长春工程学院:探索建筑环境与能源应用工程虚拟实践平台建设

建筑环境与能源应用工程专业方向所涉及的供热、制冷及系统复杂,设备较多,且一直以来存在现场实习机会少、时间短等实习难题,从而造成学生难以深入理解与掌握的整个系统、主要流程以及主要设备结构特点等专业知识。

近年来,长春工程学院与北京象新力科技有限公司开展产学合作协同育人项目“建筑环境与能源应用工程虚拟实践平台建设探索”建设,赵麒老师担任项目负责人。

实践平台建设针对学校建环专业的实验教学内容,包括实供热、通风、空调、制冷等方向相结合的实验教学体系。基于与传统理论学习相结合的实验内容,工程实际虚拟仿真教学内容和提升学生创新能力和综合素质为目标的原则,构建了“基础理论—综合实际应用—自主创新设计”主线,采用了“理论知识和实验实践相结合,实物实验和虚拟实验相结合,教学、科研和工程实际相结合”的方法,最终建成多层次、立体化的实验教学体系。通过人机交互虚拟操作,完成暖通空调系统及设备工作原理、设计选型方法、系统调节方法、操作运行方法方面重要知识点的学习和考核,熟悉并掌握系统的组成、设计原理、运行原理以及基本调节原理。

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平台建设总体框架图

项目以虚拟实践教学平台建设为支撑,取得以下主要成果、创新点和成效:

1.专业水平提升:该校建筑环境与能源应用工程专业于2021年通过住建部专业评估(认证)初评工作,并于2024年通过住建部专业评估(认证)复评工作,2022年被遴选为国家级一流本科专业建设点。

2.教学模式创新:以虚拟实践教学平台建设为基础,广泛外延和深化成果应用,共计结题教育部产学研协同育人项目5项。

3.教研教改成果:依托平台积极开展教学改革与创新,结题吉林省教育厅重点教研项目1项,立项吉林省课程思政示范(建设)项目1项,获批吉林省高校学会教研课题1项,发表教研教改论文2篇。

4.教育教学质量:以项目为重要支撑,获得校教学成果奖1项,教学质量奖2项。

5.学生实践能力培养:产学合作项目鼓励学生参与实际项目和学科竞赛,在国家级比赛中获奖2项。

长春工程学院建筑环境与能源应用工程的虚拟仿真实践教学平台项目,结合线上虚拟实验和线下实体实验,形成了互补优势,通过虚实结合的教学模式,提高了实验的直观性、互动性和趣味性,提升了学生的学习兴趣和参与度,增强了学生的工程意识与技能实践能力。项目推动了课程体系、教学内容、教学方式及考核模式的全方位改革。引入了新的教学理念,如学生中心、产出导向和持续改进等,创新的教学模式,增强了学生的主动学习能力和创新精神。

项目虚拟仿真实践教学平台的应用不仅为学生提供了安全、高效、灵活的学习环境,还拓宽了实验教学的范围和深度,显著地推动专业实验教学的现代化和信息化。虚拟仿真实验教学项目的成功展示了现代技术与教育结合的巨大潜力,已成为高校实验教学的重要补充,为高等教育教学改革提供了 新的方向和动力。面对未来的挑战,虚拟仿真实验项目需要不断自我更新和改进,以适应教育的发展趋势和学生的多样化需求。