粉末冶金是以金属粉末或者混合粉末(金属粉末与非金属粉末混合而成)为原料,经成形和烧结制备各种类型材料和制品的工艺过程。
粉末冶金虚拟车间仿真实训平台基于实际粉末冶金加工设计、生产的全过程,结合虚拟仿真技术,对粉末冶金车间布局、主要生产设备等全要素进行1:1建模,在虚拟空间再现真实生产场景,使学生可在虚拟的真实环境中距离了解完整的车间布局,以及进行粉末冶金操作训练,可完整了解粉末冶金成形的工艺流程,熟悉各流程的关键工艺要点,实现“基于现实、但又超越现实”的教学效果,进而掌握该门技能。
粉末冶金虚拟车间仿真实训平台主要由虚拟仿真实训软件与虚拟仿真教学管理平台组成。
1. 粉末冶金虚拟仿真实训软件
结合粉末冶金操作相关的设备及流程,针对设备认知、粉末冶金流程认知操作的培训,让学生在虚拟的环境下逐步了解设备的属性及构成,学习设备的操作方法,提高学生的学习和实践能力。培训系统包含以下培训功能:
1.1 设备认知培训
(1)热加工设备
对粉末冶金所涉及的研磨机、制粉机、压制机、烧结机、精磨机及涂层机等主要设备外观、内部结构进行详细认知,可逐一查看设备及各零部件的外观结构、所在位置、详细技术参数以及运行原理。
(2)热加工车间
对车间整体分布、功能区域说明、运行环境等进行深入了解。
1.2 粉末冶金工艺流程操作培训
粉末冶金虚拟仿真实训软件采用自动引导的方式让学生进行粉末冶金工艺流程的仿真学习,主要涵盖包括配料、研磨、制粉、压制、精磨、涂层等。结合真实工厂的标准操作规程,逐一拆解操作步骤,结合二维界面提示和三维场景仿真操作,逐步引导学生对粉末冶金工艺流程进行仿真实训。
1.3 热加工虚拟仿真课程考核系统
在认知培训及操作培训的基础之上建立考核机制,让学生能够在培训的基础上进行测试,加深印象,进一步巩固学习内容。
(1)操作考核
在操作考核的模式下,系统完全按照操作规程步骤进行考核,中途无提示,学员在真实考试的情况下进行操作,直至考核结束。
(2)考核评分
在考核完成后,系统会根据实际考核过程中每个步骤的分值进行计算,得出当前考核的最终成绩,并记录入数据库中。学生可在个人管理后台中进行成绩查询、实训报告查看、导出等操作。
(3)考试成绩存储
实训室设置专用服务器,学生考试成绩、操作步骤实时存储至服务器中,并预留数据接口,以便与学校教务系统进行数据对接,方便学生实时成绩查询。
2. 虚拟仿真实训教学平台
虚拟仿真实训教学平台功能包括实训前的理论学习、实训的开课管理、典型实训教学资源库的维护、实训教学安排、实训过程的智能指导、实训结果的自动批改、实训成绩统计查询、师生互动交流和系统管理、用户管理等子系统。
2.1 教学计划添加
老师登陆后添加教学计划(所用教材及教学资源),制定教学大纲(添加所含项目、实训仪器、预习要求、预习题及预习考核条件),结合实际情况,制订课表。
2.2 教学大纲添加
依据教学计划内容,制定教学大纲,课程所包含的实训项目,实训内容,实训预习要求,预习考核题及通过预习考核的条件等,方便学生进行实训预习。
2.3 开课记录填写
实训结束后,老师要针对实训的实际情况,填写实训开课记录(包括实训实际时间、实训实际人数、学生成绩保存等)。
2.4 教学过程管理
要求支持教师使用高级功能课件针对课堂教学进行题目设计并可在教学过程中进行答题测试,能够显示当前班级教学学习成效,包括全体学生在VR课件中的答题作业情况。
支持内容一键启动,课件一键快速同步启动,教师的讲解内容和 学生所看到的画面全体保持一致,实现教师精准把控班级的整体教学进度,使课堂教学效率最优化。一键开课:教师可一键运行某一课件,所有学生都将启动该课件。一键结课:教师可一键停止所有学生当前正在运行的课件。一键暂停:教师可一键暂停高级功能课件。场景切换:要求支持教师在使用高级功能课件时可自行根据需求 切换不同的场景。
要求支持多机位教学内容分发管理,能够满足虚拟现实课程和实训内容的管理、分发与使用,能够实现教师与学生的实时教学互动,对课堂教学进行管理。
2.5 实训成绩管理
系统可导出学生实训报告,教师可查看所有测验记录,内容包括每个学生的答案、统计各个选项的比例、统计正确与不正确的人数和比例。实训结束后,老师可添加各实训项目的成绩,也可根据实训项目成绩及加权百分比管理学生课程的总成绩。
2.6 数据汇总及统计
系统对实训学院、实训次数、所学课程、学生成绩等数据自动进行汇总统计分析,实训中心管理员查看全校的汇总数据,各学院老师可查看本院的汇总数据。
2.7 在线互动
实训结束后,老师可对实训重难点、学生操作集中错误点等内容进行 点评,同时学生可在线留言,将由老师集中进行重难点解答。