水动力学三维虚拟实验教学系统简介

适用专业:力学、材料、土木、水利水电与给排水等专业。

水动力学是水利水电工程专业、造船工程专业的主干课程,它是一门应用科学,所研究的课题皆来自生产实践,与工程技术密切相关,其主要研究水的运动规律及其与边界的相互作用,同时它也是治河工程、灌溉排水工程、水力发电、航道及港口工程等学科的理论基础之一。目前,现实中的水动力学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.实验设备外形较大,实验室难以摆放足够数量的设备,无法满足学生独立进行实验的需求;

3.实验设备昂贵,操作不当极易造成设备损坏;

随着招生规模的逐年扩大,教学改革的不断深入,水动力学实验的教学任务越来越重,仪器设备台套数和实验教师数量相对不足等问题愈加突出。为了以最少的经费投入解决以上问题,并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量,特定制开发开放式网上水动力学虚拟实验室软件。

使用现有器材模型,课程可开展如下4个常用材料力学虚拟实验的训练:

•     水动力学口门实验

•     水动力学浅化实验

•     水动力学圆形浅滩实验

•     水动力学折射实验

(1)水动力学口门实验通过调节口门开度大小,观察实验现象的变化。

图1 调节口门大小

图2 注水

图3 观察现象

(2)水动力学浅化实验通过调节坡度大小,观察到水流运动现象

图4 调节坡度大小

图5 观察现象

(3)水动力学圆形浅滩实验通过随机改变圆形浅滩的直径和高度,观察水流运动现象

图6 调节浅谈半径和浅滩高度

图7 观察现象

(4)水动力学折射实验通过改变入射角度和坡度大小,观察水流运动现象的变化

图8 调节入射角度

图9 观察现象

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

TEL:400-888-3467  010-59508493

Web:http://www.rainier.net.cn     http://www.owvlab.net

E-mail:support@rainier.net.cn