四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院
教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和改進(jìn)工作簡(jiǎn)報(bào)
2023年 第4期
四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院本科教學(xué)督導(dǎo)組編印 2023年4月29日
我院國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程建設(shè)成果展示
2017年，在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，教育部決定開展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作，計(jì)劃在2017-2020年認(rèn)定涵蓋60個(gè)專業(yè)類的1000個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。2019年，教育部發(fā)布《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見》（教高〔2019〕8號(hào)），將國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目納入一流本科課程建設(shè)，計(jì)劃到2021年完成1500門左右國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程認(rèn)定（在原有1000個(gè)國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目基礎(chǔ)上增加500門），形成專業(yè)布局合理、教學(xué)效果優(yōu)良、開放共享有效的高等教育信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程，著力解決真實(shí)實(shí)驗(yàn)條件不具備或?qū)嶋H運(yùn)行困難，涉及高?；驑O端環(huán)境，高成本、高消耗、不可逆操作、大型綜合訓(xùn)練等問題。2020年和今年，教育部分兩批認(rèn)定了國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程共計(jì)1200門，其中輕工類專業(yè)為今年首次認(rèn)定（共10門）。四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院推薦的2門課程《制革脫毛生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)及脫毛效果可視化監(jiān)測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》和《珍貴裘皮高值化染色工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》雙雙入選。我院國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)一流課程的建設(shè)，對(duì)提升輕化工程專業(yè)核心課程的教學(xué)質(zhì)量、拓展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度、推進(jìn)課程改革創(chuàng)新具有重要的示范引領(lǐng)作用。
《制革脫毛生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)及脫毛效果可視化監(jiān)測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》課程建設(shè)
課程負(fù)責(zé)人：石碧教授
主要成員：曾運(yùn)航教授、但年華副教授、張琦弦副編審、程海明教授
脫毛浸灰工序是皮革生產(chǎn)過程中最重要且急需推行清潔生產(chǎn)的環(huán)節(jié)之一，也一直是專業(yè)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。如何幫助學(xué)生深入理解脫毛機(jī)理，直觀認(rèn)識(shí)脫毛工藝控制要點(diǎn)，體會(huì)最新的清潔生產(chǎn)科研成果，也是教學(xué)的難點(diǎn)。但是，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間空間受限、實(shí)驗(yàn)成本高、脫毛操作不可逆、實(shí)驗(yàn)安全隱患、實(shí)踐中視野局限性等問題，當(dāng)前線下實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)難以規(guī)模化開展脫毛綜合實(shí)訓(xùn)。
針對(duì)上述教學(xué)瓶頸，本課程以皮革行業(yè)亟需專業(yè)知識(shí)扎實(shí)精深的人才和清潔生產(chǎn)技術(shù)為問題導(dǎo)向，根據(jù)現(xiàn)代化制革工廠生產(chǎn)車間和分析化驗(yàn)室場(chǎng)景，創(chuàng)建了核心要素高度接近實(shí)際的虛擬制革工廠，并將先進(jìn)的脫毛技術(shù)、最新的脫毛機(jī)理研究方法、真實(shí)的科研數(shù)據(jù)整合到實(shí)驗(yàn)中，分模塊層層遞進(jìn)設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)堿法脫毛、清潔酶脫毛、清潔實(shí)用酶助保毛脫毛的生產(chǎn)和效果監(jiān)測(cè)過程。在虛擬制革廠中，學(xué)生可以獨(dú)立完成多種大型脫毛實(shí)訓(xùn)和相關(guān)的分析檢測(cè)培訓(xùn)，鞏固理論知識(shí)，提高綜合實(shí)踐能力，感受前沿科技動(dòng)態(tài)；在此基礎(chǔ)上，學(xué)生還可以通過探索和反復(fù)試錯(cuò)，完成清潔高效脫毛工藝的自主設(shè)計(jì)，培養(yǎng)對(duì)脫毛知識(shí)和技能的綜合運(yùn)用能力及創(chuàng)新探索能力。
課程內(nèi)容“以虛補(bǔ)實(shí)”、“宏觀-微觀結(jié)合”、“科研成果與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合”、“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)與自主探索相結(jié)合”，教學(xué)過程采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式、體驗(yàn)式和探究式教學(xué)方法，通過若干人機(jī)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)操作、彈框試題回答、微觀和透視演示視頻觀看、實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交等進(jìn)行全過程記錄和評(píng)價(jià)，促使學(xué)生主動(dòng)實(shí)驗(yàn)和全方位觀察思考，達(dá)到了加倍教學(xué)效果、鞏固學(xué)生脫毛理論知識(shí)、強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐實(shí)驗(yàn)技能和拓展學(xué)生科研視野的目的。
課程已于2021年在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)“實(shí)驗(yàn)空間”上線（https://www.ilab-x.com/details/page?id=6650&isView=true），截至目前訪問量4300余次，覆蓋全國(guó)8所高校。
《珍貴裘皮高值化染色工藝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》課程建設(shè)
課程負(fù)責(zé)人：王亞楠教授
主要成員：何有節(jié)教授、周建飛教授、余躍副研究員、張金偉實(shí)驗(yàn)師
裘皮（也稱毛皮、皮草）作為一種天然、可持續(xù)的服飾材料，既具有優(yōu)良的保暖性能，又能體現(xiàn)時(shí)尚、高貴的特征，深受消費(fèi)者的喜愛。我國(guó)是世界裘皮制造與貿(mào)易大國(guó)，全球約70%的毛皮原料皮在我國(guó)進(jìn)行鞣染加工與服飾制造。其中，染色能賦予裘皮豐富多彩的花色品種，極大提高產(chǎn)品附加值，是裘皮加工工藝的精髓所在，也是連接畜牧業(yè)、裘皮業(yè)與時(shí)尚界的紐帶。但是，裘皮染色的主流原料皮價(jià)格昂貴，成品花色繁多，加工工藝復(fù)雜，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)難以滿足創(chuàng)意性工藝設(shè)計(jì)和實(shí)踐的要求，因此很有必要開展裘皮染色的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
采用本虛擬仿真課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有以下優(yōu)勢(shì)：①采用工業(yè)界主流的毛皮原料——水貂、藍(lán)狐、貉子等價(jià)格昂貴的珍貴裘皮為染色實(shí)驗(yàn)原料，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加貼合行業(yè)生產(chǎn)實(shí)際；②全面呈現(xiàn)裘皮花樣繁多的染色工藝技術(shù)，包含4個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K、18個(gè)交互性步驟、100余種裘皮成品的花色樣式，極大豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生興趣；③不受實(shí)體實(shí)驗(yàn)因反應(yīng)不可逆而使內(nèi)容相對(duì)固定的限制，可在虛擬平臺(tái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K的組合和自主設(shè)計(jì)，發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng)造性，同時(shí)通過工藝條件的自主調(diào)控，為學(xué)生提供試錯(cuò)機(jī)會(huì)，建立“發(fā)現(xiàn)—分析—解決實(shí)際工程問題”的機(jī)制，從而提升實(shí)驗(yàn)深度，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的綜合性和開放性，培養(yǎng)創(chuàng)新能力；④突破成本高、加工設(shè)備多、工藝復(fù)雜、周期長(zhǎng)的局限性，保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練效果；⑤將團(tuán)隊(duì)積累的先進(jìn)清潔生產(chǎn)技術(shù)、最新分析測(cè)試技術(shù)和科研成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，拓展實(shí)驗(yàn)廣度。
課程已于2021年在國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程共享平臺(tái)“實(shí)驗(yàn)空間”上線（https://www.ilab-x.com/details/page?id=6646&isView=true），截至目前訪問量3600余次，覆蓋全國(guó)14所高校。
