疫情期间,停课不停学,停课不停教,停课不停实验。材料学院金属系教师为金属专业17级学生开设了“热处理工艺及设备”线上虚拟仿真实验教学课程。“热处理工艺及设备”课程是学校2019年度立项的虚拟仿真实验教学“金课”之一。虚拟仿真实验借助计算机技术生成三维实验模拟环境,使用者以第一主角身份沉浸于模拟环境之中,并与环境中的对象进行多感知交互,使用者在参与、体验中完成实验及相关理论知识的学习。
本次虚拟仿真实验教学采用的是“金属材料热处理综合实训VR实验系统”,该系统由学院教师自主研发,包括成绩管理、实验平台两大功能模块,分为线上Web版(鼠标/键盘为控制器)和VR硬件版(头盔/手柄为控制器),具有开放、灵活、可扩展的特点。目前能够开展金属热处理、硬度测试、金相分析以及拉伸性能测试等实验内容,针对相关实验环节存在的高危、高能耗特点能够起到很好的警示与节能作用。该VR实验系统可以适用于材料、成型以及机械类等相关专业(课程)的实验教学。
在线上实验教学中,以45钢淬火为例全面示范讲解了VR实验系统的操作方法与流程。首先,登录成绩管理模块预约实验,然后到实验平台模块开展实验。所有实验操作过程均上传至成绩管理模块并进行智能评分。实验后,学生即可到成绩管理模块查看当前实验成绩、打印实验报告。此外,也可根据当前实验分数及系统的操作评价,找出操作方法的不足,再次进行实验,以能更好的掌握关键实验环节。
在疫情防控的关键时期,学生无法参与现场实验操作,虚拟仿真实验则在相关课程的实验教学方面起到了关键支撑作用。虚拟仿真实验打破了传统实验的时间、空间限制,不受实验设备台套数及实验耗材制约,能够与理论教学无缝衔接,学生参与主动性高,整体实验效果良好。

VR实验平台

成绩管理系统

VR热处理实验室

45钢淬火的VR实验