云端虚拟仿真技术在《失效物理基础》课程中的应用

陈颖 王艳芳 李姝敏

（北京航空航天大学可靠性与系统工程学院 北京市 100191）

近年来，随着人工智能、“互联网+”、云计算、大数据、虚拟仿真等新兴技术的迅猛发展，开创了新技术、新产业和新模式为特征的新经济形式[1]。与此同时，高等教育教学改革也迎来了新的契机，利用网络及人工智能技术的教学模式已然成为一种重要的趋势[2]。

1 虚拟仿真技术的必要性

虚拟仿真可以将教学内容更加形象、逼真的展现在学生眼前，通过实时的交互提高课程内容的趣味性，翟明等[3]以能源动力相关课程群和应用型研究生培养基地为基础，建立基于虚拟仿真平台的能源动力类本、研一体化实验教学与管理系统，实现了从本科生到研究生的理论教学与实践教学一体化。

《失效物理基础》课程是以电子产品为研究对象，重点从静力学、动力学、电学和电磁学等角度讲授电子产品常见失效机理及其根源、影响因素,阐述如何将失效机理和物理模型应用于电子产品可靠性分析、设计、预计、评估、故障诊断以及健康管理等方面的一门本科生核心专业课。该课程的实践性非常强，要求学生结合实际的产品，从其工作的环境和载荷以及产品内部构造等内外因角度来进行分析，定位产品的薄弱环节，并通过仿真计算来评价产品的可靠性。传统线下理论授课的方式很难实现课程的实践性教学目标。课题组探索了采用虚拟仿真方法，加强课程的实践环节，利用计算机技术和软件工程、信息技术、仿真技术来支撑教学工作的方案，并进行了实践。……