智能制造虚拟仿真教学应用

在信息化的21世纪,互联网、计算机、大数据、智能化等依托网络信息技术已经成为整个社会生产、生活不可或缺的一部分,也成为现代教育领域重要的创新方向。尤其受近几年居家办公影响,人们对线上教学的接受度广泛提升,以智能制造为基础,探索虚拟仿真模拟教学的有效方式已经成为大势所趋,智能制造虚拟仿真教育改革呼声越来越高。鉴于此,文章结合智能制造视角,进一步研究智能制造虚拟仿真教学应用策略,以期全面改善智能制造虚拟仿真教学现状,全面提高智能制造虚拟仿真教学质量,培养更多优质智能制造人才。     

虚拟仿真模型设计在《建筑装饰构造》课程教学中的应用研究

在传统的“以教促学”模式下,《建筑装饰构造》授课方式过于单一,知识讲解抽象、乏味,教学效果不甚理想。课程实训教学中普遍存在实训室缺失、实训工地难找、工地施工项目难与教学内容匹配等实际问题。尤其是受疫情影响,如果采用线上教学方式,实训教学更受限制。虚拟仿真模型设计能在很大程度上弥补实训条件不足的问题,而且不受时间、空间、成本等因素的限制,通过三维虚拟仿真模型设计及演示,既可以将枯燥乏味、复杂的构造知识讲清楚,还可以多方面提高学生的软件表现技能,“寓教于乐”的教学方式有利于提高学生学习兴趣,让学生在实践操作中获得视、听、触觉等多维感官体验,利于提升教学质量。     

环S无碳势能小车的优化设计与轨迹仿真

为研究环S型轨迹无碳小车运动特性,进而对其结构进行优化设计及调整。首先建立环S轨迹的数学模型,并使用matlab软件对数学模型进行分析调整,得到无碳小车最优结构参数。然后再使用SolidWorks软件对无碳小车运动轨迹仿真。仿真轨迹结果显示,该环S无碳势能小车能够完整跑出环S型轨迹。为我国无碳小车传动和控制技术提供有力理论依据。     

矿山电工虚拟仿真教学探讨

矿山电工课程是培养学生掌握煤矿电工技术及安全相关基本理论、基本知识和基本技能的专业基础课,在课程教学过程中,存在课程内容多、部分知识抽象难懂、与现场联系不够紧密以及难以发挥学生主观能动性的特点。探讨将课程内容结合虚拟仿真形式进行呈现,通过虚拟仿真教学,加深学生对课程内容的认识和理解,提高学生学习的主观能动性,提高教学效果。     

汽车自动空调故障诊断虚拟仿真教学系统设计

依托现有汽车自动空调教学设备,借助虚拟仪器技术,构建汽车空调系统故障诊断虚实结合的项目化实践教学,开发一套汽车空调故障诊断虚拟仿真教学系统。该系统可供教师课堂教学以及学生自主学习使用,对学生掌握汽车空调故障诊断、提高实践教学效果具有重要意义。同时,该系统实现了实验方式与教学方式的新变革,对学生创新思维和创新能力的培养起到良好的促进作用。     

船舶过闸虚拟仿真实验设计与实践

虚拟仿真实验是借助多媒体、仿真以及虚拟现实等技术而产生和发展的一种实验模式。针对船舶过闸工作原理及全过程,基于Unity3D虚拟仿真技术和精细化3D建模技术,该文设计并开发了船舶过闸虚拟仿真实验系统,实现了实验环境的真实性。该系统包括认知引导、辅助提示、仿真计算、自动评判等多个子模块,通过构建船舶过闸的VR（虚拟现实）,实现了情境代入式、自主式、交互式、模块式和反思式的实验教学方法,培养了学生的问题意识、创新精神以及自主学习和自我反思的能力。     

面向新工科人才培养的风力发电虚拟仿真实验平台设计及应用

为了从新工科人才培养的角度助力“双碳计划”,设计了一套风力发电虚拟仿真实验平台,并在实践教学中应用。首先,构建虚拟仿真平台整体框架。其次,以风力机变桨距控制、整流器及逆变器矢量控制作为基础实验项目,并在分析实际工程背景的前提下,设计了发电机低耗运行和不平衡电压下的逆变器控制拓展实验。最后,完成包括课前预习测验自动计分、课中实验结果即时评判以及课后总结报告自动初评等环节在内的实验教学全流程考核。虚仿平台实际应用效果表明,作为理论课教学内容的有力补充,该平台有助于提升学生创造性解决风力发电领域复杂工程问题的能力。     

LNG接收站虚拟仿真创新实验平台建设

液化天然气（LNG）接收站因其低温高压、介质易燃易爆,令现场教学培训困难。因此,该文提出基于典型站场工艺搭建虚拟仿真系统。首先,进行真实场景还原、流程操作模拟、设备拆装等,满足学生基本实践需求。其次,利用Aspen HYSYS软件建立站场运行的动态模拟引擎,将工艺操作控制响应的动态模拟结果同步显示,引导学生将知识与工程实践操作结合。最后,开发了多种冷能回收利用模块,预留接口,培养学生根据需求解决复杂工程问题的思维和能力。     

结构风工程线上资源—虚拟仿真平台建设创新实践探索

该文根据结构风工程课程的特点以及土木与机场工程专业研究生的教学目标,依托南京航空航天大学力学国家一流学科,基于虚拟仿真技术,从教学方案设计、创新实践以及虚拟实验的改进等方面,进行了结构风工程课程的教学改革探索,旨在为土木与机场工程相关专业的研究生提供技术领先、性能优异的创新实验平台和环境,突出专业特色,强化学生的实践能力,全面提升该专业应用型人才和创新型人才培养的水平。     

虚拟仿真在土木工程施工PBL教学改革中的应用

土木工程施工是土木工程及相关专业的一门核心课程,具有实践性强、理论性弱的特点。针对本课程教学方式传统、不能较好地培养学生工程实践能力的问题,提出了基于PBL教学方法并结合虚拟仿真实验平台展开的教学模式。基于本课程的现状与问题,阐述该教学模式的特点,介绍了教学内容的重构与工程问题的设置方法,最后,以土方开挖为例,介绍了基于PBL教学方法并结合虚拟仿真平台展开的教学模式在课程中的应用。经过实际应用,证明该教学方法可有效调动学生积极性、培养学生实践能力和解决工程实际问题的能力,教学效果显著提升。