实验项目特色

“齿轮钢表面渗碳全流程工艺仿真与实训”虚仿系统使实验教学可弥补高校无法实际实验操作的不足,将虚拟实验与生产实际相结合,构建了一种全新的实践教学模式,增强了学生工程实践能力,培养了学生的创新意识和创新思维,提高了学生综合素质。教学特色如下:

1.实验方案设计思路

本项目以学生为中心,坚持“能实不虚,以虚补实”的原则,综合运用3D建模、交互式虚拟现实、Web网络和数据库技术,以真实场景的空间布局、仪器设备为蓝本,构建集生产环境、设备、工具等为一体的虚拟实验,以弥补真实实验如设备投入大、实验耗时长、能源消耗大等诸多不足。本项目可对大量学生进行一对一的教学引导,完成实验教学任务,弥补传统实验教学的不足,在课堂下,学生可反复进行实验,基本做到“亲力亲为”,可达到很好的实验教学效果。

2.教学方法创新

本项目结合生产实际案例,采用虚拟现实构建虚拟化全流程渗碳热处理厂房,学生在虚拟环境下设计合理的热处理工艺及相应的工艺参数,同时进行组织评价及性能测试,掌握成分、工艺参数对材料组织性能的影响。本项目通过齿轮钢表面渗碳实验,构建了覆盖预习、实施、拓展、测试、报告等一体的操作流程,同时基于学习者能力水平的差异开创了“完整实验流程学习”、“ 规律认知”和“案例探究”等三个递进式模块,可满足不同阶层人群的需求。本项目采用引导启发以及互动式教学模式,通过人机交互操作,培养高校学生和企业员工对齿轮钢表面渗碳全流程实验设备及工艺的直观认知,自主分析工艺与性能之间的关联性,优化工艺方案,达到提高学生工程实践和创新能力的目的。

3.评价体系创新

为有效评价学生的学习和实验效果,提供了操作过程自动评价、实验报告和理论测试等方式,建立了完善的考核标准,实现对学生虚拟实验过程进行全方面的记录、总结和评价。建立了对应的反馈机制,全面统计学生反馈的建议和意见,为实验的持续建设与更新提供有力的参考。