这类虚拟仿真实验项目如下表所示:
实验课程 |
实验项目 |
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汽车概论 |
B1207101 |
发动机结构认识 |
B1207102 |
汽车底盘结构认识 |
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汽车构造 |
B1200701 |
整车认识 |
B1200702 |
汽油机供油系统、柴油机供油系统、冷却润滑 |
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B1200703 |
制动系、转向系 |
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B1200704 |
汽车整车认识、发动机曲柄连杆机构、配气机构 |
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B1200705 |
万向传动装置、液力传动 |
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B1200706 |
离合器、变速器、驱动桥、悬架 |
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发动机 构造 |
B1208301 |
发动机结构认识 |
B1208302 |
曲柄连杆和配气系统 |
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B1208303 |
柴油机供给系 |
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B1208304 |
汽油机供给系 |
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B1208305 |
起动机、发动机点火系统结构 |
这类实验属于构造类实验,实验的目的有两个:一是使学生了解各种结构的构造及其连接关系,一是使学生了解结构的功能和运动形式。但采用常规的真实实验教学有两个问题:一是成本高、资源消耗大,一是不将结构拆开就无法了解结构内部构造,而一旦将结构拆开又无法运动,因此存在无法同时表现结构内部构造与运动状态的虚拟仿真实验的问题。
这类虚拟仿真实验的功能是:
采用虚拟现实技术,在立体显示环境下帮助学生认识汽车、了解汽车及发动机的总成、部件、零件的结构、装配关系,使学生在沉浸式虚拟环境下自主学习各总成的拆装;可以采用使机壳半透明的方法,清楚地表现内部结构的运动方式,使学生在身临其境的虚拟环境下学习机构及运转规律,有效地解决了真实实验无法无法同时表现结构内部构造与运动状态的问题。
应用效果:
应用虚拟仿真实验,学生既可以通过汽车总成、部件、零件数字化模型的拆分、装配过程具有沉浸感的立体展示学习汽车零部件的构造,又可以通过各总成、部件运动的立体展示,学习汽车零部件的运动过程。极大地提高了学生学习、理解汽车零部件的构造、功能以及工作状态的能力。
尤其是对三种零部件(即运动较快的零部件、结构比较复杂的部件以及零件与零件距离相对较远的部件)的结构及工作过程的教学,利用该成果的沉浸感、交互性的教学环境,起到了事半功倍的效果。受到了师生的一致好评。
对于运动较快的零部件例如发动机的活塞及曲柄连杆机构的教学,常规的实验课教学由于发动机的转速较高,无法看清其工作情况。应用虚拟仿真教学使学生产生强烈的立体感官刺激,增加了学生对发动机工作过程及活塞和曲柄连杆机构的结构组成的认识和理解。
对于结构比较复杂的零部件例如换挡同步器的结构和工作原理的学习,可以对其三维零部件进行旋转、翻转、拆卸与装配,解决了由于零件尺寸小实验课讲解困难的问题。
对于零件与零件距离相对较远的部件例如变速器的操纵机构、转向操纵机构等的教学,利用该成果的整体性及沉浸感、交互性的教学环境,使教学变得轻松易懂。