强调基本规范养成、基础能力训练与培养相结合,促进学生多样化发展。近5年来,中心累积出版实验类教材13部,获准线上实验教学课程4门,自主开发省级虚拟仿真实验项目5项,自制仪器设备20余台。同时,中心积极推进实验室开放和大学生创新创业工作,每年开出实验室开放项目160余项,指导级大学生创新创业训练计划项35余项项。每年指导学生在全国各类学科竞赛中获奖80余项。

2. 西北环境工程虚拟教研室

3. 环境类专业虚拟仿真实验教学中心

虚拟仿真实验教学示范中心成立于2010年,2016年获批陕西省虚拟仿真实验教学示范中心。中心坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚、以虚促实”的建设原则。遵循“隐蔽工艺可视化、危险实验安全化、昂贵实验经济化、分析测试在线化”的建设思路,本着“把方法教给学生,将时间还给学生”的建设理念。全面推进“以学生为主,以学为主,问题导向,任务驱动”的实验教学改革。利用虚拟现实、人机交互、算法分析和数字孪生等技术,模拟高度仿真的虚拟实验环境和实验对象,实现一批真实实验无法完成或者具有高风险或高成本的实验项目,为在线学习提供数字化实验资源。

中心拥有VR虚拟仿真实验室、数字孪生实验室等2个虚拟仿真实验教学实验室,总建筑面积150余m2,拥有3D投影机、桌面VR、超级服务器、高性能电脑等虚拟仿真设备40余台套以及Comsol Multiphysic5、Mike 3、Lingo14.0软件等仿真分析软件6余套。同时,中心自主研发虚拟仿真实验教学项目7项,其中,省级项目5项。

目前,中心已建成完整的虚拟仿真实验教学体系,该体系涵盖给排水处理模块、城市管网设计模块、固体废物处置模块及环境监测模块等4个模块,涉及场景再现、工艺仿真、机理解析、智慧维运等虚拟仿真实验教学内容。以课程教学及认知实习、生产实习、毕业设计为切入点开出虚拟仿真实验教学13项。通过虚拟仿真实验教学,解决了传统实验教学的技术难题,补充和扩展了真实实验教学,实现了课堂教学向工业现场、实习基地的延伸,全面促进了学生自主学习、自主实验、自主创新。

图1 虚拟仿真实验教学体系

图2 虚拟仿真实验教学资源与教学服务




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