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纺纱技术三维虚拟实验教学系统简介

适用专业:服装设计与工程、非织造材料与工程、纺织工程等相关专业。

纺纱技术是纺织工程教育等相关专业的一门主干基础课,其理论性和实践性都很强,它的实验教学是纺纱技术教学中的一个重要实践环节。目前,现实中的纺纱技术实验存在以下局限性:

1、硬件依存性较强,只能在特定实验室中进行;

2、需要数量较大的仪器设备,才能满足学生人手一套设备独立进行实验的需求;

3、部分实验的操作过程比较繁琐,导致学生在实物实验中操作不顺畅,缺少时间去主动思考。

随着招生规模的逐年扩大,教学改革的不断深入,纺纱技术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,我们开发了纺纱技术三维虚拟实验教学系统软件。

该软件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。

使用现有器材模型,系统可开展如下9个常用实验的训练:

1、纺织专件虚拟实验

2、细纱锭子虚拟实验

3、粗纱锭翼虚拟实验

4、多功能卷绕机虚拟实验

5、长丝卷绕机虚拟实验

6、转杯纺虚拟实验

7、清梳联虚拟实验

8、粗细络连虚拟实验

9、并条机虚拟实验

纺织专件示教模块

软件采用三维建模模拟真实实验中用到的纺织专件,提供与真实实验相似的实验环境;

软件提供纺织专件器材栏,提供打手、锭翼、剑带、剑轮、剑头(剑杆)、罗拉、皮辊、摇架、针布、筒管、锭子、钢领等专件15件;

所有专件尺寸符合国标或行业标准,并能实现系列化设计;

软件具备良好交互性,左侧为专件器材区,右侧为互动实验区,用户可以自由选择调用哪些器材进行实验,灵活互动;

开放式虚拟仿真实验教学管理平台软件

一、平台背景

虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容,是学科专业与信息技术深度融合的产物。为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高〔2012〕4号)精神,根据《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》,教育部决定于2013年启动开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作。其中虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是中心建设的重要内容之一。

目前,大多数高校都有针对课程使用实验教学软件,但由于每个专业或课程的情况不同,购买的软件所采用的工作环境、体系结构、编程语言、开发方法等也各不相同。由于学校管理工作的复杂性,各校乃至校内各专业的实验教学建设大都自成体系,各自为政,形成了“信息孤岛”。主要面临如下问题:

• 管理混乱,各种实验教学软件缺乏统一的集中管理;

• 使用不规范,缺乏统一的操作模式和管理方式;

• 可扩展性差,无法支持课程和相应实验的扩展;

• 各系统的数据无法共享,容易形成“信息孤岛”;

• 缺乏足够的开放性;

• 软件部署复杂,不同的软件不能运行在同一台服务器上。

二、平台目标

该平台的目标就是高效管理实验教学资源,实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享,满足多地区、多学校和多学科专业的虚拟仿真实验教学的需求。平台要实现学校购置的所有实验软件统一接入和学生在平台下进行统一实验的目的,通过系统间的无缝连接,使之达到一个整体的实验效果,学校通过该平台的部署,不仅可以促进系统的耦合度,解决信息孤岛的问题,还可以使学校能够迅速实施第三方的实验教学软件。

平台提供了全方位的虚拟实验教学辅助功能,包括:门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、在线答疑、实验教学效果评估等功能,同时该平台可扩展集成第三方的虚拟实验课程资源或自建课程资源,为各类院校虚拟实验教学环境提供服务并进行相应的应用。