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中心特色

 
      机械实验教学中心自成立以来,依托学科优势和重大工程实践,将科研成果、工程实践融入到实验教学之中,经过多年运行,形成较完整的建设和发展模式,并呈现出以下五点特色。

      1. 专业特色的教学体系:突出工程机械、先进制造、智能汽车特色

      机械实验教学中心秉承“宽基础、重实践、求特色、国际化”的教学理念,构建了“理论教学-实验实践-行业应用-国际视野”四位一体的实验教学体系。在基础实验教学方面,形成了能源与动力、力学与结构、传动与控制三条主线的教学体系;在教学实践方面,形成了课内与课外、校内与行业、国内与国外三结合的实践体系;在人才培养方面,对接工程机械、汽车和机床三大支柱行业,成为同济大学机械专业的传统特色;依托同济大学对德交流的传统优势,与欧洲院校的实验教学体系保持一致,形成了中德、中意、中法等一体化的实验教学平台。先进的教学体系是智能工程机械、新能源汽车和先进制造专业卓越人才培养的可靠保障。

      2. 培养方式:校企联合,行业协同,与先进理念和技术同步

      实验中心通过校企合作共建实验室的模式,依托国家2011协同创新平台、国家工程技术研究中心、国家工程实验室、教育部工程研究中心等平 台,促进学生全面发展,适应社会的需求,增加实验中心的应用能力与培养实力,将企业最先进的实验设备和实验技术引进到实验教学中,开阔学生的视野,提高学生的实践技能,推进学与用的紧密结合。

       2014年10月28日,“工业4.0-智能工厂实验室”正式落成。实验室采用开放模式,服务于同济大学教师教学与科研、大学生科技创新及校企合作,着力培养卓越工程师人才。目前依托工业4.0智能工厂实验室,已经面向同济大学全校开设了全国首个以工业4.0为背景的课程“工业4.0导论”,并向学生开设了相关的实验项目。

      工业4.0包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。

     3. 国际化视野:中德、中意、中法等一体化的实验教学平台

      依托同济大学对德交流的传统优势,与欧洲院校的实验教学体系保持一致,形成了中德、中意、中法等一体化的实验教学平台,将合作院校的教学理念与方法、教学内容等方面引入到实践教学中,实时追踪国际先进实验教学发展动态,并引进国际实验教学师资参与中心的日常教学,并结合“国际双学位”培养模式,推出国际联合实验教学课程,实验理念和技术与国际发展同步。以国际化的视野,建设国际先进实验室,培养具有国际化视野的工程应用能力人才。

     4. 先进的虚拟仿真实验教学体系

      实验教学体系创新:根据经济社会发展对机械专业人才既要有“大机械”的综合思想,又要深入地掌握专门知识和相关技术的要求,设置了融通共性基础理论与实践的大类专业平台系列理论及实践课程,同时设置特色理论及虚拟实践课程,设计了“认知-综合-设计-创新”四个层次一体化的虚拟实验教学体系,构筑了仿真实验教学平台,突出了工程机械、新能源汽车、先进制造等同济特色,实现了“实践、实验、创新”三位一体的教育,有效地支撑了机械工程学科的人才培养目标,将教学理念创新落实和体现在实验体系的创新上。

      实验内容创新:虚拟仿真实验教学平台实现了在“全真”的环境中培养学生的实践动手能力和创新能力。虚拟仿真实验教学平台的建设模式、平台内容和实验项目覆盖了基础实验、专业实验和创新实验,内容涉及机械工程学科的能源与动力、传动与控制、力学与结构等专业基础理论与机电液一体化、整机集成应用、先进制造技术等实践内容,工程机械混合动力系统、电力驱动实验平台、新能源汽车动力系统等实验项目为国内首创,紧密追踪当代机械工程学科的最新理论和前沿技术,辐射示范效应显著。

      虚拟仿真实验教学如工业4.0-智能工厂、教育推进伙伴计划(PACE)项目等融通基础理论与专业知识,实现了理论教学与实验教学相结合,大众化教育与个性化培养相结合、实验内容和工程背景及科研项目相结合、课内实验与课外科技活动相结合,从学生应具有的实践能力培养和训练出发,整合实践教学环节,设计实验项目和内容,安排实验教学,从而使专业覆盖的知识面全、实践环节全、适应的行业领域全。同时,实验项目和内容紧密追踪当代工程机械、新能源汽车和先进制造技术的最新理论和前沿技术,紧密结合现场实际,实验的场景和数据直接来源于实际现场,使学生不仅能够真实地感受到实际运行过程,而且可以进行实际仿真操作,达到实验内容新、实验平台新、实验手段新的效果。

       5. 科研平台与实验教学结合:专业特色科研平台反哺实验教学

      实验中心下设工程机械、智能汽车与先进制造等专业特色科研平台,不仅能满足日常科研需要,还可满足各类创新训练计划与学科竞赛需求,在激发学生科学思维、创新意识和培养创新型人才方面发挥了显著作用。专业特色科研平台通过科研反哺实验教学,以高素质人才培养作为科研工作的出发点与落脚点,将学科建设的成果转化为人才培养优势,促进实验教学与科学研究的紧密结合;从科研项目中提炼具有工程应用背景的专业实验,并培育原创性实验,持续提高设计性实验、研究创新性实验的比例。科研平台紧密结合现场实际,数值仿真、虚拟实验和实体实验并举,中心的仪器设备可自由搭建合理的典型实验项目,利用实验方法解决实际问题,为学生提供各种科研实践的途径,吸引学生参与教师的科研项目,激励学生的学习动力和创新潜能。