燕山大學里仁學院作為一所致力于應用型人才培養的獨立學院,近年來在教學設備的研究與開發方面取得了顯著進展。學院依托燕山大學的工科優勢與科研資源,聚焦實踐教學需求,推動教學設備的自主創新與優化升級,為提升教學質量、培養學生實踐能力提供了有力支撐。
一、研發背景與定位
里仁學院以“厚德、博學、篤行”為育人理念,強調理論與實踐相結合。隨著現代教育技術的發展,傳統教學設備已難以滿足工程類、信息類等專業的前沿教學需求。為此,學院將教學設備研發納入發展規劃,旨在通過自主設計、改造或合作開發,打造更貼合課程特點、更具互動性與實用性的教學工具。研發重點覆蓋機械工程、電氣自動化、計算機科學等優勢學科,同時兼顧基礎實驗室設備的智能化升級。
二、核心研發領域與成果
- 工程實訓設備創新:學院與燕山大學國家級實驗室合作,開發了多套模塊化工程實訓平臺。例如,針對機械專業研發的“智能裝配教學系統”,模擬真實生產線場景,學生可通過編程控制機械臂完成復雜操作,強化對自動化技術的理解。電氣工程團隊則設計了可編程電路實驗箱,集成故障模擬功能,幫助學生深入掌握電路設計與排障技能。
- 虛擬仿真教學系統:結合虛擬現實(VR)與增強現實(AR)技術,學院自主開發了系列虛擬實驗平臺。如“土木工程結構仿真系統”,允許學生在虛擬環境中進行橋梁荷載測試,無需實體材料即可直觀觀察應力變化,既節約成本又提升教學安全性。計算機科學專業亦利用虛擬化技術搭建網絡攻防實訓環境,模擬真實網絡安全場景。
- 跨學科綜合實驗設備:為促進學科交叉,學院研發了多學科融合實驗裝置。例如“智能機器人綜合實訓平臺”,融合機械設計、電子控制與人工智能算法,學生可團隊協作完成從建模到編程的全流程項目,培養系統化工程思維。
- 傳統設備智能化改造:對現有實驗室儀器進行物聯網升級,加裝傳感器與數據采集模塊。改造后的設備可實時記錄實驗數據并上傳至云端,教師可通過數據分析精準評估學生操作,實現教學過程的可視化管理。
三、產學研協同機制
里仁學院注重與企業、科研機構的深度合作。通過共建“教學設備研發中心”,引入行業技術專家參與設計,確保設備貼合產業實際需求。部分研發成果已轉化應用,如與河北本地企業聯合開發的“PLC工業控制教學模塊”,已被多所職業院校采納。學院還鼓勵學生參與研發過程,通過創新創業項目孵化學生創意,形成“以研促教、以教帶研”的良性循環。
四、成效與展望
教學設備的創新研發顯著提升了實踐教學效果。學生在全國大學生機械創新設計大賽、電子設計競賽中屢獲佳績,畢業生工程實踐能力獲用人單位廣泛認可。學院計劃進一步深化人工智能、數字孿生等技術與教學設備的融合,構建“智慧實驗室”生態體系,同時加強知識產權保護,推動優質教學設備向更廣范圍輻射,助力應用型人才培養模式革新。
燕山大學里仁學院以教學設備研發為切入點,將技術創新深度融入教育實踐,不僅夯實了學生的專業基礎,更培育了他們的工程素養與創新精神。這一探索為同類院校的實踐教學改革提供了可借鑒的路徑,亦彰顯了學院在高等教育內涵式發展中的責任與擔當。