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無機(jī)非金屬材料三維虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

無機(jī)非金屬材料工程是材料科學(xué)與工程的學(xué)科平臺(tái)無機(jī)材料專業(yè)課程,主要培養(yǎng)具備無機(jī)非金屬材料科學(xué)基礎(chǔ)理論與工程專業(yè)知識(shí),能夠從事無機(jī)非金屬材料工業(yè)的項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、研究開發(fā),具有較強(qiáng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算機(jī)能力,素質(zhì)優(yōu)良,富有創(chuàng)新精神的高級(jí)工程技術(shù)專業(yè)人才。全國(guó)各高校材料科學(xué)與工程學(xué)院均有開設(shè)。

無機(jī)非金屬材料工程三維虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)軟件是以理論知識(shí)為指導(dǎo),以計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托而建立的一種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。它利用計(jì)算機(jī)模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,通過信息網(wǎng)絡(luò)操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一種全新的教學(xué)模式。虛擬實(shí)驗(yàn)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)各種虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境,實(shí)驗(yàn)者以交互的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,可以像在真實(shí)的環(huán)境中一樣完成各種預(yù)定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,最大限度地模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)景,并提供與實(shí)際實(shí)驗(yàn)的操作方法相類似的實(shí)踐體驗(yàn)。

本虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程主要包含以下典型實(shí)驗(yàn):

•    永久磁性陶瓷原料合成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷原料燒結(jié)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷原料成型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷線收縮率測(cè)定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷樣品充磁虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷磁性能測(cè)試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷原料粒度分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷XRD分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷樣品吸水率、體密度、比重虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

•    永久磁性陶瓷樣品硬度測(cè)定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

(1)永久磁性陶瓷原料合成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景

使用酸度測(cè)試計(jì)測(cè)量酸度

(2)永久磁性陶瓷原料燒結(jié)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

在研缽中壓碎成顆粒狀

高溫爐加熱

(3)永久磁性陶瓷原料成型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

永久磁性陶瓷原料成型虛擬實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景

使用加壓裝置給模具加壓成型

(4)永久磁性陶瓷線收縮率測(cè)定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

試樣放入干燥箱進(jìn)行干燥處理

測(cè)量干燥后試樣的尺寸,并計(jì)算線收縮率

(5)永久磁性陶瓷樣品充磁虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

樣品充磁虛擬實(shí)驗(yàn)室

充磁過程

(6)永久磁性陶瓷磁性能測(cè)試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

使用游標(biāo)卡尺測(cè)量試樣

樣品放入儀器的指定測(cè)量位置

(7)永久磁性陶瓷原料粒度分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

超聲波震蕩過程

通過軟件進(jìn)行分析視圖

(8)永久磁性陶瓷XRD分析虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景

樣品放入XRD分析儀進(jìn)行測(cè)試

(9)永久磁性陶瓷樣品吸水率、體密度、比重虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

試樣放入吸水率測(cè)定儀

搭建分析天平,將試樣放入進(jìn)行記錄

(10)永久磁性陶瓷樣品硬度測(cè)定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

放置試樣到硬度計(jì)指定位置

硬度測(cè)量

本系統(tǒng)可滿足以下主要性能指標(biāo):

1、為保證系統(tǒng)的交互性和擴(kuò)展性,系統(tǒng)須采用國(guó)際領(lǐng)先的Unity3D引擎開發(fā)而成;

2、為保證系統(tǒng)的先進(jìn)性,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所使用的網(wǎng)頁(yè)播放器插件須采用主流3D引擎插件,且插件在近1年內(nèi)有更新版本,并可支持后續(xù)的優(yōu)化升級(jí);

3、系統(tǒng)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)軟件無縫對(duì)接,教師端能夠自動(dòng)生成智能指導(dǎo)和自動(dòng)批改規(guī)則,且教師能夠?qū)σ?guī)則進(jìn)行細(xì)節(jié)修改;

4、系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)過程中的智能指導(dǎo)功能,該指導(dǎo)為啟發(fā)性指導(dǎo),通過一步步的提問式引導(dǎo),進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生思考;

5、系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)批改功能,學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束且提交后,系統(tǒng)調(diào)用自動(dòng)批改規(guī)則可以自動(dòng)算出學(xué)生實(shí)驗(yàn)得分,教師端還可以查看得分細(xì)節(jié),了解學(xué)生的得分細(xì)節(jié);

6、系統(tǒng)服務(wù)器端用戶分為學(xué)生、教師、教務(wù)管理員和系統(tǒng)管理員四種角色,不同角色擁有不同權(quán)限。

學(xué)生:選課、選擇實(shí)驗(yàn)、開展實(shí)驗(yàn)、接受實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、保存和提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果、查詢實(shí)驗(yàn)成績(jī)和批語(yǔ)。

教師:典型實(shí)驗(yàn)庫(kù)維護(hù)、發(fā)布實(shí)驗(yàn)、安排實(shí)驗(yàn)、批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、系統(tǒng)指導(dǎo)、統(tǒng)計(jì)并發(fā)布學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)和批語(yǔ)。

教務(wù)管理員:課程計(jì)劃、開課計(jì)劃、選課日期設(shè)置、開課審核、開課查詢。

系統(tǒng)管理員:用戶管理、分組管理、角色管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)維護(hù)等。

性能指標(biāo):

支持同時(shí)在線用戶數(shù)1萬人以上,經(jīng)測(cè)試,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,不限終端用戶數(shù),完全能滿足日常教學(xué)使用。

服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境

操作系統(tǒng):WindowsServer,Linux/UnixServer

Web服務(wù)器:Tomcat6.0,JDK6.0

數(shù)據(jù)庫(kù):MySQL客戶端運(yùn)行環(huán)境

操作系統(tǒng):AllWindows系列

相關(guān)信息:

研制單位:北京潤(rùn)尼爾網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

通訊地址:北京市海淀區(qū)北三環(huán)中路44號(hào)院文教產(chǎn)業(yè)園1號(hào)樓郵政編碼:100876

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