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

    機械工程是以有關(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)實踐中的技術(shù)經(jīng)驗，研究和解決在開發(fā)、設(shè)計、制造、安裝、運用和修理各種機械中的全部理論和實際問題的應(yīng)用學(xué)科。隨著“工業(yè)4.0”、“中國制造2025”的提出，這也給當代機械工程專業(yè)的學(xué)生及從業(yè)人員提出了更高的要求。

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

    為解決上述問題，同時，積極響應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+雙創(chuàng)+中國制造2025的號召，格如靈科技與天津職業(yè)交通學(xué)院工程機械電氣虛擬仿真系統(tǒng)項目落地。

    工程機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CLG922E而設(shè)計的，致力于提供電氣系統(tǒng)方面的教學(xué)實訓(xùn)。該系統(tǒng)涵蓋了“結(jié)構(gòu)原理”、“拆卸實訓(xùn)”、“安裝實訓(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)生提供了一個更加直觀、生動和真實的學(xué)習(xí)環(huán)境。

    在結(jié)構(gòu)原理模塊中，學(xué)生可以通過虛擬仿真深入了解挖掘機電氣系統(tǒng)的構(gòu)造和工作原理。拆卸實訓(xùn)和安裝實訓(xùn)模塊則為學(xué)生提供了模擬實際操作的平臺，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際工作中可能遇到的故障情況，幫助學(xué)生提高解決實際問題的能力。

    工程機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)生在課后利用個人電腦進行自主學(xué)習(xí)和鞏固。

工程機械電氣虛擬仿真系統(tǒng)必要性

    安全性高：機械工程涉及到的實驗往往包含一定的風(fēng)險，使用虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)建一個安全的實驗環(huán)境，避免實際操作中可能出現(xiàn)的安全事故。

    成本效益：虛擬仿真可以減少對實際材料的消耗和設(shè)備的磨損，從而降低實驗成本。此外，它還可以通過縮短產(chǎn)品開發(fā)周期來減少總體成本。

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

    促進創(chuàng)新：虛擬仿真技術(shù)提供了一個平臺，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)計和實驗，激發(fā)創(chuàng)新思維。

    適應(yīng)性強：虛擬仿真實驗教學(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)需求和進度，提供個性化的學(xué)習(xí)體驗。

    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)域加強其應(yīng)用與研究。

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

    并行工程建模仿真：虛擬仿真技術(shù)可以用于機器開發(fā)的多個方面，包括材料工藝特性、機械傳動、控制等的聯(lián)合測試，這在實體環(huán)境中難以實現(xiàn)。

    實驗教學(xué)發(fā)展：虛擬仿真技術(shù)支持學(xué)校實驗教學(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)計和組織教學(xué)活動。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需求，靈活調(diào)整虛擬仿真實驗的內(nèi)容和難度，從而更好地促進學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，教師還可以通過虛擬仿真系統(tǒng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行實時監(jiān)測和評估，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高教學(xué)質(zhì)量，同時也大大增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和實踐能力，學(xué)生可以在實踐中學(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械電氣領(lǐng)域的知識和技能。助力學(xué)院培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的工程機械電氣人才，為未來的工程建設(shè)事業(yè)貢獻力量。