實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

?隨著我國(guó)船舶制造行業(yè)持續(xù)發(fā)力，三大造船指標(biāo)高速增長(zhǎng)，船舶制造效率、建造成本等問(wèn)題，以及技術(shù)革新和人才培養(yǎng)需要更加凸顯。為使學(xué)生更好地理解和掌握船舶分段建造知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了船舶分段建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?；谠搶?shí)驗(yàn)，學(xué)生可自主學(xué)習(xí)船舶分段建造知識(shí)，使學(xué)生能更直觀地了解認(rèn)識(shí)船體分段建造流程，并更深入探究船體分段建造的特點(diǎn)。該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)思考的積極性，對(duì)于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)實(shí)踐、知識(shí)擴(kuò)展以及創(chuàng)新能力提升具有積極作用。

實(shí)驗(yàn)背景：

（1）我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)，海運(yùn)和航運(yùn)事業(yè)發(fā)展迅猛。為保衛(wèi)國(guó)土安全和開(kāi)發(fā)海洋資源的國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃需要，將出現(xiàn)高技術(shù)密集型的新型運(yùn)輸船舶和各種高性能船舶，要求造船業(yè)能迅速地適應(yīng)發(fā)展需要，迫切需要培養(yǎng)大量船舶與海洋專業(yè)的各類高科技人才，使得中國(guó)造船業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

（2）海洋工程學(xué)科為我校江蘇海洋大學(xué)重點(diǎn)建設(shè)的學(xué)科之一，船舶與海洋工程專業(yè)獲批2021年國(guó)家一流專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，是我校獲批的為數(shù)不多的渉海國(guó)家一流專業(yè)之一，因此更好的進(jìn)行船舶專業(yè)建設(shè)，是當(dāng)前的重要任務(wù)。

（3）船舶與海洋工程專業(yè)現(xiàn)有本科層次豐富，包含與江蘇海事聯(lián)合的4+0，與烏克蘭馬卡洛夫國(guó)立造船大學(xué)聯(lián)合的中外合作4+0，發(fā)展空間巨大。海洋工程學(xué)院的船舶與海洋工程專業(yè)教師隊(duì)伍學(xué)歷、職稱分布合理，博士比全校最高。

（4）對(duì)于船舶與海洋工程專業(yè)的學(xué)生，船舶建造知識(shí)是該專業(yè)學(xué)生最重要的專業(yè)核心知識(shí)點(diǎn)之一，也是船舶專業(yè)學(xué)生必備的專業(yè)技能。以《船舶與海洋工程導(dǎo)論》《船體與海洋工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)》課程為依托，面向船舶與海洋工程專業(yè)本科生的船舶建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)十分必要。通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生猶如身臨船廠生產(chǎn)環(huán)境，滿足正常專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，對(duì)學(xué)生更好的理解和掌握船舶建造的理論知識(shí)大有裨益。因此，為更好地培養(yǎng)船舶與海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用人才的需求，迫切需要建設(shè)船舶建造工藝學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。

設(shè)計(jì)原則：

1）分段建造基本組成認(rèn)知

對(duì)于船體各個(gè)分段有初步認(rèn)識(shí)，對(duì)應(yīng)圖片加深學(xué)習(xí)印象，讓學(xué)生對(duì)于船舶建造的整個(gè)流程有一個(gè)整體的認(rèn)知，為后面的深入學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2）典型船體分段裝焊工藝，——雙層底分段

該模塊主要包括2部分內(nèi)容，首先介紹分段的特點(diǎn)，再以散貨船雙層底結(jié)構(gòu)為例完成對(duì)虛擬船廠及虛擬船模結(jié)構(gòu)認(rèn)知，其中虛擬船廠以國(guó)內(nèi)某船廠為演示載體，以三維模型演示廠區(qū)布置，各車間以及主要建造設(shè)施分布，包含船臺(tái)、船塢、門吊及塔吊等。以雙層底分段裝焊工藝為例，可以通過(guò)交互瀏覽，學(xué)習(xí)船舶與海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)特征、構(gòu)件組成、構(gòu)件之間的連接關(guān)系等。

3）船舶與海工建造交互實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

提供幾大主流船型的典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示和交互，包括小組立、中組立、分段建造、總段裝配以及搭載等交互式實(shí)訓(xùn)模塊。以船舶雙層底分段建造實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為例說(shuō)明主要交互式實(shí)驗(yàn)步驟：進(jìn)入船舶建造實(shí)訓(xùn)交互式系統(tǒng)→選擇船舶建造分段建造模塊→選擇雙層底分段，進(jìn)入裝配界面→閱讀雙層底分段的工藝要求→填寫雙層底分段的工藝過(guò)程→根據(jù)工藝過(guò)程選擇合適的支撐形式→閱讀雙層底分段的 DAP 圖紙→在列表中選取船體外板安裝至支撐結(jié)構(gòu)上→對(duì)外板結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位、畫線→列表中選取待裝配的雙層底間的框架結(jié)構(gòu)，按照裝配順序進(jìn)行裝配→在列表中選取內(nèi)底板，吊裝，定位，焊接→對(duì)裝配的雙層底結(jié)構(gòu)翻身，進(jìn)行封底焊→將雙層底分段割離胎架，已送至下一個(gè)裝配工位。

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：

船體分段裝配虛擬仿真是一項(xiàng)綜合性的訓(xùn)練，是學(xué)生在學(xué)習(xí)完成相關(guān)專業(yè)知識(shí)后進(jìn)行的。依托仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人機(jī)交互、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建仿真環(huán)境及實(shí)驗(yàn)對(duì)象，學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教學(xué)大綱所要求的效果。虛擬仿真的目的是堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充的原則，體現(xiàn)“新工科”理念，以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力為導(dǎo)向，著重提升學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)和工程實(shí)踐能力。

1．模擬現(xiàn)場(chǎng)教學(xué) + 討論法。指導(dǎo)教師以仿真實(shí)驗(yàn)裝置為對(duì)象，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)和講解，要求學(xué)生參考結(jié)構(gòu)工藝圖紙，對(duì)裝配方法、裝備設(shè)備、裝配焊接順序等內(nèi)容進(jìn)行討論；并現(xiàn)場(chǎng)給出幾種不同的裝配流程，同學(xué)討論其裝配流程的優(yōu)缺點(diǎn)，從而確立正確的裝配順序。

2．教學(xué)法 + 互動(dòng)法。學(xué)生按照典型分段的生產(chǎn)流程完成各個(gè)階段裝配順序，進(jìn)而從整體上把握工藝流程。同學(xué)也可以形成小組與其他同學(xué)研討確定最優(yōu)的裝配方案，實(shí)現(xiàn)“生生互動(dòng)”;教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)“師生互動(dòng)”;學(xué)生通過(guò)工藝仿真操作練習(xí)，掌握船體分段裝配焊接的順序和方法。

實(shí)驗(yàn)要求：

（1）專業(yè)與年級(jí)要求

本實(shí)驗(yàn)屬于江蘇海洋大學(xué)船舶與海洋工程專業(yè)一年級(jí)專業(yè)基礎(chǔ)課《船舶與海洋工程導(dǎo)論》和三年級(jí)專業(yè)課《船舶與海洋工程專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)》的部分授課內(nèi)容。本實(shí)驗(yàn)包含“分段理論認(rèn)知，雙層底散貨船分段建造、大型集裝箱船分段建造”三個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有非常強(qiáng)的連貫性，層層遞進(jìn)。

（2）基本知識(shí)和能力要求

具備一定的船體結(jié)構(gòu)，船體制圖知識(shí)和一定的計(jì)算機(jī)使用能力，具有自主學(xué)習(xí)能力和一定的自主探索能力，能夠在基礎(chǔ)認(rèn)知、探索研究、應(yīng)用探索三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)分析特定實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的原因，將專業(yè)理論知識(shí)活學(xué)活用。

（3）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

本實(shí)驗(yàn)為研究探索型課程實(shí)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。為確保教學(xué)質(zhì)量，提出以下實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。

①實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生應(yīng)認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，觀看教學(xué)引導(dǎo)視頻和操作視頻，在教師指導(dǎo)下明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募案鳝h(huán)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和重難點(diǎn)，奠定實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)；

②請(qǐng)選擇符合“實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)”條件要求的軟硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，以保證實(shí)驗(yàn)操作的流暢性。

③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)仔細(xì)閱讀各環(huán)節(jié)任務(wù)要求，并逐步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想時(shí)，請(qǐng)根據(jù)系統(tǒng)提示思考完善；同時(shí)，還可通過(guò)微信群、論壇、服務(wù)熱線等方式尋求在線指導(dǎo)。

④請(qǐng)充分利用知識(shí)角，通過(guò)知識(shí)點(diǎn)課件庫(kù)開(kāi)展拓展閱讀，擴(kuò)充自己的專業(yè)知識(shí)。

⑤完成實(shí)驗(yàn)后，請(qǐng)務(wù)必點(diǎn)擊“完成并提交”以生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在關(guān)閉實(shí)驗(yàn)界面前，點(diǎn)擊界面右下角的“實(shí)驗(yàn)報(bào)告”鏈接進(jìn)入課程平臺(tái)查看，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程，針對(duì)不足查找原因、總結(jié)提高，并積極開(kāi)展互動(dòng)交流，以進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)、提升創(chuàng)新思維能力。