虚拟仿真技术在机电类课程教学中的应用研究-教改立项开题报告书

1 课题编号XD2013002B 山东现代职业学院 教学改革研究院级立项课题 开题报告书 课 题 名 称：虚拟仿真技术在机电类 课程教学中的应用研究 课题主持人：刘 杰 学 院 名 称：汽车技术学院 通 讯 地 址：济南市经十东路 20288 号 联 系 电 话电 子 信 箱 :425388186 开 题 日 期：2014 年 3 月 1 日 山 东 现 代 职 业 学 院 教 务 处 制 2 1.开题时间、开题地点、参加人员 开题时间：2014 年 3 月 1 日 开题地点：大学生活动中心 107 参加人员：刘杰、赵桂芳、张金友、冯兴岚、李建民、张秀芳、李景龙 2.本课题研究的组织与分工 本课题组成员包括刘杰、赵桂芳、张金友、冯兴岚四人，四人中高级职称 1 人， 中级职称 2 人，初级职称 1 人；而且赵桂芳老师有着丰富的一线工作经历；课题组 的成员结构合理。 在课题研究过程中，冯兴岚、赵桂芳老师负责进行深入的学情调查和企业需求 调研，并提交学生特征问卷调查表以及企业需求调研报告；刘杰老师负责课题的深 入研究，根据调研结果制订出合适的教学方案并在课程教学中进行初步实施，最终 提交基于虚拟仿真教学技术的电工电子技术、单片机技术两门课程的具体教学课件； 张金友老师负责各方面条件的总协调，并对项目的研究结果做出总结。 3.本课题研究的主要内容 （1）科学分析学生特征及企业需求，进一步加强教学内容与教学方法的改革 采取问卷调查和访谈的方式对学生的学习特征与学习需求进行认真调查和分 析，结合高职学生的学习特点以及本专业最新技术、一线工程案例和企业真正需求， 借助虚拟仿真技术，构建更加接近现实工作场景的教学情境。在课堂教学中，将各 种先进的教学方法有机融合，提高课堂教学效果。 （2）积极探索，构建虚拟仿真教学模式 对于几门重要的专业课，如电子技术、单片机技术等通过调查分析找到合适的 仿真软件，制定出具体的教学方案，并且应用在新学期的教学过程中，通过理论分 析和实际的教学活动，探索出虚拟仿真教学在专业课程中的最佳应用办法。 （3）校企合作，共建更高水平的实验、实训基地 虚拟仿真教学具有较强的扩展性和较大的开放性，能够提供灵活多样的工作场 3 景。课题组将与企业密切合作，致力于打造更多更真实的工作场景，建设高水平的 实验基地，对实训条件进行进一步改善。 （4）师生合力，共同打造最合理的虚拟教学环境 在课程改革过程中，需要专业课老师结合课程内容和目标，开发出适合各专业 的虚拟仿真教学环境以及实验实训教学软件。学生是课堂的主体，在教学过程中更 应该考虑的学生的反应和需求，根据学生的反馈不断改进教学方法，打造出最适合 的教学环境。 4.本课题研究的理论基础与事实依据 虚拟仿真技术目前在国内和国外已经逐步的应用于军事训练、课程教学、运动 训练以及医学研究等方面。 美国在虚拟仿真技术这个领域代表了国际先进水平，也是第一个把虚拟仿真技 术应用在教育教学中的，目前在感知、用户界面、后台软件和硬件等几个方面，形 成了一个比较系统的虚拟仿真教学仪器架构。美国的卡罗莱纳州立大学利用 Java 技 术建立了基于 Web 的探索式虚拟物理实验室。英国则研究出了虚拟仿真软件包，并 应用在教学仪器和工业安全培训等方面，特别是将其系统应用在了学习上有困难和 身体残疾的学生教育中。中国的各个大学和研究机构也已经利用虚拟仿真技术建立 虚拟场景进行相关领域的教学仪器与研究。例如，中国科技大学开发出第一套基于 虚拟仿真的教学仪器系统。 通过调查研究我们发现：国内外的很多国家都致力于虚拟仿真技术的研究，并 取得了显著的成果，尤其在虚拟仿真教学仪器和虚拟仿真教学软件方面已经相对成 熟。目前对于很多课程，我们可以借鉴相应的虚拟教学仪器与软件，开发出适合于 高职教学的课程内容与教学方法。 5.本课题研究的主要方法 （1）问卷调查法 （2）访谈法 （3）行动研究法 4 （4）文献法 6.本课题研究进度安排与具体措施 2013.11-2014.2，进行学情分析和企业调研，并对两门主干专业课进行具体分 析，设计出主要的教学情境及教学方法。 2014.3-2014.6， 对以上两门课程在新学期的教学中采用虚拟仿真教学方法， 结合具体的教学过程与教学效果边教学、边总结、边改进，得出比较合理的教学方 案。 2014.7-2014.10，根据具体的授课情况做深一步的研究，最终以公开发表论文 的形式作为项目的研究成果。 7.课题研究条件（含相关的前期成果概述、文献资料、其他有利条件）的利用 本项目已经完成了第一阶段的工作，学情分析和企业调研的结论已经形成问卷 调查表和调研报告，对两门专业课也进行了具体的分析，另外，这两门课是本学期 正在开设的课程，方便教学与改革的同步进行，同时本项目还得到了实训中心和学 院的大力支持。 8.课题研究的预期阶段性结果与最终成果（包括形式与数量） 在调研阶段完成后提交学生特征问卷调查表 300 份，对 4 家企业进行深入调研， 并提交 4 份企业需求调研报告。 在课题的研究过程中，制订