金属材料工程三维虚拟实验教学系统简介

金属材料工程是材料成型专业的一门主干技术基础课,其理论性和实践性都很强,它的实验教学是课程教学中的一个重要实践环节。目前,现实中的金属材料工程实验存在以下局限性:

1.    硬件依存性较强,只能在特定实验室进行;

2.    需要数量较大的仪器设备,才能满足学生独立进行实验的需求;

3.    部分实验具有一定危险性;

4.    部分实验费时、费力、效率低,而且实验过程繁琐、枯燥。

本虚拟仿真实验教学课程主要包含以下典型实验:

•    电阻点焊熔核偏移原理实验

•    金属激光熔化3D打印虚拟实验

•    金属热膨胀虚拟实验

•    复合材料水氧虚拟仿真实验

•    氧乙炔烧蚀虚拟仿真实验

•    固溶时效虚拟仿真实验

1)电阻点焊熔核偏移原理实验

 偏移改善措施的选择  

熔核偏移过程演示

2)金属激光熔化3D打印虚拟实验

金属3D打印虚拟实验场景

打印前检查基体水平度

3)金属热膨胀虚拟实验

打开炉腔

测量金属试样的尺寸

4)复合材料水氧虚拟仿真实验

设置控温器温度

取下管式炉的管堵

5)氧乙炔烧蚀虚拟仿真实验

放置样品

调整燃烧枪位置

6)固溶时效虚拟仿真实验

样品冷却

查看组织变化


本系统可满足以下主要性能指标:

1、为保证系统的交互性和扩展性,系统须采用国际领先的Unity3D引擎开发而成;

2、为保证系统的先进性,实验系统所使用的网页播放器插件须采用主流3D引擎插件,且插件在近1年内有更新版本,并可支持后续的优化升级;

3、系统与虚拟仿真实验教学管理平台软件无缝对接,教师端能够自动生成智能指导和自动批改规则,且教师能够对规则进行细节修改;

4、系统提供实验过程中的智能指导功能,该指导为启发性指导,通过一步步的提问式引导,进而启发学生思考;

5、系统提供实验结果的自动批改功能,学生实验结束且提交后,系统调用自动批改规则可以自动算出学生实验得分,教师端还可以查看得分细节,了解学生的得分细节;

6、系统服务器端用户分为学生、教师、教务管理员和系统管理员四种角色,不同角色拥有不同权限。

学生:选课、选择实验、开展实验、接受实验指导、在线提交实验报告、保存和提交实验结果、查询实验成绩和批语。

教师:典型实验库维护、发布实验、安排实验、批改实验报告、系统指导、统计并发布学生的实验成绩和批语。

教务管理员:课程计划、开课计划、选课日期设置、开课审核、开课查询

系统管理员:用户管理、分组管理、角色管理、权限管理、系统维护等。

性能指标:

支持同时在线用户数1万人以上,经测试,系统运行稳定,不限终端用户数,完全能满足日常教学使用。

服务器运行环境

操作系统:Windows Server ,Linux/Unix Server

Web服务器:Tomcat6.0,JDK6.0

数据库:MySQL

客户端运行环境

操作系统: All Windows系列

相关信息:

研制单位:北京邮电大学 北京润尼尔网络科技有限公司

通讯地址:北京市海淀区北三环中路44号院文教产业园1号楼  邮政编码:100876

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