航空铝合金回填式搅拌摩擦点焊工艺虚拟仿真实验

实验项目特色

1.项目建设必要性及先进性

由于回填式搅拌摩擦焊涉及材料、机械、物理等相关知识,很难在实验室为学生开展系统的实验机会,航空铝合金回填式搅拌摩擦点焊虚拟仿真实验解决了大量学生不能系统开展实验的问题,为学生提供了压力焊、金相、金属连接等知识点的体验,将知识、能力和素质有机融合,系统提供了金属流动、焊接工艺参数选择和焊接缺陷分析的操作与分析,减少了实验设备和材料投入,节省了实验成本,将课程抽象的知识真实化、形象化,加深学生对知识的认知程度。

回填式搅拌摩擦点焊作为新型的焊接方法列入课程内容,体现教学课程的前沿性,本虚拟实验可以完成回填式搅拌摩擦方法原理、焊接流程、金属组织分析、焊接缺陷分析等多项教学内容,特别针对焊点形成过程不能真实体现的问题,借助虚拟仿真实验切身体验回填式搅拌摩擦方法焊点形成实景,使学生有身临其境的沉浸感。

2.产学研用深度结合

本虚拟仿真项目以学校与企业和研究院所联合科研为背景,在现有科研基础上通过相互配合,发挥各自作用,形成了研究、开发、生产和应用的一体化体系,在分工和资源优势上协同,利用科研反哺教学、科研推动生产,虚拟实验弥补生产上工艺改进提升的不足,利用虚拟实验技术提高设计人员和生产人员的知识储备。

3.教学方法创新

航空铝合金回填式搅拌摩擦点焊虚拟仿真实验以学生为中心,学生主导焊接过程,通过探究性进行实验过程分析,对焊接工艺制定、焊点金属分析、焊接缺陷分析,增强学生对知识的获得感。老师或实验师对整个过程引导,启发学生创新意识,培养学生发现问题、解决问题的综合能力和高级思维,调动学生学习积极性。虚拟实验学习以线上线下结合方式进行,学生在线下储备相关知识后进行线上虚拟仿真实验。

4.评价体系创新

系统提供了不同的实验数据描述与展示手段,包括视频、图片、实验现象特效模拟等。为对学生学习效果进行考核评价,提供了操作过程自动记录、评分、理论测试和实验报告等方式,对学生的预习效果、实验步骤、实验测试和实验报告等建立完善的评价标准,实现对学生虚拟实验过程进行全方面的记录和总结。并建立了对应的反馈机制,全面统计学生反馈的建议、评价和意见,为实验的持续建设和更新提供有力的参考。

5.对传统教学的延伸与拓展

系统采用Web 网络技术,实现多人同时在线访问和学习(理论上可实现5000 人同时在线),保证学生在任何地点、任何时间灵活地开展实验学习,打破了传统实验课程在时间和空间上的限制。教师用户也可随时随地上传实验教学资料,进行实验教学指导和知识更新。并在实验系统使用和建设过程中,根据学生、教师等使用群体和教学内容的要求随时进行调整和更新实验。