長沙理工大學(xué)是一所以工為主，工、理、管、經(jīng)、文、法、藝等多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展，以本科教育為主體，具有博士后科研流動(dòng)站、博士學(xué)位授予權(quán)和碩士生推免權(quán)的多科性大學(xué)，是國家“中西部高校基礎(chǔ)能力建設(shè)工程”高校。經(jīng)過近60年的建設(shè)和發(fā)展，學(xué)校積淀了以“博學(xué)、力行、守正、拓新”為校訓(xùn)和以“鋪路石精神”為核心的長理文化。學(xué)校本科招生第一批次覆蓋全國，畢業(yè)生就業(yè)率連續(xù)多年保持在95%以上。

長沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院緊緊依托汽車、交通行業(yè)，本著信息化與工業(yè)化深度融合發(fā)展的戰(zhàn)略需求，以湖南省汽車工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、機(jī)械工程訓(xùn)練中心以及機(jī)械工程湖南省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心三個(gè)省級(jí)平臺(tái)為依托，通過和上海景格、上海鵬達(dá)等公司合作開發(fā)，以及購買相關(guān)軟件和自主研發(fā)，建成了水平較高、特色鮮明的汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（以下簡稱“中心”），為學(xué)生提供全方位的“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境。

長沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院于2005年開始在汽車服務(wù)工程專業(yè)采用虛擬現(xiàn)實(shí)、人機(jī)交互等信息化手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)成立了汽車虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究室，致力于研究汽車虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)，并開始通過校企合作的方式開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的研發(fā)。2010年學(xué)院與上海鵬達(dá)合作開發(fā)了發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，2011年開發(fā)了自動(dòng)變速器拆裝虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)；2012年學(xué)院和上海景格合作開發(fā)了汽車底盤及電氣設(shè)備虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)，2014年開始開發(fā)汽車虛擬博物館。隨著學(xué)院車輛工程專業(yè)的開辦，機(jī)電類多學(xué)科的發(fā)展、對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求不斷擴(kuò)大，為了全面提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，進(jìn)一步完善本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以及滿足可持續(xù)發(fā)展的需要，學(xué)院在已有的湖南省汽車工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、機(jī)械工程訓(xùn)練中心以及機(jī)械工程湖南省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練中心三個(gè)省級(jí)示范中心的基礎(chǔ)上，整合了汽車類相關(guān)學(xué)科專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和人力資源，組建了“長沙理工大學(xué)汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心”，并于2015年獲批成為湖南省虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

中心現(xiàn)有建筑總面積約11648m²，儀器設(shè)備與虛擬仿真軟件資產(chǎn)總值近4000萬元，建立了工程訓(xùn)練、機(jī)械基礎(chǔ)和汽車工程3個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，共計(jì)11個(gè)模塊，52項(xiàng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，涉及23門理論課。工程訓(xùn)練虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為通識(shí)平臺(tái)，機(jī)械基礎(chǔ)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ)平臺(tái)，汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為專業(yè)平臺(tái)，三個(gè)平臺(tái)層層遞進(jìn)，從而構(gòu)建三位一體的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)體系。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的改革與建設(shè)，取得了很好的成效。學(xué)生在開放、自主、交互的虛擬環(huán)境中開展高效、安全、經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了真實(shí)實(shí)驗(yàn)不具備或難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。尤其對(duì)于那些涉及高危、極端環(huán)境、不可及、不可逆的操作，以及需要高成本、高消耗的大型或綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，中心的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有明顯的優(yōu)勢，已成為培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)。

圖1  汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺(tái)關(guān)系

圖2  汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心各平臺(tái)與模塊所對(duì)應(yīng)課程關(guān)系

中心每年接納2500余名本科生進(jìn)行約24000人時(shí)數(shù)/年的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的工程實(shí)踐能力得到提升，近五年學(xué)生在各種高層次競賽中獲各種獎(jiǎng)勵(lì)104項(xiàng)，包括：大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目國家級(jí)10項(xiàng)，省級(jí)18項(xiàng)；挑戰(zhàn)杯獲國家級(jí)8項(xiàng)，省級(jí)14項(xiàng)；機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲省級(jí)26項(xiàng)。大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽獲得國家級(jí)2項(xiàng)，省級(jí)26項(xiàng)。

中心設(shè)主任1名、副主任2名；下設(shè)管理辦公室，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)中心建設(shè)、管理和使用；編配專職人員15人，從事中心教學(xué)建設(shè)、技術(shù)支持和運(yùn)行維護(hù)，編配兼職人員35人，從事虛擬實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其中教授8人，具有博士學(xué)位教師27人，湖南省青年骨干教師2人，形成了結(jié)構(gòu)層次合理、學(xué)術(shù)水平高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理隊(duì)伍，構(gòu)建了制度健全、機(jī)制順暢、運(yùn)行高效的管理體系。中心充分發(fā)揮“工程車輛安全性設(shè)計(jì)與可靠性技術(shù)”湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、“工程車輛輕量化與可靠性技術(shù)”湖南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“機(jī)械工程”湖南省重點(diǎn)學(xué)科的作用，圍繞機(jī)械和車輛的共性技術(shù)，承擔(dān)了一批國家級(jí)和省部級(jí)重大科研項(xiàng)目，并將科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真教學(xué)內(nèi)容。近五年來，中心教師教學(xué)成果突出：出版教材（含專著）28部、發(fā)表教改論文49篇、主持了“汽車服務(wù)工程”國家級(jí)特色專業(yè)、“車輛工程”湖南省特色專業(yè)、“質(zhì)量與可靠性工程” 國家級(jí)雙語教學(xué)示范課程、“汽車構(gòu)造”、“汽車?yán)碚摗薄ⅰ捌囯娮蛹夹g(shù)”精品課程等教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)工作；主持了“回歸工程實(shí)踐的機(jī)械類專業(yè)工程教育人才培養(yǎng)模式改革與實(shí)踐”、“學(xué)生能力導(dǎo)向的機(jī)械類專業(yè)工程訓(xùn)練改革與實(shí)踐”等湖南省教改項(xiàng)目9項(xiàng)。

中心研發(fā)了具有擴(kuò)展性、兼容性的管理和共享平臺(tái)，建設(shè)了自己的網(wǎng)站（http://m.bqcyf.com/ pub/cslg/jgsz/yxsz/qcyjxgcxy/fzsyjxzx/），為學(xué)生提供了虛擬實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、資源共享、中心特色、規(guī)章制度等欄目。資源共享模塊則為學(xué)生提供了豐富的電子教案、電子書籍、電子手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)教材、視頻教學(xué)、儀器設(shè)備等信息，為學(xué)生預(yù)習(xí)、擴(kuò)展學(xué)習(xí)、課件下載等提供了保障；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫包括：汽車虛擬博物館、虛擬工廠、發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝、發(fā)動(dòng)機(jī)原理演示、汽車底盤拆裝、自動(dòng)變速器拆裝、汽車電子、汽車車身和汽車零部件先進(jìn)制造等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。采取虛擬-實(shí)際相結(jié)合的混合實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢⑻摂M實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)習(xí)作為教學(xué)內(nèi)容的一部分，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，極大提升了教學(xué)質(zhì)量，在突破汽車人才培養(yǎng)中的瓶頸問題、關(guān)鍵問題等方面探索出一種新思路、新方法，為培養(yǎng)適合我們國情的汽車工程新技術(shù)人才做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。

汽車工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心按照“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合、虛中有實(shí)、實(shí)中有虛”的原則進(jìn)行建設(shè)，達(dá)到了提高培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的目標(biāo)。中心將傳承長沙理工大學(xué)“鋪路石”精神為核心的長理文化，結(jié)合時(shí)代需要和專業(yè)特色，與時(shí)俱進(jìn)，努力建設(shè)成為國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。