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

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