開放式網(wǎng)上機械原理虛擬實驗室軟件

機械原理課程是機械類專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，其理論性和實踐性都很強，它的實驗教學(xué)是機械原理課程教學(xué)中的一個重要實踐環(huán)節(jié)。目前，現(xiàn)實中的機械原理實驗存在以下局限性：

• 硬件依存性較強，只能在特定實驗室進行；

• 需要數(shù)量較大的儀器設(shè)備，才能滿足學(xué)生獨立進行實驗的需求；

• 部分實驗具有一定危險性，如減速器拆裝等實驗；

• 部分實驗費時、費力、效率低，如齒輪范成實驗不但需要足夠多套數(shù)的范成儀，而且實驗過程繁瑣、枯燥；

隨著招生規(guī)模的逐年擴大，教學(xué)改革的不斷深入，機械原理實驗的教學(xué)任務(wù)越來越重，儀器設(shè)備臺套數(shù)和實驗教師數(shù)量相對不足等問題愈加突出。為了以最少的經(jīng)費投入解決以上問題，并進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強實驗效果、提高實驗教學(xué)質(zhì)量，我們開發(fā)了開放式網(wǎng)上機械原理虛擬實驗室軟件。

該軟件是針對大學(xué)專科、本科《機械原理》實驗課程配套開發(fā)的可在網(wǎng)上開展的虛擬實驗，軟件模擬實驗中用到的器材和設(shè)備，提供與真實實驗相似的實驗環(huán)境，提供網(wǎng)上實驗教學(xué)過程管理功能，包括：典型實驗庫的維護、實驗安排、提交實驗報告、實驗批改、成績統(tǒng)計、實驗答疑等功能模塊?？蓾M足高等學(xué)校和各類培訓(xùn)機構(gòu)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的需要，尤其適用于遠程教學(xué)。

軟件提供了50種機構(gòu)模型和若干種常用機械實驗臺：

1、齒輪

錐齒輪、人字齒輪、斜齒輪、蝸輪等

2、凸輪

滾子凸輪、等寬凸輪、移動凸輪、平底凸輪等

3、連桿

擺動導(dǎo)桿、雙搖桿、吊車、曲柄搖桿等

4、運動副

齒條、滑動副、圓柱副、齒輪副等

5、PJC-B 創(chuàng)意組合機械系統(tǒng)搭接綜合實驗臺

包括控制器、齒輪、電動機等實驗器材

6、功率流式齒輪傳動實驗臺

包括功率流式實驗臺、實驗儀、砝碼等實驗器材

7、齒輪范成儀

包括范成儀、圓規(guī)、鉛筆、剪刀等實驗器材

8、轉(zhuǎn)子動平衡實驗臺

包括JPH—A 型動平衡試驗臺、轉(zhuǎn)子試件、百分表等實驗器材

9、減速器

包括實驗用2級減速器、游標卡尺等實驗器材

10、帶傳動實驗臺

包括發(fā)電機、測力計、百分表、砝碼等實驗器材

11、螺栓聯(lián)接綜合實驗臺

包括CQL-A 螺栓聯(lián)接綜合實驗臺、錐塞、扳手等實驗器材

備注：除上述器材，可以根據(jù)教學(xué)需要靈活再添加器件。

使用現(xiàn)有器材模型，系統(tǒng)可開展如下10個常用機械虛擬實驗的訓(xùn)練：

• 機構(gòu)陳列柜；

• 機構(gòu)運動參數(shù)測試；

• 齒輪傳動效率；

• 齒輪范成原理；

• 轉(zhuǎn)子動平衡；

• 帶傳動；

• 一級減速器拆裝；

• 二級減速器拆裝；

• 螺栓聯(lián)接綜合實驗；

• 組合式軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析；

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、選擇實驗、開展實驗、接受實驗指導(dǎo)、在線提交實驗報告、保存和提交實驗結(jié)果、查詢實驗成績和批語。

教師：典型實驗庫維護、發(fā)布實驗、安排實驗、批改實驗報告、系統(tǒng)指導(dǎo)、統(tǒng)計并發(fā)布學(xué)生的實驗成績和批語。 

教務(wù)管理員：課程計劃、開課計劃、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)維護等。

性能指標：

支持同時在線用戶數(shù)1萬人以上，經(jīng)測試，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，不限終端用戶數(shù)，能滿足日常教學(xué)使用。

服務(wù)器運行環(huán)境：

操作系統(tǒng)：Windows Server ，Linux/Unix Server

Web服務(wù)器：Tomcat6.0，JDK6.0

數(shù)據(jù)庫：MySQL

客戶端運行環(huán)境：

操作系統(tǒng)： All Windows系列