開放式網上機械原理虛擬實驗室軟件

機械原理課程是機械類專業的一門主干技術基礎課，其理論性和實踐性都很強，它的實驗教學是機械原理課程教學中的一個重要實踐環節。目前，現實中的機械原理實驗存在以下局限性：

• 硬件依存性較強，只能在特定實驗室進行；

• 需要數量較大的儀器設備，才能滿足學生獨立進行實驗的需求；

• 部分實驗具有一定危險性，如減速器拆裝等實驗；

• 部分實驗費時、費力、效率低，如齒輪范成實驗不但需要足夠多套數的范成儀，而且實驗過程繁瑣、枯燥；

隨著招生規模的逐年擴大，教學改革的不斷深入，機械原理實驗的教學任務越來越重，儀器設備臺套數和實驗教師數量相對不足等問題愈加突出。為了以最少的經費投入解決以上問題，并進一步激發學生的學習興趣、增強實驗效果、提高實驗教學質量，我們開發了開放式網上機械原理虛擬實驗室軟件。

該軟件是針對大學專科、本科《機械原理》實驗課程配套開發的可在網上開展的虛擬實驗，軟件模擬實驗中用到的器材和設備，提供與真實實驗相似的實驗環境，提供網上實驗教學過程管理功能，包括：典型實驗庫的維護、實驗安排、提交實驗報告、實驗批改、成績統計、實驗答疑等功能模塊。可滿足高等學校和各類培訓機構實驗教學環節的需要，尤其適用于遠程教學。

軟件提供了50種機構模型和若干種常用機械實驗臺：

1、齒輪

錐齒輪、人字齒輪、斜齒輪、蝸輪等

2、凸輪

滾子凸輪、等寬凸輪、移動凸輪、平底凸輪等

3、連桿

擺動導桿、雙搖桿、吊車、曲柄搖桿等

4、運動副

齒條、滑動副、圓柱副、齒輪副等

5、PJC-B 創意組合機械系統搭接綜合實驗臺

包括控制器、齒輪、電動機等實驗器材

6、功率流式齒輪傳動實驗臺

包括功率流式實驗臺、實驗儀、砝碼等實驗器材

7、齒輪范成儀

包括范成儀、圓規、鉛筆、剪刀等實驗器材

8、轉子動平衡實驗臺

包括JPH—A 型動平衡試驗臺、轉子試件、百分表等實驗器材

9、減速器

包括實驗用2級減速器、游標卡尺等實驗器材

10、帶傳動實驗臺

包括發電機、測力計、百分表、砝碼等實驗器材

11、螺栓聯接綜合實驗臺

包括CQL-A 螺栓聯接綜合實驗臺、錐塞、扳手等實驗器材

備注：除上述器材，可以根據教學需要靈活再添加器件。

使用現有器材模型，系統可開展如下10個常用機械虛擬實驗的訓練：

• 機構陳列柜；

• 機構運動參數測試；

• 齒輪傳動效率；

• 齒輪范成原理；

• 轉子動平衡；

• 帶傳動；

• 一級減速器拆裝；

• 二級減速器拆裝；

• 螺栓聯接綜合實驗；

• 組合式軸系結構設計與分析；

系統服務器端用戶分為學生、教師、教務管理員和系統管理員四種角色，不同角色擁有不同權限。

學生：選課、選擇實驗、開展實驗、接受實驗指導、在線提交實驗報告、保存和提交實驗結果、查詢實驗成績和批語。

教師：典型實驗庫維護、發布實驗、安排實驗、批改實驗報告、系統指導、統計并發布學生的實驗成績和批語。 

教務管理員：課程計劃、開課計劃、選課日期設置、開課審核、開課查詢。 

系統管理員：用戶管理、分組管理、角色管理、權限管理、系統維護等。

性能指標：

支持同時在線用戶數1萬人以上，經測試，系統運行穩定，不限終端用戶數，能滿足日常教學使用。

服務器運行環境：

操作系統：Windows Server ，Linux/Unix Server

Web服務器：Tomcat6.0，JDK6.0

數據庫：MySQL

客戶端運行環境：

操作系統： All Windows系列