教师如何培养未来的游戏规则改变者
借助我们由虚拟孪生技术支持的全新教育体验,教师们正在创建一种新型的课堂,培养新一代多学科工程师,为应对日益复杂的未来做好准备。
当老师很辛苦,尤其是在我们生活的这个时代。
随着产品开发变得多面和更加复杂,我们的工程毕业生在进入工作场所时发现自己处于一种不舒服的境地——他们发现自己还没有为未来做好准备。
毫无疑问,技能差距和人才短缺是现实情况。学生在课堂上学到的知识与雇主的实际需求之间的脱节已经发展成为一种危机,威胁着多学科的长期发展能力。
因而,迫切需要新的工程和数字技能来创造可持续的创新,支持我们的未来。现在,教师有一个独特的机会来塑造这个未来——通过改变他们的学习环境和流程来创建一种新型的课堂。
技能差距越来越大,尤其是在航空等行业。学生在毕业后通过参加持续专业培养(CPD)课程来接受额外的培训。这凸显了标准课程中教授的内容与行业所需的内容之间的差异。
各行各业都在寻找哪些额外的技能?
- 电气化、网联化和自动驾驶车辆
- 航空航天与国防
- 高科技和消费电子
需要以下方面的专业知识:
- 电动动力总成
- 电池技术
- 连接系统
- 可持续性(生命周期评估材料)
- 人工智能
需要以下方面的专业知识:
- 轻质材料
- 高效推进系统
- 生命周期环境影响
需要以下方面的专业知识:
- 电气工程
- 机械工程
- 软件工程
第一章
世界正变得多学科化
第二章
教学必须面向未来
第三章
培养未来的游戏规则改变者
第一章
世界正变得多学科化
消费者现在想要更好、更可持续、更复杂的产品,这需要多学科工程师的聪明才智和专业知识。因此,各行各业现在都在寻找能够在协作环境中工作的熟练多学科工程师。
在这一情形下,我们的学生将被期望成为未来的工程师和游戏规则改变者。为了在未来快速进步,学生们必须变得多才多艺,获得远远超出教科书范围的知识。
什么是达索系统的教育体验?
我们的教育体验由定制的学习路径、尖端软件、认证和活跃的在线社区组成,可以帮助教育工作者为学生提供所需的技能,使他们为未来做好准备,提高就业能力。
借助我们的教育体验,学生获得所需的知识、经验、专项技术和协作技能,为就业做好准备,并在充满活力的多学科工程世界中快速进步。
教师的角色在这里变得越来越关键。现在,他们有机会推动学生跳出思维定势——利用虚拟孪生技术等功能,通过具有吸引力的课程规划、练习和行业现实项目,打造一种新的动手学习体验。
然而,教师面临以下几项挑战:
- 行业转型是持续而快速的。每一天,它都在改变人们的工作方式和应对复杂技术挑战所需的技能。教师必须不断调整他们的课程以适应这些变化,但他们缺乏必要的时间来了解和更新他们的课程。
- 建立新的解决方案并成为改变的推动者并不容易。学术界也受到许多与课程相关限制的约束。教师通常缺乏资源(例如行业用例和行业数据)和时间来实施这种大范围和规模的变更。
- 学生在课堂上难以保持积极性和参与度。美国国家科学院(National Academy of Sciences)的一项研究表明,参加传统讲座的学生不及格的可能性是参与实践学习的学生的 1.5 倍。4 动手学习对学生的好奇心、团队合作和积极性有积极的影响。
现在是时候做出改变了——可以让教师自由地利用行业和社区的全球知识库,制定始终具有吸引力且最新的课程规划,并为学生提供合适的技能,使他们为未来做好准备并提高就业能力。
第二章
教学必须面向未来

现代工程项目很少是孤立存在的。真正成功的产品是协作开发的,来自不同学科的工程师并肩工作。
未来的工程需要打破团队之间的开发孤岛。随着世界变得循环、可持续和复杂,多学科工程成为解决现实世界问题并提高产品质量和可持续性的唯一途径。协作必须从一开始就作为必不可少的一部分。
因此,通过连接不同学科、培养学生批判性思维的“基于体验的项目”课程来补充教科书问题,这是令人鼓舞的。教师可以通过以下方法让学生发展他们的知识和技能,从而进一步营造这种环境,并让学生为工作世界的不可预测性做好准备:
- 基于项目的学习
- 与行业合作伙伴密切协作
基于项目的学习(PBL)是一种动手实践、基于项目的方法,让学生有机会边做边学,而不是通过传统的讲座。在虚拟孪生的支持下,PBL 鼓励学生在基于团队的环境中构思、设计、实施和操作复杂的系统和流程,超越课堂的界限进行思考。
因此,学生可以更快地学习,更好地理解不同的知识,并在真实环境中解决关键问题。他们在学习中也变得更加投入和积极。
行业合作伙伴提供对各种主题关键要素的宝贵见解,平衡理论知识与实际应用。他们的意见确保课程保持实用性和以行业为重点。通过让行业合作伙伴参与课程开发并提供现实生活中的问题解决体验,学习模块和课程从一开始就更加符合行业需求。
行业也可以提供建议或资助有益于学校和学生的研究项目。反过来,教师将有更多的资源来培养下一代学生,研究新的科学和行业问题。最终,这将使毕业生在完成课程后立即为就业做好准备。这对每个人来说都是双赢的。
这些方法可以在一个协作学习环境中同时实施,从而无缝地为学生提供行业级的教学体验。
这就是我们的教育体验发挥作用的地方。
获得行业标准技术可确保学生接受的教育直接适用于他们未来的职业生涯。这种现实世界的接触有助于学生更现实地解决问题,并为他们应对实际的工程挑战做好准备。
第三章
培养未来的游戏规则改变者
40 多年来,达索系统一直是行业创新的催化剂,为全球超过 35 万家客户提供价值。我们的教育体验可以通过将行业最佳实践和知识直接传授到课堂中,帮助教师培养未来的游戏规则改变者。这就是我们将如何帮助他们实现这一目标:
体验式教学
- 作为我们教育体验的一部分,3DEXPERIENCE CATIA 提供了一个更加有序和集成的环境。它基于角色,提供与不同工程角色相关的特定工具。这种集成允许数字连续性,以实现设计和仿真任务之间的无缝过渡。
- 学生现在将有机会在一个统一的平台和基于单一数据源工作,而不是跨学科使用各种软件。这种方法反映了行业实践,允许他们在同一环境中遵循从设计到制造的整个产品生命周期。
您是否知道?
- 世界上 90% 的汽车都使用 CATIA 进行设计。
- 每 2.5 秒就有一架使用 CATIA 设计的飞机起飞。
- 超过 22,000 家公司在日常运营中使用 CATIA。

虚拟孪生
- 虚拟孪生是指按比例显示的真实系统或流程的数字表示。它允许教师通过在虚拟环境中设计、仿真和验证复杂的产品和流程来增强学习流程。
- 借助虚拟孪生,学生可以在安全的虚拟工作空间中尝试不同的设计方法并分析设计结果。
通过探索这些改变游戏规则的主题,了解虚拟孪生的全部功能:
- 虚拟制造
- 生成型设计 [MODSIM]
由于虚拟孪生可以将开发时间和材料使用量减少多达 50%,因此学生将学习如何在创建设计时考虑可制造性。
这降低了制造成本和浪费,节省了上市时间,提高了行业效率。
将产品设计与可制造性结合在一起也更进了一步。这不仅仅是确保产品能够高效制造。虚拟制造还强调了设计可持续和高效的制造流程的重要性。
MODSIM 在单一用户体验中统一了通用数据模型上的建模和仿真。
借助 MODSIM,仿真是产品开发流程中从头到尾、从需求到架构一直到产品管理的重要组成部分。
MODSIM 还通过在设计概念阶段预先进行验证和确认来降低后期故障和返工的风险。
借助 MODSIM,工程师可以确保产品满足所有质量、可持续性和可制造性要求。
有效协作
- 教师可以接触到全球同行和专家社区,持续讨论和交流最佳实践。
- 这种教育体验还包括由专家创建的定制学习路径,尖端软件和全球公认的认证计划。
- 不断增长的知识库使教师可以从越来越多的模块中进行选择,并设置自己的学习路径以满足他们的特定需求。
可访问资源
- 以前,在确保每个人都可以访问最新版本的同时管理课程和项目文件是一项挑战。现在,所有与项目相关的信息都可以在平台上访问,从而实现无缝协作。
- 实现数字连续性后,教师可以创建档案并跟踪学年及以后的课程和项目演变。档案还使重新访问和构建过去的项目变得更加容易。
- 学生还可以轻松发布问题和访问与项目相关的文档。这种集成方法允许各个层级的学生参与问答环节,增强整体学习体验。
数字连续性
- 3DEXPERIENCE 平台始终在线且始终可访问。其直观且可定制的仪表板可帮助教师在一个集中的在线位置跟踪课程信息和项目。
- 教师和学生可以从任何地方访问该解决方案和学习环境,并不间断地远程继续上课。
- 借助视觉丰富的仪表板,教师可以在一个方便的在线位置编辑和分发课程计划、作业、课堂笔记和资源。

您是否知道?
达索系统的认证项目是行业所需宝贵技能的差异化优势。
除了是对工程技能的定量衡量外,它还是一项全球公认的认证项目,可以使学生在竞争日益激烈的就业市场中脱颖而出。
总结
教师有能力塑造下一代游戏规则改变者,让他们掌握在复杂的多学科世界中快速进步的技能。借助我们的教育体验和 3DEXPERIENCE CATIA,他们已做好充分准备,体验新的工程课程。这种体验为学生提供了一个无需妥协的学习环境,并通过一个充满活力的领导者、专家和同行社区得以增强。
面向未来的课堂现在触手可及。剩下的就是开始实施这门课程了。
客户案例
1 “人工智能进入劳动力市场:Cengage 集团《2023 年就业能力报告》揭示了新的招聘趋势,毕业生信心动摇”Cengage(2023 年 7 月)
2 “迈向 2023 年:欧洲技能年”欧盟(2022 年 11 月)
3 “8.5 万亿美元的人才短缺”Korn Ferry
4 “主动学习可以提高学生在科研、工程和数学方面的表现”美国国家科学院院刊(PNAS)(2014 年 4 月)
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