CFD流场模拟虚拟实验在《流体力学》课程教学中应用的思考

《流体力学》是机械工程、热能动力工程、航空航天、环境工程等工程专业的重要基础课程,是机械、能源类专业必修的主干核心课程。《流体力学》课程教学一般在理论传授基础上辅以实验教学,但常因学生人数多、硬件配置不足等问题,仅少量实验内容可以全程参与,多数则以演示为主甚至放弃,学生理论结合实际的学习效果不佳,难以调动学习探索的热情。本文拟利用CFD流场仿真技术,整合课程虚拟实验案例,形成与理论相配合的虚拟实验体系,一方面弥补了现场实验教学硬件或人员配置条件不足带来的问题,提升理论与实验结合学习的效果;另一方面让学生从流体力学典型问题的底层数学模型出发,认知方程组构建的封闭性与可计算性,认知目前新兴的流体力学研究第三种方法,即计算机数值仿真方法,以提升教学效果。     

虚拟仿真技术在“液压传动”课程实验中的应用

利用信息和网络技术构建实验教学相关的虚拟仿真平台,使学生在虚拟场景下开展实验设计和操作,解决实验教学中存在的实验场地和设备仪器的限制等问题。以"液压传动"课程中的液压缸方向控制回路为例,说明液压系统虚拟仿真实验的模型建立和仿真教学的实践过程,虚拟仿真技术为学生主动学习创造了良好的实践条件,提升了实验教学效果。     

虚拟仿真技术在航道工程课程教学中的应用

结合工程认证教学要求,从航道工程学教学现状出发,挖掘航道工程学教学存在的可优化之处。将BIM与VR虚拟仿真技术与航道工程学课程设计教学需求相结合,设计了教学认知、船闸设计、作业提交3个系统模块功能与实现流程,实现了基于BIM与VR技术的船闸课程设计虚拟仿真教学系统。该虚拟仿真系统具有场景化和沉浸感,可用于指导港航专业本科生的工程设计实践教学,为实际工程设计教学提供了新的教学改革思路与方法。     

《工程流体力学》在环境工程专业中的教学探讨

《工程流体力学》是环境工程专业的专业基础课程,基于多年的教学经验和体会,本文从备课、教学风格、教学手段、与学生深入沟通以及作业批改和习题课讲解等方面对改善工程流体力学教学效果进行了分析和探讨,并以某些教学内容为例,给出了具体措施和建议。实践表明,上述方法能有效地激发学生学习兴趣和改善教学效果。     

虚拟仿真技术在机械类课程教学中的应用研究

虚拟仿真技术对实验教学是一项重要的支撑技术,通过分析机械类课程的教学现状,提出采用虚拟教学的方法改善现有实验教学的不足,提升教学效果。并通过虚拟教学实验中心的建设,探讨虚拟仿真技术在机械类课程教学中的应用方法。     

虚拟仿真技术在材控专业综合实验中的应用

本文从材料成型与控制专业培养的目标与特点出发,总结以往教学及实验中的一些经验,探讨了将虚拟仿真应用到专业综合实验教学中的必要性。结合近年来综合实验教学实践发现,将虚拟仿真技术引入到材料成型与控制专业综合实验中,培养了学生综合运用专业知识与工程实践的能力,教学效果明显。     

流体力学虚拟实验平台的建设与应用

借助现代多媒体技术和商用软件开发了同济大学流体力学虚拟实验平台。利用网络化的辅助教学平台和多元化的教学手段,还原真实实验,使学生能够更加直观地掌握流体的性能和实验内容。全面提高和培养了学生的创新能力和实践能力。虚拟实验在全校土木工程、给排水工程和环境工程等10余个工科专业中使用,取得了良好的实验教学效果。同时促进了精品实验项目的建设,提高了实验教学水平,推进了力学实验中心和虚拟仿真教学中心的发展。     

虚拟仿真实验在计算机网络课程教学中的应用

本文研究计算机网络课程特点,探索将虚拟仿真实验作为辅助教学手段引入到计算机网络的课程教学中。尝试通过灵活运用虚拟仿真实验等辅助手段,在计算机网络课程的讲授过程中将计算机网络的理论知识和理论应用实践融合起来,提高学生的理论水平和实践能力。     

虚拟实验在《数字电路》课程教学中的应用探究

通过阐述在《数字电路》课程教学中引入虚拟实验的必要性,介绍虚拟实验的方法和流程,分析虚拟实验的优点和缺点,以此进行虚拟实验在《数字电路》课程教学中的应用探索和研究。     

虚拟仿真技术在PLC实验教学中的应用

针对PLC课程实验教学中存在的问题,提出用组态软件全真模拟PLC的控制对象,并基于计算机和PLC搭建了一个虚拟控制对象的PLC教学仿真实验系统。给出虚拟仿真实验系统的结构框图,并以3层电梯为虚拟被控对象,设计组态图形界面,建立数据库与动画连接,设置通信参数,仿真运行调试。试验结果表明:系统无需实际物理控制对象便可实现对PLC程序的调试和仿真运行。     

虚拟仿真技术在生物技术实验教学中的应用

实验教学是生物学类教学中重要的环节,也是学生创新能力培养的重要手段.如何在实验教学中更好地激发学生的学习兴趣,提高教学效果,是目前实验教学中面临的一个难题.该文通过虚拟仿真实验的建设与应用,探索出"三步走"的教学方法,即第一步,进行实验原理与应用课堂教学;第二步,虚拟仿真实验教学;第三步,真实车间或实验室内的教学活动....     

虚拟仿真实验技术在物理实验教学中的应用探讨

在物理实验教学中,传统的教学模式是教师单纯进行口头讲解,然后完成一些基本的实验,导致学生不能彻底掌握实验的过程,无法有效提升学生的思维能力和动手能力。文章主要探讨虚拟仿真实验技术在物理实验教学中的应用,指出虚拟仿真实验技术不仅能够提高物理实验教学质量,而且能够提高学生的自主探究能力。     

虚拟仿真技术在空间科学实验教学中的应用

信息技术尤其是虚拟仿真技术的迅猛发展对传统的空间科学的实验教学产生了巨大的影响。空间科学实验教学中的许多教学内容是"不可及"的,虚拟仿真技术可以构建逼真的教学环境,虚实有机结合,为教师提供全新的教学模式。首先论述了虚拟仿真技术在空间科学实验教学中应用的必要性,接下来论述了空间科学虚拟仿真实验教学的建设内容,最后以空间科学虚拟仿真教学实例为例对进行了讲解。对空间科学实验教学改革具有一定的指导和借鉴意义。     

CFD软件在工程流体力学教学中的应用

介绍了目前较为流行的几种计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)商用软件,并探讨了将FLUENT软件直接应用于本科工程流体力学的课堂教学中的可行性。尝试性的教学实践反馈表明:相比于仅使用CAI课件进行课堂教学,此教学模式能进一步激发学生对流体力学的兴趣并加深对基本理论的理解与实际工程应用,从而提高教学质量。     

虚拟仿真技术在计算机网络实验教学中的应用

针对高校计算机专业实验教学的现状,在计算机网络实验中引入了虚拟仿真技术,并结合计算机网络课程的实验教学进行实例论证,说明了在计算机网络课程中运用虚拟仿真技术的必要性。     

图像处理技术在河流动力学实验教学中的应用

基于图像处理技术,设计了含植物水流紊动及物质输运实验,通过学生自主开展实验方案设计、实验现场观察与实验结果分析,加强学生对河流动力学中河道水流紊动、泥沙起动及物质输运相关概念的理解,使学生熟练掌握相关理论知识、计算方法与监测技术。该实验教学对河流动力学课堂教学内容进行补充和拓展,并融合了科研中的前沿、交叉的科学问题,鼓励学生自主设计、独立分析,构建课堂教学-实验教学-科研反哺教学相辅相成的多元协同机制,有效提高了学生的实践能力和创新能力,增强了学生的科研兴趣,对人才培养模式改革和探索起到了一定的推动作用。     

虚拟仿真实验在生物化学实验教学中的应用

虚拟仿真实验作为新兴的实验教学资源,可突破传统临床生物化学实验教学的弊端。分析医学生生物化学实验教学的现状和虚拟仿真实验的教学优势,提出生物化学实验教学体系中交互式虚拟仿真实验的构建策略,为高校开发虚拟仿真实验室提供理论依据和应用参考。     

虚拟仿真在流体机械原理课程教学中的应用

为了发挥虚拟仿真实验在流体机械原理教学方面的作用,采用计算流体动力学技术设计了教学素材,对流体机械内部复杂流动、流体机械运行性能、流体机械运行稳定性3个核心内容的教学进行了设计,在此基础上为学生提供了动手实践的平台。结合本专业的特点,以叶片泵为例进行流体机械原理的虚拟仿真教学,结合专业教师的科研项目,为学生参与虚拟仿真的教学提供了有利条件。本课程的虚拟仿真教学实施注重知识与能力的结合、注重运用先进手段解决实体实验不能解决的问题,分组实施教学,取得了良好的效果。