基于STEAM教育理念的中职“3D打印”课程教学实践研究

文章研究STEAM核心内涵,根据“3D打印”课程的教学模式,选择该课程中公共空间设计里面的公共治安亭三维进行打印制作的课程内容,设计出STEAM教育理念的公共治安亭模块打印的教学设计,对教学设计课程进行教学实践。从学生对3D打印课程的学习兴趣、知识学习、技能学习、团队合作和跨学科处理问题能力,分析学生经过STEAM教学教育理念的课程学习后,对课程学习的综合能力的显著提升,营造出高效的课堂。     

关于高校岩土工程测试与监测技术课程教学的思考

岩土工程测试与监测技术是高等院校勘察技术与工程或土木工程类专业所必需掌握的一门课程,通过对岩土工程测试与监测技术重点课程建设中存在的一些问题进行分析,结合近年来的教学实践经验,从课堂互动,多媒体教学,边学边做、引入前沿知识四个方面提出了岩土工程测试与监测技术重点课程的教学改进方法,从而使学生具备从事岩土测试与监测工作的能力和综合素质,激发学生对本课程的学习兴趣和积极性。     

服务土木工程三层次课程体系的虚拟仿真实验教学资源建设

为了培养学生的专业兴趣,以及应用创新能力和解决复杂工程问题实践能力,提出服务于土木工程三层次专业课程体系,即土木工程“核心—方向—拓展”课程体系的虚拟仿真实验教学资源的建设与应用思路。三层次课程体系具有将实验教学与理论教学、实践教学与工程实际有机结合的特点。新开设具有“虚实结合”特点的土木工程综合实验(含虚拟仿真)课程,包含土木工程专业急需的实验教学内容,以适应大学生成长的新特点和信息化时代教育教学的新规律。依托国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学项目和多项教研教改课题,以虚拟仿真“金课”标准建成服务于三层次课程体系的虚拟仿真实验资源库,并结合虚拟仿真项目、课程建设及教材建设,构建立体化教学资源。     

基于科研资源的路基工程课程设计实践教学探索

路基工程课程设计是交通工程、土木工程等本科专业的重要专业必修课程。文章在分析河海大学路基工程课程设计教学现状与存在问题的基础上,结合并利用岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室和岩土工程国家首批重点学科的科研资源,提出“科研—实验—教学—工程”四位一体的课程教学方案,构建路基工程课程设计实践教学模式,并初步探索推进实践教学的具体措施,促进相关专业学生对路基工程有更深层次的认知与理解,提高学生的专业综合素养和创新能力。     

沉浸式边坡工程虚拟仿真实验项目构建探讨

岩土类专业课程实践性较强,以实际边坡治理工程为基础素材,从学生视角出发,设计11项实验任务,采用游戏软件常用鼠标键操作方法,在野外现实场地仿真系统引导提示下进行交互式自主综合实验学习。通过选择不同位置和角度,观察辨识场地稳定性、边（滑）坡地表及其地下特征要素。根据地表变形破坏特征推断主滑方向,自主设计布置剖面线及勘察钻孔,绘制钻孔柱状图、剖面图及视倾角图。通过对各种工况下边坡稳定性及剩余下滑力进行计算,模拟分析抗滑桩及截水沟布置,加强学生对边坡工程勘察和稳定性分析及设计过程的认知与理解。工程地质等课程引入实验项目后,通过形象逼真的场景和震撼的效果,激发学生的学习兴趣,实现岩土类系列课程之间的教学活动关联,加强理论教学与实践相结合,有效促进学生对知识点的理解,并增强了实践动手能力。     

虚实结合的道岔检测实验平台设计与应用

道岔作为实现列车转辙的关键结构,是轨道交通线路的薄弱环节,对服役状态下的道岔科学检测是保障轨道交通安全运营的重要前提。基于“BIM+VR”技术,开设虚实结合的道岔检测技术实验,有效解决了理论教学单一性和现场实践操作空间与时间局限性的问题,极大地激发了学生深入学习专业知识的热情。课程将理论学习、虚拟检测与现场实训有机结合,以立体化的方式培养学生理论知识的学习能力和实践技能的操作水平,有助于引导学生提高创新思维和工程意识,为培养轨道交通创新型人才贡献力量。     

岩土工程全过程课程设计教学改革探索与实践

针对土木工程专业实践教学的改革需求，提出了岩土工程全过程课程设计的教学理念和课程建设方案，形成了岩土工程勘察、基坑工程、地基处理和桩基础设计等教学模块，构建了结合工程实际的校企合作模式，建立了全面考查学生创新实践能力的综合评价体系。通过岩土工程全过程课程设计的系统训练，使得学生能够掌握典型岩土工程问题的计算分析方法，培养其表达设计理念、交流沟通和协同解决问题的能力。教学实践证明，全过程课程设计在岩土工程教学中取得了良好的效果，提高了学生综合运用知识的能力。     

大跨结构课程学生创新能力培养方法探讨与实践

新工科建设强调学生创新能力的培养,土木工程专业课程具有较强的理论性和实践性,结合大跨结构课程开展新工科理念下的学生创新能力培养实践。课程教学中突出实际工程案例讲解和分析,增强学生对工程结构的学习兴趣,并提高学生解决复杂工程问题的能力;利用线上教学资源开展调研,对课程教学内容进行优化,对学生的课程知识点掌握情况进行评价并开展指导,同时结合线上教学资源进一步拓宽学生的知识面;开展项目式学习和科教融合教学实践,利用项目式学习提高学生的结构设计创新能力,通过科教融合教学引导学生独立发现问题、分析问题并解决问题,培养学生的创新能力和科研能力。通过教学改革提高了大跨结构课程的教学效果,促进了学生创新能力的培养。     

虚拟仿真软件在机械专业教学中的应用实践

该研究结合新工科建设和工程教育专业认证工程的背景,提出了将虚拟仿真软件用于机械专业教学的方法。总体介绍了机械行业虚拟仿真软件的种类、特点、功能以及适用的课程,详细阐述了SolidWorks、Ansys、Adams和Matlab这四种软件在机械原理、机械设计、机械控制工程基础等课程的应用。实践表明,将上述软件用于机械专业学生的培养,有助于提高学生的创新能力和解决复杂工程问题的能力。     

环境岩土工程课程教学研究与实践

环境岩土工程课程作为本科高年级选修课,涉及岩土、环境、卫生工程以及土壤学等多个领域,是一门新兴的综合性交叉学科。结合卓越工程师培养计划以及环境岩土工程课程特点,从理论教学、实验教学以及实践环节等方面对该课程教学内容及教学模式进行探索与改革,旨在引导学生主动学习,掌握环境岩土工程课程知识,提高学生运用专业知识分析问题、解决问题的工程实践能力和创新能力,将卓越工程师培养目标落到实处。     

工程岩土学教学方法探讨

工程岩土学作为土木工程的专业基础课程之一,在相关领域的教学体系中占有极其重要的地位。通过该课程的学习,能使学生完成从基础课程到专业课程的平稳过渡,加强对专业的学习兴趣和理解。结合多年的教学实践,从工程岩土学课程具有较强的理论性与实践性的特点出发,对如何培养学生的学习兴趣及教学手段的改进等几个方面进行分析,从而对该课程的教学方法从教学内容、教学手段及实践性教学质量的提高等角度进行探讨,以达到完善教学过程、提高教学质量的目的。     

数字化制造综合实践项目教学探索

针对数字化制造综合实践的特点,以数控加工工程训练为背景,结合CAD/CAM、 3D打印技术和车间网络化数据传输技术等,进行了数字化综合实践教学研究。运用项目化教学,选取专用夹具的制造、装配作为训练项目,引导学生以机械工程师的角色实战演练某专用夹具制造的全过程,并制定了综合实践项目的评价体系。结果表明,数字化制造综合实践项目教学激发学生对本专业方向的兴趣,增强学生的团队意识,提高了学生分析问题和解决实际工程问题的能力;促进了专业建设,提高了学生就业竞争力。     

浅析数控教学融入3D打印技术的实践

3D打印技术是制造业领域迅速发展的新技术,是一项具有工业革命意义的制造技术。本文论述了将3D 打印技术融入数控专业教学的重要性。阐述了本校数控教学引入3D打印技术具体的实践方法:将3D打印技术作为一种体验式教学、实训中用3D打印技术打印某些复杂零件、用数控技术对3D打印的产品进行后期处理、参加3D打印技术的培训和技能大赛。通过以上方法,让数控专业的学生进一步了解和掌握3D打印技术,提升就业的竞争力。     

3D打印机在高校土木工程教学中的应用探讨

结合3D打印技术在教学中的应用现状,从课程教学、结构设计大赛和科学研究三方面,分析了3D打印技术应用于土木工程教学中的可行性,并总结了推广3D打印机会遇到的诸多困难,指出3D打印机可以应用于土建模型,同时能满足教学用具、结构设计大赛模型的建立等需求。     

工程教育认证背景下岩土系列实验课程教学体系改革与实践

通过对工程教育认证工作开展和建设经验的总结，介绍了东北电力大学岩土工程在实验教学体系建设方面的探索和实践。以培养学生综合实践能力为导向，对岩土工程课程实践教学体系进行优化和重构，在提升基础实践教学基础上，大力开展综合性、创新性实践教学内容。同时，进一步加强课外科研实践，有效提高学生基本科学素养，培养学生的社会责任感、创新精神，提升学生社会实践能力。     

基于3D打印综合应用的产品设计专业课程群建设

该文通过分析与3D打印技术相关的课程的特点,探究基于3D打印综合应用的产品设计专业课程群建设的基本思路与建设要点,突出教学方法改革与课程的实训要求,将理论学习与完整的熔融层积增材制造技术通过课程实践融合在一起,通过专题设计实训、毕业实习等教学环节,最终提升产品设计专业人才的综合能力。     

桥梁工程专业贯通式实践教学链条模式探索

实践教学是桥梁工程专业学生从理论学习走向实际生产的桥梁,针对桥梁工程专业传统实践教学存在的连贯性差、效率低、效果差等问题,同济大学土木工程学院桥梁工程课群组在多年实践和研究基础上,构建了针对多门实践课程的贯通式学习链条新模式。该模式以需求驱动、潜能激发、创新导向为核心,形成了从学习认知到技能训练,再到解决复杂工程问题的教学思路。在此教学链条中,学生的课程学习、虚拟平台、生产实践、论文科研层层贯通;思政教学、国情实践、现场实习、专利申请、创新创业等环节环环相扣,从而提高桥梁工程专业实践教学的连贯性,丰富了教学内容,提升了教学效果。     

复杂岩质高边坡三维地质建模及虚拟现实可视化

结合复杂岩质高边坡工程三维地质建模和可视化需要,通过综合分析国内外在计算机图形学领域对描述空间拓扑关系的常用三维数据结构,提出基于半边B-Rep和裁减NURBS数据结构的边坡三维地质建模方法,实现具有复杂地质条件和基础洞室群的边坡工程三维模型拓扑关系的快速、准确建立,为边坡工程三维地质可视化提供高质量的几何数据和拓扑关系信息。分析计算机可视化技术的发展趋势和虚拟现实技术的特点,论证应用桌面级虚拟现实技术的X3D规范,实现边坡工程地质可视化的可行性。鉴于X3D灵活的场景交互和对复杂NURBS几何造型的支持,实现基于X3D的边坡工程虚拟现实场景的实时动态可视化、虚拟现实场景对象的可视化交互式查询。以锦屏一级水电站左岸边坡工程为例,给出三维地质虚拟现实可视化在边坡开挖进度模拟和地质超前预报、边坡地质条件可视化查询、边坡安全监测断面地质条件解析、边坡安全监测系统可视化查询和综合分析等方面的应用,为三维地质虚拟现实可视化方法在其他工程领域的应用拓展提供参考。     

岩土工程勘察课程教学改革探讨

通过对岩土工程方向本科教学主干课程岩土工程勘察大纲设置、教材选用、教学形式、实习实践等课程建设情况的回顾、分析和总结,认为加强该课程学科建设,不仅要注重对其理论深度的探究和实践能力的培养,还要注重对学生创新能力的引导,全面提高岩土工程勘察课程的教学质量,使学生步入岗位后能够很快地利用所学的各种知识进行工程实践活动。     

“两性一度”指向下流体力学荣誉课程建设探索

文章根据“两性一度”标准,确定了流体力学荣誉课程在教学大纲重塑、教学方法创新、师资队伍建设、学生选拔和考核要求等方面的目标和原则,提出了以问题驱动为抓手、以基本概念为支点、以学习产出为导向、以虚拟仿真实践教学为拓展的荣誉课程特色。以连续方程四种形式及其与不同流动模型之间的关系为重点内容,以虚拟仿真平台中计算流体力学技术案例和现代流体测量技术进展综合性作业为典型,指出了“高阶性、创新性和挑战度”三标准在课程教学内容、虚拟教学平台和学生学习产出中的要求体现,相关探索可为工科流体力学荣誉课程及其他力学荣誉课程建设提供参考。