当下智慧教育成为推动教育现代化的重要力量,校企合作成为教育改革的重要模式,为智慧课程的开发提供了广阔的空间和丰富的资源。晋中学院与北京欧倍尔软件技术开发有限公司的合作,正是这一背景下的一次成功实践。
晋中学院作为一所具有深厚文化底蕴和创新精神的高校,一直致力于培养适应社会需求的高素质人才。随着数字化技术的快速发展,学校意识到必须将前沿的科技融入教学体系,以提升学生的实践能力和创新思维。北京欧倍尔作为虚拟仿真和数字化教育领域的领军企业,拥有先进的技术平台和丰富的行业经验。双方的合作旨在通过共建数字化课程,实现教育资源的优化配置,推动教学模式的创新,为学生提供更加优质、高效的学习体验。
欧倍尔与晋中学院校企合作智慧课程开发案例——现代玻璃虚拟仿真数字教学中心
一、虚拟仿真课程体系
1、玻璃生产厂实景仿真教学系统
>>>基于Unity引擎开发,1:1还原昱泰玻璃工厂(夹胶线、中空线)及祁县玻璃器皿工厂(原料准备至包装全流程)的三维场景。
>>>集成设备认知、安全规范、原料工艺、熔制流程、成型技术等12个教学模块,涵盖22个知识点(如钢化玻璃特点、中空玻璃工作原理、夹胶加工工艺等)。
>>>支持360°实景漫游、交互式设备操作(如切割、磨边、钢化炉操作),配套视频教学、思考题自动评分及消防设施安全培训。
2、玻璃生产流程实景仿真训练系统
>>>涵盖七大工艺段:原料制备、玻璃切割、四边磨削、钢化处理、中空加工、夹胶加工、检验包装。
>>>提供3D场景互动操作:支持工艺参数设置(如切割机速度、钢化温度)、设备动态模拟(上片、切割、高压釜预压),并实时弹窗提示参数合理性。
>>>包含13个核心知识点(如玻璃钢化要素、夹胶玻璃定义)及操作流程视频演示,强化工艺原理与实操技能的双重训练。
3、玻璃熔制虚拟仿真工厂
>>>建立窑炉热工动态模型,模拟玻璃池窑的熔化部、冷却部、流道等结构,动态展示火焰流动与玻璃液流动方向。
>>>支持工艺参数实时调节(如熔化温度、锡槽进出温度、退火窑分区控温),通过算法计算熔化面积、小炉对数等关键指标。
>>>结合剖开式动画与半透视角,直观呈现窑炉运行状态,训练学生对热工平衡与工艺优化的综合调控能力。
4、浮法平板玻璃生产工艺虚拟仿真
>>>突破传统实训时空限制,模拟浮法玻璃全流程(配料→熔制→锡槽成型→退火→切割包装),支持多工况实验(如不同碎玻璃掺比、温度曲线调整)。
>>>集成智能评分系统,自动记录操作步骤并生成实验报告,支持练习模式(步骤提示)与考核模式(权重评分)。
>>>采用高精度3D模型(单场景面数>100万)、多线程并发技术,实现沉浸式交互(WASD移动、鼠标视角控制)与高效数据通讯,确保仿真运行稳定流畅。
5、功能亮点
>>>虚实结合:实景采集与动态模型互补,覆盖从设备认知到复杂工艺调控的全链条训练。
>>>智能辅助:参数评判、操作指导、自动评分系统提升学习效率与规范性。
>>>多模式适配:支持单人练习、教师协同考核,满足不同教学场景需求。
二、数字教材建设
《玻璃工程化技术实训数字教材》创新采用“三维动画+交互案例”架构,深度融合知识传递与实操训练,构建覆盖理论、实践与评价的全链条教学体系,具体设计如下:
1、系统化知识图谱
>>>跨学科整合:涵盖材料科学、热工原理、机械工程、化学工程、自动化控制、工艺设计、质量检测、安全规范等8大学科领域,形成玻璃工艺技术多维度知识网络。
>>>层级化结构:以“玻璃原料→熔制→成型→加工→检测”为主线,细分40+核心能力点(如窑炉热工调控、钢化工艺参数优化)与88+具体能力点(如锡槽温度设置、退火曲线调整),支撑精细化教学路径。
2、立体化资源体系
>>>多媒体资源集成:整合236项数字化资源,包括:
▲ 三维模型(82个):涵盖浮法玻璃生产线、钢化炉、夹胶设备等关键设备FBX模型,支持在线浏览与拆解观察。
▲ 工艺动画(54段):动态演示玻璃熔制火焰流动、锡槽玻璃摊平、高压釜夹胶等核心工艺。
▲ 文档与课件:提供工艺手册、参数计算模板(Excel)、教学课件(PPT/PDF)等150+文档资源,适配多样化学习需求。
▲ 交互功能:嵌入20+交互弹窗,支持工艺参数实时输入与自动校验(如切割速度阈值提示、钢化温度超限预警)。
3、精准化能力培养
>>>场景化问题库:设置83个典型问题场景解决方案,分类覆盖:
▲ 全局层问题(50+):如“碎玻璃掺比对熔化效率的影响”“退火窑分区控温策略优化”。
▲ 概念层问题(70+):如“中空玻璃密封失效机理”“夹胶玻璃预压工艺原理”。
▲ 方法层问题(60+):如“窑炉热平衡计算步骤”“切割机参数校准流程”。
▲ 能力对标训练:围绕16个核心能力点(如工艺参数设计、设备故障诊断),配套仿真操作任务(如虚拟窑炉调参、在线质检模拟),强化工程实践能力。
4、智能教学支持
>>>数据驱动评价:基于知识图谱、能力图谱、问题图谱,构建线上线下实时评价体系,自动生成学习报告(含操作得分、知识盲点分析)。
>>>全流程闭环:打通“教学评析”环节,教师可通过数据看板监控学习进度,动态调整教学策略;学生可通过智能推荐资源(如薄弱知识点动画回放)实现个性化提升。
5、创新亮点
>>>多模态融合:3D模型、工艺动画与交互案例结合,破解抽象理论可视化难题。
>>>问题导向设计:以真实生产问题驱动学习,提升技术应用与问题解决能力。
>>>AI赋能教学:数据智能内核支持动态反馈与自适应学习,实现“学练考”一体化闭环。
晋中学院与北京欧倍尔的合作,为校企合作智慧课程开发提供了宝贵的经验和借鉴。通过双方的共同努力,不仅提升了教学质量,培养了高素质人才,也为教育现代化和企业发展的深度融合提供了新的思路和模式。
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