格如靈科技案例集|天津職業(yè)交通學(xué)院工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)

    機(jī)械工程是以有關(guān)的自然科學(xué)和工程技術(shù)為理論基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，研究和解決在開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)用和修理各種機(jī)械中的全部理論和實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用學(xué)科。隨著“工業(yè)4.0”、“中國(guó)制造2025”的提出，這也給當(dāng)代機(jī)械工程專業(yè)的學(xué)生及從業(yè)人員提出了更高的要求。

    在傳統(tǒng)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐培養(yǎng)中，由于存在機(jī)械種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴、場(chǎng)地限制、存在安全隱患等問(wèn)題，教師難以全面開展實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生只能被動(dòng)地接受理解理論知識(shí)，缺少實(shí)際操作能力和主動(dòng)探究的積極性。

    為解決上述問(wèn)題，同時(shí)，積極響應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國(guó)制造2025的號(hào)召，格如靈科技與天津職業(yè)交通學(xué)院工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)項(xiàng)目落地。

    工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)是專為學(xué)院目前主要教學(xué)使用的柳工挖掘機(jī)CLG922E而設(shè)計(jì)的，致力于提供電氣系統(tǒng)方面的教學(xué)實(shí)訓(xùn)。該系統(tǒng)涵蓋了“結(jié)構(gòu)原理”、“拆卸實(shí)訓(xùn)”、“安裝實(shí)訓(xùn)”和“故障診斷”四大核心模塊，全方位滿足學(xué)院的教學(xué)需求。該系統(tǒng)是一個(gè)具有前瞻性和創(chuàng)新性的教學(xué)工具，為學(xué)生提供了一個(gè)更加直觀、生動(dòng)和真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。

    在結(jié)構(gòu)原理模塊中，學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真深入了解挖掘機(jī)電氣系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理。拆卸實(shí)訓(xùn)和安裝實(shí)訓(xùn)模塊則為學(xué)生提供了模擬實(shí)際操作的平臺(tái)，讓學(xué)生在安全的環(huán)境中練習(xí)并掌握電氣系統(tǒng)的安裝和拆卸技能。故障診斷模塊則模擬各種實(shí)際工作中可能遇到的故障情況，幫助學(xué)生提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

    工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)軟件支持PC、zspace版本，可以與專業(yè)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)硬件設(shè)備或裸眼3D顯示設(shè)備完美結(jié)合，為課堂教學(xué)提供沉浸式的展示效果。PC版本則方便學(xué)生在課后利用個(gè)人電腦進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和鞏固。

工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)必要性

    安全性高：機(jī)械工程涉及到的實(shí)驗(yàn)往往包含一定的風(fēng)險(xiǎn)，使用虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)建一個(gè)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，避免實(shí)際操作中可能出現(xiàn)的安全事故。

    成本效益：虛擬仿真可以減少對(duì)實(shí)際材料的消耗和設(shè)備的磨損，從而降低實(shí)驗(yàn)成本。此外，它還可以通過(guò)縮短產(chǎn)品開發(fā)周期來(lái)減少總體成本。

    提高效率：通過(guò)虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以在模擬的環(huán)境中進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，快速學(xué)習(xí)和掌握復(fù)雜的機(jī)械工程概念和操作技能。

    促進(jìn)創(chuàng)新：虛擬仿真技術(shù)提供了一個(gè)平臺(tái)，讓學(xué)生可以在不受物理限制的情況下嘗試創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新思維。

    適應(yīng)性強(qiáng)：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)是高等教育信息化的重要組成部分，它能夠適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和進(jìn)度，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

    政策支持：教育部已經(jīng)明確提出將虛擬仿真技術(shù)作為改革傳統(tǒng)教學(xué)方法、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的重要手段，并在職業(yè)教育領(lǐng)域加強(qiáng)其應(yīng)用與研究。

    應(yīng)對(duì)突發(fā)事件：在特殊情況下，虛擬仿真技術(shù)可以確保教學(xué)活動(dòng)的正常進(jìn)行，不受外部因素的影響。

    并行工程建模仿真：虛擬仿真技術(shù)可以用于機(jī)器開發(fā)的多個(gè)方面，包括材料工藝特性、機(jī)械傳動(dòng)、控制等的聯(lián)合測(cè)試，這在實(shí)體環(huán)境中難以實(shí)現(xiàn)。

    實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展：虛擬仿真技術(shù)支持學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，提供了一種新的教學(xué)模式，有助于提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

    天津職業(yè)交通學(xué)院工程機(jī)械電氣虛擬仿真系統(tǒng)可以為教師提供更多的教學(xué)資源和工具，幫助他們更好地設(shè)計(jì)和組織教學(xué)活動(dòng)。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求，靈活調(diào)整虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和難度，從而更好地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師還可以通過(guò)虛擬仿真系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，提高教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也大大增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和實(shí)踐能力，學(xué)生可以在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在操作中探索，在模擬中理解，從而更好地掌握工程機(jī)械電氣領(lǐng)域的知識(shí)和技能。助力學(xué)院培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的工程機(jī)械電氣人才，為未來(lái)的工程建設(shè)事業(yè)貢獻(xiàn)力量。