国家虚拟仿真实验教学一流课程选题与建设指南解析大学虚拟仿真实验与混合式课程交流汇报材料课件.pptx

1、1、指南的编制原则及呈现形、指南的编制原则及呈现形式式2、实验课程的选题与教学设、实验课程的选题与教学设计计3、今年课程申报书的更改内、今年课程申报书的更改内容容推动虚拟仿真实验教学项目的共享应用推动虚拟仿真实验教学项目的共享应用制定虚拟仿真实验教学项目建设指导框架（指南）制定虚拟仿真实验教学项目建设指导框架（指南）实施实验教学队伍教师能力提升计划实施实验教学队伍教师能力提升计划建立实验学习成果认证体系建立实验学习成果认证体系推进虚拟仿真实验教学产教融合推进虚拟仿真实验教学产教融合实验内容实验内容 重点解决真实实验项目条件不具备或实际运行困难，涉及重点解决真实实验项目条件不具备或实际运行困难，

2、涉及高高 危或极端环境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型综危或极端环境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型综合合训训 练等问题练等问题。建设思路建设思路 宏观：紧密结合宏观：紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求经济社会发展对高校人才培养的需求；中观：紧密结合中观：紧密结合专业特色和行业产业发展最新成果专业特色和行业产业发展最新成果；微观：紧密结合微观：紧密结合学校定位和人才培养特点学校定位和人才培养特点。拓展实验教学深度和广拓展实验教学深度和广度度拓展拓展实验内容实验内容深度和广度，凸显虚拟仿真的优势深度和广度，凸显虚拟仿真的优势（高阶性、（高阶性、创创 新性新性）拓展拓展互动式、研究型、团

3、队式互动式、研究型、团队式教学方法教学方法，推进探究式教学方，推进探究式教学方法法 的普遍运用的普遍运用（创新性（创新性）拓展拓展多途径、多方案、设计性多途径、多方案、设计性实验方法实验方法，凸显学生综合设计，凸显学生综合设计与与 创新思维能力培养的深度和广度创新思维能力培养的深度和广度（高阶性、创新性、挑战性（高阶性、创新性、挑战性）虚实结合，能实不虚实结合，能实不虚虚实体实体+虚仿虚仿=完整实验教学内容体系完整实验教学内容体系项目为开展实验教学的项目为开展实验教学的基本单基本单元元（2学时，学时，10个个 以上实验步骤，不是系列项以上实验步骤，不是系列项目目 提升高阶性。课程目标提升高阶性

4、。课程目标坚持知识能力素质有机融合，培养学生解决坚持知识能力素质有机融合，培养学生解决复复 杂问题的综合能力和高级思维。杂问题的综合能力和高级思维。内容内容强调广度和深度，突破习惯强调广度和深度，突破习惯性认性认 知模式，培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能知模式，培养学生深度分析、大胆质疑、勇于创新的精神和能力。力。突出创新性。教学内容突出创新性。教学内容体现前沿性与时代性，及时将学术研究、科体现前沿性与时代性，及时将学术研究、科技技 发展前沿成果引入课程。发展前沿成果引入课程。方法方法体现先进性与互动性，大力推进现体现先进性与互动性，大力推进现代信代信 息技术与教学深度融合，积极

5、引导学生进行探究式与个性化学息技术与教学深度融合，积极引导学生进行探究式与个性化学习。习。增加挑战度。课程设计增加挑战度。课程设计增加研究性、创新性、综合性内容，加大学增加研究性、创新性、综合性内容，加大学生生 学习投入，科学学习投入，科学“增负增负”，让学生体验，让学生体验“跳一跳才能够得着跳一跳才能够得着”的的学习学习 挑战。严格挑战。严格考试考试评价，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质评价，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的提高的 成就感。成就感。满足人才培养标准、教学大纲要满足人才培养标准、教学大纲要求求教育部相关专业类教学标教育部相关专业类教学标准准相关行业标相关行业标准准满足

6、毕业生应具备的知识、能力、素质要满足毕业生应具备的知识、能力、素质要求求内容适应性：尽量兼顾研究型、教学研究型、应用内容适应性：尽量兼顾研究型、教学研究型、应用型型方法灵活性：适应不同层次学生的需方法灵活性：适应不同层次学生的需要要依据培养标准依据培养标准-制定完整体系制定完整体系-抽取形成指抽取形成指南南构建构建“实体实验教学项目实体实验教学项目+虚拟仿真实验教学项目虚拟仿真实验教学项目”项项 目体系目体系，形成完整实验课程体系，匹配前述培养标，形成完整实验课程体系，匹配前述培养标准准抽取虚拟仿真实验教学项目形成虚拟仿真实验教学课抽取虚拟仿真实验教学项目形成虚拟仿真实验教学课程程（项目）指（

7、项目）指南南专业专业 基础基础 类类专业专业 方向方向 类类专业专业 平台平台 类类检测技术材料力学 流体力学土木工程材料 土力学与工程地质施工技术设计原理岩土工程岩土工程模模块块桥梁工程桥梁工程模模块块建筑工程建筑工程模模块块道路工程道路工程模模块块城市地下空间城市地下空间工工 程程模模块块建筑环境与能建筑环境与能源源 应用工程应用工程模模块块智能建造智能建造模模块块铁道工程铁道工程模模块块给排水科学与给排水科学与工工 程程模模块块建筑电气与智建筑电气与智能能 化化模模块块土木类专业实验课程结构，按土木类专业实验课程结构，按10个方向编个方向编制制序序号号工程专业认证案例：毕业生必须具备的工

8、程专业认证案例：毕业生必须具备的12种能力要种能力要求求1工程知工程知识识能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。2问题分问题分析析能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论。3设计设计/开发解决方开发解决方案案能够设计针对复杂工程问题的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能 够在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。4研研究究能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通 过信息综合得到合理有效的结论。5使用现代

9、工使用现代工具具能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括 对复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。6工程与社工程与社会会能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任。序序号号工程专业认证案例：毕业生必须具备的工程专业认证案例：毕业生必须具备的12种能力要种能力要求求7环境和可持续发环境和可持续发展展能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。8职业规职业规范范具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职

10、业道德和规范，履行责任。9个人和团个人和团队队能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。10沟沟通通能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言 清晰表达或回应指令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。11项目管项目管理理理解并掌握工程管理原理与经济决策方法，并能在多学科环境中应用。12终身学终身学习习具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。、课程模课程模块块实验实践课程属实验实践课程属性性建议学建议学时时专业基础专业基础类类材料力学实材料力学实验验16流体力学实流体力学实验验16土木工程材

11、料实土木工程材料实验验16土力学与工程地质实土力学与工程地质实验验16专业平台专业平台类类工程结构设计原理实工程结构设计原理实验验16土木工程施工土木工程施工+现代施工技现代施工技术术8土木工程测试技土木工程测试技术术16专业方向专业方向类类建筑工程模建筑工程模块块16桥梁工程模桥梁工程模块块16岩土工程模岩土工程模块块16道路工程模道路工程模块块16城市地下空间工程模城市地下空间工程模块块16铁道工程模铁道工程模块块16智能建造模智能建造模块块16建筑环境与能源应用工程模建筑环境与能源应用工程模块块16给排水科学与工程模给排水科学与工程模块块16建筑电气与智能化模建筑电气与智能化模块块16土

12、木类专业实验课程体系重构，按土木类专业实验课程体系重构，按10个方向编个方向编制制举例：举例：土木类专业学生实验实践能力培养标土木类专业学生实验实践能力培养标准准举例：举例：土木类专业学生实验实践能力培养标土木类专业学生实验实践能力培养标准准举例：举例：土木类专业学生实验能力培养标土木类专业学生实验能力培养标准准举例：举例：土木类专业学生实验实践能力培养标土木类专业学生实验实践能力培养标准准 完整体系折射出的两个关键问题完整体系折射出的两个关键问题1.虚实结合虚实结合，不同模块各有侧，不同模块各有侧重重专业基础实验专业基础实验以实为主以实为主专业主干实验专业主干实验能实则实、虚实并重能实则实、

13、虚实并重专业方向实验专业方向实验以虚为主、结合实体验证以虚为主、结合实体验证2.因引入虚仿实验因引入虚仿实验，体系匹配培养目标支撑度显著提，体系匹配培养目标支撑度显著提升升工程与社会工程与社会环境和可持续发展环境和可持续发展职业规范职业规范个人和团队个人和团队项目管理项目管理学生五个方面的素质得到显著改学生五个方面的素质得到显著改善善实验实践课程属实验实践课程属性性实验实践项目实验实践项目（虚拟部分（虚拟部分）材料力学实材料力学实验验 专专业基础业基础类类数字散斑干涉实数字散斑干涉实验验虚虚4综综合合选选做做数字散斑剪切干涉实数字散斑剪切干涉实验验虚虚4综综合合选选做做数字图像相关实数字图像相

14、关实验验虚虚4综综合合选选做做数字光弹实数字光弹实验验虚虚4综综合合选选做做土木工程材料实土木工程材料实验验 专业基础专业基础类类木材力学性能实木材力学性能实验验虚虚4综综合合选选做做材料防水性能实材料防水性能实验验虚虚4综综合合选选做做材料保温性能实材料保温性能实验验虚虚4综综合合选选做做混凝土材料微观结构实混凝土材料微观结构实验验虚虚4综综合合选选做做土力学与工程地土力学与工程地质质 实实验验专业基础专业基础类类土体固结过程的虚拟仿真实土体固结过程的虚拟仿真实验验虚虚2综综合合虚虚水在土体中渗流的虚拟仿真实水在土体中渗流的虚拟仿真实验验虚虚2综综合合虚虚土体真三轴压缩虚拟仿真实土体真三轴压

15、缩虚拟仿真实验验虚虚2综综合合虚虚地壳构造运动虚拟仿真实地壳构造运动虚拟仿真实验验虚虚2综综合合虚虚地震波在岩体中传播虚拟仿真实地震波在岩体中传播虚拟仿真实验验虚虚2综综合合虚虚举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南实验实践课程实验实践课程属属 性性实验实践项目实验实践项目（虚拟部分（虚拟部分）工程结构设计工程结构设计原原 理实理实验验专业平台专业平台类类预应力混凝土梁受弯性能实预应力混凝土梁受弯性能实验验虚虚2综综合合选选做做钢筋混凝土构件受扭性能实钢筋混凝土构件受扭性能实验验虚虚2综综合合选选做做钢筋混凝土构件耐久性能实钢筋混凝土构件耐久性能实验验

16、虚虚2综综合合选选做做金属构件轴心受压整体及局部稳定性能实金属构件轴心受压整体及局部稳定性能实验验虚虚2综综合合选选做做金属构件受弯整体及局部稳定性能实金属构件受弯整体及局部稳定性能实验验虚虚2综综合合选选做做钢结构螺栓连接受力性能实钢结构螺栓连接受力性能实验验虚虚2综综合合选选做做钢结构焊接节点受力性能实钢结构焊接节点受力性能实验验虚虚2综综合合选选做做土木工程施工土木工程施工技技 术实术实验验专业平台专业平台类类典型大跨空间结构施工全过程虚拟仿真实典型大跨空间结构施工全过程虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做典型超高层建筑施工全过程虚拟仿真实典型超高层建筑施工全过程虚拟仿真实验验虚虚2综综

17、合合选选做做装配式钢筋混凝土结构施工全过程虚拟仿真实装配式钢筋混凝土结构施工全过程虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做土木工程测试土木工程测试技技 术实术实验验专业平台专业平台类类大型地震模拟振动台虚拟仿真实大型地震模拟振动台虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做结构风洞虚拟仿真实结构风洞虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做数字化离心机虚拟仿真实数字化离心机虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做建筑结构混合仿真实建筑结构混合仿真实验验虚虚2综综合合选选做做典型大跨空间结构健康监典型大跨空间结构健康监测测虚虚2综综合合选选做做典型桥梁结构健康监典型桥梁结构健康监测测虚虚2综综合合选选做做典型大型基坑

18、工程监典型大型基坑工程监测测虚虚2综综合合选选做做举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南实验实践课程属实验实践课程属性性实验实践项目实验实践项目（虚拟部分（虚拟部分）建筑工程模建筑工程模块块 专专业方向业方向类类大跨空间结构设计与建造虚拟仿大跨空间结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做高层建筑结构设计与建造虚拟仿高层建筑结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做装配式钢筋混凝土结构设计与建造虚拟仿装配式钢筋混凝土结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做装配式钢结构设计与建造虚拟仿装配式钢结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做装

19、配式木结构设计与建造虚拟仿装配式木结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做输电塔结构设计与建输电塔结构设计与建造造虚虚2综综合合选选做做冷却塔结构设计与建冷却塔结构设计与建造造虚虚2综综合合选选做做核反应堆保护壳设计与建核反应堆保护壳设计与建造造虚虚2综综合合选选做做建筑结构抗震实建筑结构抗震实验验虚虚2综综合合必必做做建筑结构隔震与减震实建筑结构隔震与减震实验验虚虚2综综合合必必做做建筑结构抗火实建筑结构抗火实验验虚虚2综综合合选选做做建筑结构抗风实建筑结构抗风实验验虚虚2综综合合选选做做建筑结构抗爆实建筑结构抗爆实验验虚虚2综综合合选选做做举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指

20、土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南实验实践课程属实验实践课程属性性实验实践项目实验实践项目（虚拟部分（虚拟部分）桥梁工程模桥梁工程模块块 专专业方向业方向类类桥梁荷载横向分布虚拟实桥梁荷载横向分布虚拟实验验实实2综综合合必必做做移动荷载下桥梁响应实移动荷载下桥梁响应实验验实实2综综合合必必做做连续梁桥分阶段施工体系转换与成桥内力虚连续梁桥分阶段施工体系转换与成桥内力虚拟拟 仿真实仿真实验验虚虚2综综合合选选做做横向装配式桥梁装配施工及设计虚拟仿真及横向装配式桥梁装配施工及设计虚拟仿真及数数 字模型实字模型实验验虚虚2综综合合选选做做节段预制拼装混凝土桥梁施工过程虚拟仿真节段预制拼装混凝土桥梁

21、施工过程虚拟仿真实实 验验虚虚2综综合合选选做做大跨度桥梁（拱桥、斜拉桥、悬索桥）施工大跨度桥梁（拱桥、斜拉桥、悬索桥）施工过过 程虚拟仿真实程虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做桥梁虚拟地震荷载实桥梁虚拟地震荷载实验验虚虚2综综合合必必做做桥梁数值风洞模拟实桥梁数值风洞模拟实验验虚虚2综综合合必必做做桥梁船撞动力响应模拟实桥梁船撞动力响应模拟实验验虚虚2综综合合必必做做桥墩抗爆虚拟仿真实桥墩抗爆虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南实验实践课程属实验实践课程属性性实验实践项目实验实践项目（虚拟部分（虚拟部分）岩土工

22、程模岩土工程模块块 专专业方向业方向类类地下综合管廊施工虚拟仿真实验及断面参数化地下综合管廊施工虚拟仿真实验及断面参数化设设 计计虚虚2综综合合必必做做地铁盾构隧道掘进施工虚拟仿真实地铁盾构隧道掘进施工虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做城市超深基坑逆作法施工虚拟仿真实城市超深基坑逆作法施工虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做顶管施工虚拟仿真实顶管施工虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做新奥法隧道施工过程虚拟仿真实新奥法隧道施工过程虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做超长隧道通风虚拟仿真实超长隧道通风虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做隧道照明虚拟仿真实隧道照明虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选

23、做做隧道失火及抗火虚拟仿真实隧道失火及抗火虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做TBM隧道施工虚拟仿真实隧道施工虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做沉管隧道施工虚拟仿真实沉管隧道施工虚拟仿真实验验虚虚2综综合合必必做做道路工程模道路工程模块块 专专业方向业方向类类沥青路面水损害虚拟仿真实沥青路面水损害虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做路基路面压实特性虚拟仿真实路基路面压实特性虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做路面病害虚拟仿真实路面病害虚拟仿真实验验虚虚2综综合合选选做做举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南实验课程属实验课程属性性实验项目属实验项目属

24、性性钢筋混凝土梁正截面承载力实钢筋混凝土梁正截面承载力实验验 实实2综综合合必必做做工程结构设工程结构设计计钢筋混凝土梁斜截面承载力实钢筋混凝土梁斜截面承载力实验验 实实2综综合合必必做做轴心受压钢柱整体稳定性实轴心受压钢柱整体稳定性实验验实实2综综合合必必做做原理实原理实验验钢筋混凝土构件受扭性能实钢筋混凝土构件受扭性能实验验虚虚2综综合合选选做做专业实专业实验验钢筋混凝土构件耐久性能实钢筋混凝土构件耐久性能实验验虚虚2综综合合选选做做（平台（平台）金属构件轴心受压整体及局部金属构件轴心受压整体及局部稳稳虚虚2综综合合选选做做定性能实定性能实验验耐久性实验：耐久性实验：耗时长、成本高耗时长、

25、成本高受扭性能实验：受扭性能实验：加载加载/边界条件复杂边界条件复杂轴压构件稳定实验：轴压构件稳定实验：大批量参数化实大批量参数化实验验几何几何 尺寸尺寸不同不同 碳钢碳钢/不锈钢不锈钢截面截面 材料材料/铝合金铝合金形式形式举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南“能实不虚能实不虚”原则原则（以（以“专业平台实验项目专业平台实验项目“为例）为例）实验实践课程属实验实践课程属性性实验实践项目属实验实践项目属性性建筑工程方建筑工程方向向 专专业实验（方向业实验（方向）建筑结建筑结构构大跨空间结构设计与建造虚拟仿大跨空间结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合

26、选选做做高层建筑结构设计与建造虚拟仿高层建筑结构设计与建造虚拟仿真真虚虚2综综合合选选做做网架结构网架结构 网壳结构网壳结构薄壳结构薄壳结构折板结构折板结构张弦结构张弦结构弦支结构弦支结构索桁结构索桁结构索穹顶索穹顶悬索结构悬索结构斜拉结构斜拉结构索网结构索网结构索膜结构索膜结构举例：举例：土木类专业虚拟仿真实验教学课程指土木类专业虚拟仿真实验教学课程指南南方向性项目选题方向性项目选题 总结与建议总结与建议总总结结8 8个专业领域个专业领域；6161个专业类个专业类；500500余个专业方向余个专业方向；1049010490个实验项目方向个实验项目方向。以纸质、电子资源混合以纸质、电子资源混合

27、的的 新形态方式出版，手机新形态方式出版，手机扫扫 描二维码可以阅读必要描二维码可以阅读必要性性、内容简介等，并配置、内容简介等，并配置检检 索功能索功能。总结与建议总结与建议总结总结有效有效性性帮助学生直观认识和理解实验对象，掌握一定的实验知识和能力，帮助学生直观认识和理解实验对象，掌握一定的实验知识和能力，提提高高 创造性和综合性解决问题的能力创造性和综合性解决问题的能力；坚持能实不虚坚持能实不虚；强调高阶性、创新性、挑战度强调高阶性、创新性、挑战度；强调以学生为中心，准确适宜的教学内容和创新多样的教学方式方法强调以学生为中心，准确适宜的教学内容和创新多样的教学方式方法。科学科学性性强调面

28、向具体实验教学目标的核心要素的仿真度，强调面向具体实验教学目标的核心要素的仿真度，反映客观世界的真反映客观世界的真实实 运动规律，实现多路径真实实验过程运动规律，实现多路径真实实验过程。总结与建议总结与建议总结总结系统系统性性要求要求虚拟仿真实验教学虚拟仿真实验教学课程纳入实验教学体系，纳入专业教学体系，课程纳入实验教学体系，纳入专业教学体系，与与 实体实验教学课程有机统一实体实验教学课程有机统一；又注重层次丰富、有选择，可以适应不同高校的需要又注重层次丰富、有选择，可以适应不同高校的需要。广泛广泛性性邀请了大量相关领域专家参与，面向社会广泛征求意见邀请了大量相关领域专家参与，面向社会广泛征求

29、意见；组织专家进行统一审核组织专家进行统一审核。总结与建议总结与建议建议建议是虚拟仿真实验教学课程建设选题的参考是虚拟仿真实验教学课程建设选题的参考书书有很好的选择余地，供全国高校建设项目参考有很好的选择余地，供全国高校建设项目参考；项目数量多，项目数量多，有具体选题，也选题方向有具体选题，也选题方向，项目描述不可能太具体，具，项目描述不可能太具体，具体体 建设过程可以参照规范开展建设过程可以参照规范开展。需要建立逐年优化迭代的机需要建立逐年优化迭代的机制制参与编制学校数量有限，学科方向各有专攻，指南选题无法做到学科参与编制学校数量有限，学科方向各有专攻，指南选题无法做到学科方方 向全覆盖，无

30、法做到潜在的优质项目全覆盖向全覆盖，无法做到潜在的优质项目全覆盖；高校如有好的建设项目，建议写成指南，通过审议后入编新的指南高校如有好的建设项目，建议写成指南，通过审议后入编新的指南；申报当年度的项目，可以不是指南上的项目申报当年度的项目，可以不是指南上的项目。实实验验一流课程一流课程内容设内容设计计实验课程四类实验课程四类“金课金课”在专业人才培养方案中的位在专业人才培养方案中的位置置类类线下线下“金课金课”多数为公共基础和专业基础实多数为公共基础和专业基础实验验线下线上混合式线下线上混合式“金课金课”多数为专业主干课程实多数为专业主干课程实验验线上线上“金课金课”1、专业方向课程实验组、专

31、业方向课程实验组成成2、基础、基础+专业专业+专业方向实验组专业方向实验组成成虚拟仿真虚拟仿真“金课金课”能实不虚、分布于各位能实不虚、分布于各位置置 总结与建议总结与建议 建议：实验类一流课程建建议：实验类一流课程建设设1、指南的编制原则及呈现形、指南的编制原则及呈现形式式2、实验课程的选题与教学设、实验课程的选题与教学设计计3、今年课程申报书的更改内、今年课程申报书的更改内容容 实验内容要精彩实验内容要精彩 实验构思要巧妙实验构思要巧妙 实验技术要先进实验技术要先进 实验做法要灵活实验做法要灵活 实验结果要可靠实验结果要可靠 实验评价要客观实验评价要客观 背景素材要丰富背景素材要丰富 实现

32、技术要合适实现技术要合适 我认为的好虚拟仿真教学项目内我认为的好虚拟仿真教学项目内涵涵 实验内容要精实验内容要精彩彩立德树立德树人人国家战略、学科行业产业发展最新成国家战略、学科行业产业发展最新成果果专业特色鲜专业特色鲜明明符合学校定位和人才培养特符合学校定位和人才培养特点点教学大纲要求的重要内教学大纲要求的重要内容容 实验内容要精实验内容要精彩彩关于立德树人与课程思政关于立德树人与课程思政 教学方法先进，中国引领性、前瞻性的科技和工程最新成教学方法先进，中国引领性、前瞻性的科技和工程最新成果果 按照按照“四有四有”好教师的要求设计、运行虚拟仿真实验项好教师的要求设计、运行虚拟仿真实验项目目

33、有理想信念：有理想信念：增强增强“四个自信四个自信”，扎根人民、奉献国家，扎根人民、奉献国家；有道德情操：通过实验特效、音响、动画等等有道德情操：通过实验特效、音响、动画等等，要根据学生特点和学，要根据学生特点和学科科 要求，创设学习情境，使学生如见其人、如闻其声、如临其境、如要求，创设学习情境，使学生如见其人、如闻其声、如临其境、如领领其其 情，教育引导学生培育和践行社会主义核心价值观情，教育引导学生培育和践行社会主义核心价值观；实验内容要精实验内容要精彩彩关于立德树人与课程思政关于立德树人与课程思政 教学方法先进，中国引领性、前瞻性的科技和工程最新成教学方法先进，中国引领性、前瞻性的科技和

34、工程最新成果果 按照按照“四有四有”好教师的要求设计、运行虚拟仿真实验项好教师的要求设计、运行虚拟仿真实验项目目 有扎实学识：以学识为基础，搭建有扎实学识：以学识为基础，搭建“科研、工程科研、工程教学教学”的桥梁，的桥梁，跨跨 越科研与工程模式与教学模式之间的鸿沟，越科研与工程模式与教学模式之间的鸿沟，增长学生的知识见识，增长学生的知识见识，好好教教、好学，体验到创新的快乐和自信，激发学生的创新欲望、好学，体验到创新的快乐和自信，激发学生的创新欲望；有仁爱之心：有仁爱之心：将仁爱之心要贯穿项目的每个环节：项目内容选择、教将仁爱之心要贯穿项目的每个环节：项目内容选择、教学学 方法设计、教学组织、

35、课下交流、过程关爱、结果评价等方法设计、教学组织、课下交流、过程关爱、结果评价等。实验构思要巧实验构思要巧妙妙来源于科研和工程最新成来源于科研和工程最新成果果是教学项目，但核心要义高度凝是教学项目，但核心要义高度凝练练用大家通晓的最普通方法进行教学实用大家通晓的最普通方法进行教学实现现通过通过“形象展现抽象形象展现抽象”展现教学问展现教学问题题学：容易实学：容易实现现教：容易组教：容易组织织案例：某校太阳能电池（特性测量）实案例：某校太阳能电池（特性测量）实验验原来的实验（验证性）：原来的实验（验证性）：太阳能电池板开路电压和短路电流的测试太阳能电池板开路电压和短路电流的测试；太阳能电池板短路

36、电流与不同光照强度的关系测试太阳能电池板短路电流与不同光照强度的关系测试；太阳能电池板开路电压与不同环境温度的关系测试太阳能电池板开路电压与不同环境温度的关系测试；不同光照条件下负载阻抗的变换对太阳能电池输出功率和不同光照条件下负载阻抗的变换对太阳能电池输出功率和光光 组件最大功率点跟踪控组件最大功率点跟踪控制制(MPPT)的测试的测试；太阳能电池的填充因子测试，等等太阳能电池的填充因子测试，等等。案例：某校太阳能电池（特性测量）实案例：某校太阳能电池（特性测量）实验验该实验优化设计型实验：让学生设计一个小型供用电该实验优化设计型实验：让学生设计一个小型供用电自自 治系统：发电、送电、用电，有

37、必要性治系统：发电、送电、用电，有必要性学生必须首先弄清楚每块太阳能电池板的特性，必须进行学生必须首先弄清楚每块太阳能电池板的特性，必须进行相相 关的基本特性测量关的基本特性测量；根据这些特性，以及电站的容量，决定太阳能电池板用量根据这些特性，以及电站的容量，决定太阳能电池板用量；根据系统规范规范进行设计根据系统规范规范进行设计；这样这样将一个验证性实验，优化升级为一个设计性实验将一个验证性实验，优化升级为一个设计性实验，达，达到到 培养学生的综合设计能力效果培养学生的综合设计能力效果；对国家、民生、共同富裕有什么作用（如何课程思政对国家、民生、共同富裕有什么作用（如何课程思政？）？）实验技术

38、要先实验技术要先进进技术与内容相辅相技术与内容相辅相成成专业内核鲜明专业内核鲜明（教学内容（教学内容）实验技术实验技术涉及相关学科最新技术，涉及相关学科最新技术，实现学科交实现学科交叉叉提升学生提升学生解决专业问题的能力解决专业问题的能力、结合各专业领域的能力结合各专业领域的能力，培培 养学生的养学生的创新能创新能力力排排序序学科名学科名称称贡献贡献度度排排序序学科名学科名称称贡献贡献度度1 1信息与通信息与通信信43.0243.024 4电子科电子科学学5.085.082 2计算计算机机25.8725.876 6经经管管4.804.803 3数数学学6.696.697 7生物医生物医学学2.

39、182.184 4自动自动化化5.085.088 8学习科学习科学学1.601.60东南大学各学科对计算机学科东南大学各学科对计算机学科ESIESI排名的贡排名的贡献献ESI世界第世界第11、国内第、国内第2国内学科评估排名第国内学科评估排名第25左左右右 实验做法要灵实验做法要灵活活遵循学生的学习习惯遵循学生的学习习惯，知识内容及环节构成需层层递进，知识内容及环节构成需层层递进，体体 现现基本要求基础上的研究与探索基本要求基础上的研究与探索；以综合设计型实验和研究探索型实验为主以综合设计型实验和研究探索型实验为主；综合设计型实验综合设计型实验要包含多门课程原理、方法和技术，培养要包含多门课程

40、原理、方法和技术，培养学学 生融会贯通专业课程、应用相关知识通过自主设计解决生融会贯通专业课程、应用相关知识通过自主设计解决实实际际 问题的能力问题的能力；研究探索型实验研究探索型实验以学科或行业发展前沿问题为选题，以学以学科或行业发展前沿问题为选题，以学生生 自主设计为基本要求，面向前沿领域开设窗口，增加学自主设计为基本要求，面向前沿领域开设窗口，增加学生生兴兴 趣选择的灵活性，引导学生洞悉、探索学科前沿趣选择的灵活性，引导学生洞悉、探索学科前沿；实验做法要灵实验做法要灵活活要创设路径，引导学生自主设计，不断激发学生的兴趣，要创设路径，引导学生自主设计，不断激发学生的兴趣，把把 发现的发现的

41、“新新”探究下去探究下去；综合设计型实验和研究探索型实验中，综合设计型实验和研究探索型实验中，适当设计专业基本适当设计专业基本知知 识认知和验证的环节识认知和验证的环节，以便学生顺利完成实验的后续环，以便学生顺利完成实验的后续环节节；虚拟仿真实验环节构成要完整虚拟仿真实验环节构成要完整，且各个环节占比要合理，且各个环节占比要合理，既既 要体现学生知识、能力、素质训练的要体现学生知识、能力、素质训练的基础性基础性，又要体现，又要体现提提升升 项目的项目的高阶性高阶性、突出教学的、突出教学的创新性创新性、增加学生的、增加学生的挑战挑战度度；实验做法要灵实验做法要灵活活不能程序性的简单的、毫无章法的

42、不能程序性的简单的、毫无章法的“Yes”和和“No”；或多个；或多个参参 数同时输入，输出结果无法分析；数同时输入，输出结果无法分析；参数变化要有目的的调整，参数变化要有目的的调整，递进的探索输出结果变化规律，并递进的探索输出结果变化规律，并根根 据变化规律决定是否调整自己的实验方案据变化规律决定是否调整自己的实验方案，切记不能盲目调，切记不能盲目调整；整；多参数影响的结果数据的实验，要采用控制变量法，递进探索，多参数影响的结果数据的实验，要采用控制变量法，递进探索，让学生自主弄明白影响结果的内在规律让学生自主弄明白影响结果的内在规律，自主建立实验过程的，自主建立实验过程的具具 体路径，体路径

43、，让实验结果逐步逼近实验对象的内在规律让实验结果逐步逼近实验对象的内在规律。实验结果要可实验结果要可靠靠真实性：以仿真为主、模拟为辅，没有仿真不能称为实真实性：以仿真为主、模拟为辅，没有仿真不能称为实验验科学问题一定是仿真，过程示教可以是模科学问题一定是仿真，过程示教可以是模拟拟科研数据为项目的底层数据支科研数据为项目的底层数据支撑撑实验结果是科研结果的再实验结果是科研结果的再现现通过通过“虚拟反映现实虚拟反映现实”再现科学问再现科学问题题 实验结果要可实验结果要可靠靠系统或对象模型建立系统或对象模型建立从实际问题与实验对象入手，用定性或定量方法描述和仿从实际问题与实验对象入手，用定性或定量方

44、法描述和仿真真 客观对象或系统，客观对象或系统，建立客观对象或系统的模型建立客观对象或系统的模型。在模型建立过程中在模型建立过程中要与原系统或对象的本质高度相似要与原系统或对象的本质高度相似，可，可以以 根据教学需要根据教学需要抛弃一些原系统或对象中的次要因素抛弃一些原系统或对象中的次要因素，并，并用用数数 学或其他形式表现出来学或其他形式表现出来。模型设计要实现人为调控与信息反馈，如参数设置，数据模型设计要实现人为调控与信息反馈，如参数设置，数据监监 控等，满足交互学习、多路径实验需要控等，满足交互学习、多路径实验需要。实验评价要客实验评价要客观观学习达成度评价要素包括：学习达成度评价要素包

45、括：步骤序号、步骤内容、操作时步骤序号、步骤内容、操作时间间、考核内容、满分值、达成度赋分模型、实际达成度、考核内容、满分值、达成度赋分模型、实际达成度（即（即该该 步骤实际得分步骤实际得分）；）；客观评级为主、主观评价为辅客观评级为主、主观评价为辅；实验的达成度评价模型反映整个实验的设计理念和思路，实验的达成度评价模型反映整个实验的设计理念和思路，反反 映整个实验的完整性，映整个实验的完整性，反映实验教学与理论教学的关系，反映实验教学与理论教学的关系，可可 以反映不同学校教学教学特点与优势以反映不同学校教学教学特点与优势。实验评价要客实验评价要客观观步骤序步骤序号号步骤目标要步骤目标要求求步

46、骤合理用步骤合理用时时目标达成度赋分模目标达成度赋分模型型步骤满步骤满分分成绩类成绩类型型1操作成操作成绩绩实验报实验报告告预习成预习成绩绩教师评价报教师评价报告告23步骤序步骤序号号步骤目标要步骤目标要求求步骤合理用步骤合理用时时目标达成度赋分模目标达成度赋分模型型步骤满步骤满分分成绩类成绩类型型123 实验评价要客实验评价要客观观是实验过程考核，也是学生能力结构考是实验过程考核，也是学生能力结构考核核检验学生实验学习效果，并及时、在线给出相关反馈信检验学生实验学习效果，并及时、在线给出相关反馈信息息要体现实验过程的规范性（知识有效、步骤与行为规范等要体现实验过程的规范性（知识有效、步骤与行

47、为规范等）鼓励学生提高实验的准确鼓励学生提高实验的准确度度评价结果可以评价结果可以作为持续改进虚拟仿真教学项目的依作为持续改进虚拟仿真教学项目的依据据实验评价要以有利于开放共实验评价要以有利于开放共享享 实验素材要丰实验素材要丰富富实验教学过程与实验方法要明确，引导学生学实验教学过程与实验方法要明确，引导学生学习习注意实验方法，不是实验教学方法（注意实验方法，不是实验教学方法（95%以上的申报书以上的申报书描描 述有误述有误）观察法、比较法、等效法、类比法、分类法控制变量法、模型法、科学推理法、转换法归纳法、放大法、积累法比值定义法、多因式乘积法、逆向思维法等等 实验素材要丰实验素材要丰富富学

48、生交互性操作步骤说明要详学生交互性操作步骤说明要详细细操作目的：操作目的：即需说明设计这一交互操作的目的是什么，即需说明设计这一交互操作的目的是什么，包包 括解决什么问题，培养或考察哪些方面的技能或能括解决什么问题，培养或考察哪些方面的技能或能力力操作过程：操作过程：详细说明操作的过程，包括操作方式、参数详细说明操作的过程，包括操作方式、参数设设 置、材料预设、应答行为等，并附截图加以佐置、材料预设、应答行为等，并附截图加以佐证证操作结果：操作结果：通过交互操作得到什么样的结果，包括结果通过交互操作得到什么样的结果，包括结果形形 式、结果记录与保存式、结果记录与保存等等 实验素材要丰实验素材要

49、丰富富有丰富的实验项目辅助资源，帮助学生进行实验，帮助学有丰富的实验项目辅助资源，帮助学生进行实验，帮助学生生 完成正确的决定，使学生不盲目的跟随完成正确的决定，使学生不盲目的跟随“Yes”和和“No”实验前置知识实验前置知识：基本理论、基本知识、基本技能、实验目的、：基本理论、基本知识、基本技能、实验目的、实实 验要求、实验步骤、问题防范预案和措施等验要求、实验步骤、问题防范预案和措施等。视频讲解示范。视频讲解示范。实验原理、实验步骤、仪器使用方法、操作规实验原理、实验步骤、仪器使用方法、操作规程程、注意事项。适时示范、演示，操作规范，演示课件条理清楚、注意事项。适时示范、演示，操作规范，演

50、示课件条理清楚。实验过程提示实验过程提示：如文字形式、视频形式、动画人物解说形式等：如文字形式、视频形式、动画人物解说形式等。实验在线指导实验在线指导：系统给学生提供快捷准确的指导和反馈，减少：系统给学生提供快捷准确的指导和反馈，减少学学 习阻碍，提倡习阻碍，提倡“智能指导智能指导”。实验过程设计、实验素材各占实验过程设计、实验素材各占50%工作量工作量 实现技术要适实现技术要适合合不能过度的追求不能过度的追求“炫酷炫酷”而缺失内而缺失内涵涵高效的技术，远程访问响应速度要高效的技术，远程访问响应速度要快快 项目设计的一种模型项目设计的一种模型章鱼模章鱼模型型基本要求实验基本要求实验（蓝圈身体部