开放式网上机械原理虚拟实验室软件

开放式网上机械原理虚拟实验室软件

机械原理课程是机械类专业的一门主干技术基础课，其理论性和实践性都很强，它的实验教学是机械原理课程教学中的一个重要实践环节。目前，现实中的机械原理实验存在以下局限性：

• 硬件依存性较强，只能在特定实验室进行；

• 需要数量较大的仪器设备，才能满足学生独立进行实验的需求；

• 部分实验具有一定危险性，如减速器拆装等实验；

• 部分实验费时、费力、效率低，如齿轮范成实验不但需要足够多套数的范成仪，而且实验过程繁琐、枯燥；

随着招生规模的逐年扩大，教学改革的不断深入，机械原理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，我们开发了开放式网上机械原理虚拟实验室软件。

该软件是针对大学专科、本科《机械原理》实验课程配套开发的可在网上开展的虚拟实验，软件模拟实验中用到的器材和设备，提供与真实实验相似的实验环境，提供网上实验教学过程管理功能，包括：典型实验库的维护、实验安排、提交实验报告、实验批改、成绩统计、实验答疑等功能模块。可满足高等学校和各类培训机构实验教学环节的需要，尤其适用于远程教学。

软件提供了50种机构模型和若干种常用机械实验台：

1、齿轮

锥齿轮、人字齿轮、斜齿轮、蜗轮等

2、凸轮

滚子凸轮、等宽凸轮、移动凸轮、平底凸轮等

3、连杆

摆动导杆、双摇杆、吊车、曲柄摇杆等

4、运动副

齿条、滑动副、圆柱副、齿轮副等

5、PJC-B 创意组合机械系统搭接综合实验台

包括控制器、齿轮、电动机等实验器材

6、功率流式齿轮传动实验台

包括功率流式实验台、实验仪、砝码等实验器材

7、齿轮范成仪

包括范成仪、圆规、铅笔、剪刀等实验器材

8、转子动平衡实验台

包括JPH—A 型动平衡试验台、转子试件、百分表等实验器材

9、减速器

包括实验用2级减速器、游标卡尺等实验器材

10、带传动实验台

包括发电机、测力计、百分表、砝码等实验器材

11、螺栓联接综合实验台

包括CQL-A 螺栓联接综合实验台、锥塞、扳手等实验器材

备注：除上述器材，可以根据教学需要灵活再添加器件。

使用现有器材模型，系统可开展如下10个常用机械虚拟实验的训练：

• 机构陈列柜；

• 机构运动参数测试；

• 齿轮传动效率；

• 齿轮范成原理；

• 转子动平衡；

• 带传动；

• 一级减速器拆装；

• 二级减速器拆装；

• 螺栓联接综合实验；

• 组合式轴系结构设计与分析；

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