1. 本选题研究的目的及意义
随着计算机技术的快速发展,虚拟仿真技术在教育培训领域展现出巨大的应用潜力。
传统的离心泵实验教学通常依赖于实体实验台架,存在着成本高昂、安全风险、实验效率低等问题。
将虚拟仿真技术应用于离心泵实验教学中,构建离心泵实验台架的虚拟仿真系统,可以有效克服传统实验教学的弊端,为学生提供一个安全、高效、低成本的学习环境,具有重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
虚拟仿真技术作为一门新兴的技术,在工程教育领域的应用研究起步较晚,但发展迅速。
1. 国内研究现状
国内学者在虚拟仿真实验教学方面的研究取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究的主要内容包括以下几个方面:(1)离心泵实验台架工作原理分析:深入研究离心泵的工作原理、结构组成、性能参数以及实验台架的组成和功能,为虚拟仿真系统的构建奠定理论基础。
(2)虚拟仿真系统设计:根据离心泵实验台架的实际结构和实验内容,设计系统的总体架构,包括虚拟场景模块、实验数据模块、人机交互模块等,并确定各模块的功能和接口。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究、软件开发等方法,按照以下步骤逐步进行:(1)调研分析阶段:通过查阅文献、参观学习、专家咨询等方式,全面了解离心泵实验台架的结构原理、实验内容、操作流程以及虚拟仿真技术的最新进展。
(2)系统设计阶段:根据调研分析结果,确定虚拟仿真系统的功能需求和性能指标,设计系统的总体架构、模块划分、数据流程以及人机交互界面。
(3)系统实现阶段:选择合适的虚拟仿真平台和开发工具,构建离心泵实验台架的三维模型,开发实验数据采集、处理、显示和交互控制程序,并将各模块集成到虚拟仿真平台上。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:(1)将虚拟仿真技术应用于离心泵实验教学中,构建了高逼真度、强交互性的虚拟实验环境,为学生提供了身临其境的实验体验。
(2)结合实际教学需求,设计了丰富的实验内容和操作功能,并开发了相应的实验数据处理和分析工具,方便学生进行实验操作、观察实验现象、分析实验数据,提高实验教学效率。
(3)采用模块化设计思想,将虚拟仿真系统划分为多个独立的模块,方便系统的维护和升级,同时也为其他类型实验台架的虚拟仿真开发提供了参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.王树宗, 王美玲, 孙立国. 虚拟实验平台建设的思考与探索[J]. 实验室研究与探索, 2020, 39(1): 216-220.
2.孙树栋, 刘会超, 张晓辉, 等. 基于VR的离心泵虚拟仿真实验平台设计[J]. 机械设计与制造, 2021(11): 281-284.
3.李军, 陈光, 张丽艳. 基于虚拟现实技术的离心泵实验平台设计[J]. 机械设计与制造, 2020(9): 268-270.
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