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前言
为深化研究生课程改革，优化课程内容，改进教学方法，建立适应经济社会发展需要、符合卓越人才培养目标、体现河北工大办学特色的研究生课程体系，促进学科体系、专业体系和学术体系建设，学校始终秉承“兴工报国”办学传统、传承“勤慎公忠”校训精神、坚持“工学并举”办学特色，落实立德树人根本任务，一直重视研究生优质课程和示范课程与案例（库）等教学资源建设，将课程思政建设融入到“三全育人”主阵地。
为展示学校在课程建设方面的阶段性成绩，进一步加强示范引领，研究生院将持续推送分享获批河北省或天津市研究生课程思政示范课程、教学名师和团队，河北省或天津市研究生示范课程、专业学位研究生教学案例（库）的优秀成果，以供全校互学互鉴，推广交流，营造良好人才培养氛围，迎接党的二十大胜利召开。
研究生优秀教学案例
《典型电器产品可靠性虚拟仿真实验》
一、课程负责人及团队简介
• 课程负责人 •
授课老师：王景芹 教授
授课学院：电气工程学院
王景芹，教授、博士生导师，国务院政府特贴专家，新世纪百千万人才工程国家级人选，河北省省管优秀专家，河北省有突出贡献的中青年专家，天津市三八红旗手，天津市五一劳动奖章获得者，河北省模范教师。曾获河北省教学成果一等奖，校级教学成果一、二等奖4项，主持及参加的河北省、天津市、校级教学改革项目十余项，发表教学研究论文十余篇，多次获得本科、研究生课堂教学优秀。曾获国家科技进步二等奖三项、省部级科技进步一等奖四项、二等奖四项。主持和主研国家自然科学基金及重点项目、教育部和河北省及天津市自然科学基金及重点项目等三十余项。发表学术论文二百余篇。获得知识产权专利二十余项。
#近几年取得的主要教学、科研奖励如下：
1
作为第二完成人的“一流学科建设引领下电气工程学科高素质创新人才培养与实践”项目获2019年度河北省高等教育教学成果一等奖；
2
主持的“低压电器及成套开关技术的可靠性增长理论的研究与应用”获2019年度河北省科技进步一等奖；
3
“电器可靠性试验、评价及失效分析虚拟仿真实验平台“2020年被认定为国家虚拟仿真实验教学一流课程；
4
出版的专著“电器可靠性评价与可靠性增长”评为2021年天津市高校课程思政优秀教材；
5
主持的“典型电器产品可靠性虚拟仿真实验教学案例”获得2021年河北省专业学位教学案例（库）建设项目；
6
主持的“电器产品可靠性实验教学虚拟仿真项目”2019年被认定为天津市虚拟仿真实验教学建设项目；
7
主持的“电器可靠性试验、评价及失效分析虚拟仿真实验平台”2019年被认定为河北省虚拟仿真实验建设项目；
8
主持的“电器可靠性工程”2017年被认定为河北省研究生示范课建设项目；
9
主持的“电器可靠性技术的虚拟仿真实验教学研究”获批2019年度河北省高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划课题；
10
作为主要成员的“电气工程专业基础课程教学团队”，获2019年度河北省普通本科院校优秀教学团队。
• 课程团队成员 •
课程团队包括李文华教授、赵靖英教授、王海涛教授、刘帼巾教授、苏秀苹教授、王尧副教授、张广智副总裁，是一支团结协作、锐意进取、爱岗敬业、学术水平高、教学效果好、教学科研协调发展的教师队伍。教学方面，获河北省教学成果一等奖、校教学成果一等奖各1项；发表教研论文10篇；主持和参加教研项目6项；获校优秀任课教师等称号。科研方面，获得国家科技进步二等奖3项，省部级科技奖近10项；主持和承担国家自然科学基金项目、省部级自然科学基金等纵向项目30余项、与企业合作项目近100项；制订典型电器产品可靠性试验系列国家标准，为行业开展典型电器可靠性工作提供准则。教学和科研支持国家“双一流”学科建设。
二、案例简介
案例进行典型电器产品控制用电磁继电器和小型断路器的结构、原理以及典型失效模式、可靠性试验方案的确定、参数的设置、可靠性试验以及结果评价与失效分析等可靠性试验过程的全方位展示。虚拟仿真平台被评为国家一流课程，不受时间和空间限制的虚拟实验学习，可以建立对电器可靠性实验的整体认知，提升电气工程等专业学生和行业技术人员电器可靠性实验技能及创新能力。
三、案例内容
典型电器产品虚拟仿真可靠性试验包括5个环节：
01
典型电器产品的认知环节
再现电器产品的结构、原理以及典型失效模式。
02
可靠性试验方案确定环节
进行可靠性指标的确定、截尾试验方案的选取、试品的抽取。
02
试品安装环节
进行试品编号、确定接线顺序和接线方法，完成试品安装。
04
参数设置环节
进行操作频率、负载因数、失效判据等控制参数和测试参数的设置。
05
可靠性试验、结果评价及失效分析环节
监测试验的进程，根据统计做出可靠性等级评价，完成失效分析，提交实验报告。
四、案例特色
01
育人目标
知识目标
掌握电器可靠性抽样理论、可靠性试验方法和可靠性评价技术。
能力目标
具备电器可靠性分析能力、解决电器可靠性工程实际复杂问题的综合能力与创新能力，根据电器特点，设计合理可靠性试验方案。
素养目标
培养学生辩证思维、理论联系实际。具备低碳安全的科学素养和创新意识的电气工程领域的专业精英。
思政目标
培养学生的家国情怀、工匠精神和责任担当。
02
案例设计
以OBE教育为理念，立足立德树人和“两性一度”，贯彻学生全面发展为中心，以“重构实验设计思路、改革实验教学方法、创新实验评价体系、辐射产教育人”为抓手，坚持科研反哺--创新思维的实验特色教学。
(1)实验设计思路
虚拟仿真实验平台利用三维仿真技术，高度仿真实验室360度全景虚拟场景，再现典型电器产品的结构、原理以及典型失效模式；还原可靠性抽样检查方案、可靠性试验步骤、可靠性试验检测、可靠性试验设备设计、可靠性评价和失效分析的全过程。直观深入理解电器的结构和工作原理，对产品额定参量、可靠性等级参数、可靠性评价标准等进行参数设置，实现可靠性实验过程的建模仿真。综合性强，提升实验教学的高阶性、创新性和挑战度。
(2)教学方法创新
教学方法采用虚拟仿真实验与真实实验相结合、线上与线下教学相结合和引导式的教学方法。完成线上实验方法、实验步骤及相关事项的讲解，线下学生整个实验前、中、后全过程的远程自主学习，并加以指导；建立以自主学习为中心，进行可靠性关键问题的实验设计、分析与创新；实现学生对电器可靠性试验的整体和真实认知。
(3)评价体系创新
虚拟仿真实验平台全程自动记录可靠性试验过程与操作步骤，督导、企业专家、同行教师和上课学生可以对实验教学效果按照评价机制进行全方位评价。并以在线评价、现场访谈等形式对虚拟实验项目的教学效果进行反馈，建立完善的反馈机制，以便进行持续改进。
(4)高校和行业产教融合育人设计
利用“电器可靠性试验、评价及失效分析虚拟仿真实验平台”，提供免费网址，随时随地进行学习和培训，促进全国高校如福州大学、温州大学等学生及行业企业技术人员理论知识和实践知识的提升，实现产教融合育人。
03
思政融入点
考虑知识点-思政点-实践点，思政建设融入实验教学，建立完整的实验学习体系和育人模式，增强学生的爱国热情和民族自豪感，培养家国情怀。
(1)案例和思政相结合，讲好身边人、身边事
以实际实验案例贯穿，深挖实验中的科学精神、人文精神，强调科学素养。如虚拟仿真平台中的实验设备完全仿照研发的真实设备，陆俭国教授等人为此付出了巨大心血，研制的可靠性试验设备已广泛应用于电器行业骨干企业，产品可靠性得到提升，应用于国家重点工程，改变了我国重点工程完全依靠国外产品的历史，促进行业进步。产生情感共鸣，确立投身服务国家的坚定信念。
(2)科研反哺教学，理论与实践相结合，树立优良学风
科教融合，工学并举，强调理论与实践结合。理论研究成果支撑国家科技进步二等奖、省部级科研奖励及可靠性试验方法国家标准的获取，并融入虚拟仿真实设计，如典型电器产品的可靠性实验方案的确定、失效分析方法的研究、可靠性优化设计方法的应用等内容贯穿，增强学生科教相长的信念，培养创新意识和工匠精神。
五、评价与成效
1
学生评价
学生针对虚拟仿真金课建设给与了高度的评价：了解了我校在电器可靠性领域取得的傲人成绩，课程组实验教学治学态度严谨，采用线上和线下、虚拟仿真实验和真实实验录像相结合的方式，建立了学生对电器可靠性试验的整体认知；网络虚拟实验让学生有了动手操作的学习机会，有助于将理论知识的扎实。实验教学生动有趣、重点突出，重视培养学生独立思考和解决问题的能力，有效激发学生学习兴趣，重视理论联系实际等。
2
同行和专家评价
教育部教职委委员西安交通大学刘进军教授、福州大学许志红教授对“电器可靠性试验、评价及失效分析虚拟仿真实验平台”进行多方位评价：提供了高度仿真的虚拟实验环境，将课本抽象的知识真实化、形象化，知识点设置步骤脉络清晰，指导学生进行主动分析和思考，培养学生的创新思维意识，提高学生专业兴趣和理论联系实际的能力。并紧密结合河北工业大学电气工程学科与专业的发展、人才培养方向、社会和企业需求，利用现代信息技术以虚促实，有效拓展与延伸实验教学的内容和宽度，更新教学资源。面向社会提供免登录链接，提供教学训练所用资源、面向定点企业提供培训和服务。
3
应用成效
利用网络教学为学生和行业相关人员提供了高度仿真的虚拟实验环境，解决了传统可靠性试验教学中电器产品结构无法拆解、可靠性设备缺少、可靠性试验时间长、试验成本高、学生无法了解全过程等的限制，实现了实验方法和内容广度的延伸与拓展：泛在化的网络虚拟可靠性试验不受时间和空间的限制，解决了传统可靠性试验的实验环境缺乏、实验时空受限等问题，实现了实验时间与空间的延伸与拓展：资源和多样的教学方法不仅可供本校学生和其他高校学生使用，也可面向社会开放运行，实现资源共享的延伸与拓展。
福州大学等已进行实验教学，行业相关人员已进行相关使用，目前访问达3.2万多人次，为整体提升专业人才的实验技能提供平台。
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