[发明专利]一种闸孔出流综合实验仿真平台及其实现方法

说明书

本发明涉及一种闸孔出流综合实验仿真平台及其实现方法，属于虚拟仿真实验技术领域。本发明包括管理模块、虚拟实验室；其中管理模块包括用户管理模块、教务管理模块和实验管理模块；虚拟实验室包括实验设备模块、实验流程模块、实验课件模块、实验答疑模块和实验测试模块；实现方法包括以下步骤：水流动态模型建立；实验装置二、三维模型建立；水流动态模型的动态播放；通过计算机对传统实验操作进行模拟和仿真，该虚拟仿真实验系统在一定程度上降低实验教学成本，减少安全隐患，同时可以有效帮助学生获取知识掌握技能，激发学生学习兴趣。

技术领域

本发明涉及一种闸孔出流综合实验仿真平台及其实现方法，属于虚拟仿真实验技术领域。

背景技术

随着网络技术的快速发展，虚拟网络技术日渐成熟，将该技术应用到高校教学中去突破力传统实验教学的局限性，在一定程度上培养学生理论与实践相结合的原则极大促进高校实验教学的深入思考和发展，因此虚拟仿真技术在高校教学收到极大的欢迎，虚拟仿真技术其具有投入低、不需要消耗材料、可以重复操作、实验形式内容表达形象、可靠性高、安全等特点，而且虚拟实验平台不受时间和场地的限制，虚拟实验平台的建立是采用虚拟现实、多媒体、三维动画化演示、数据库等技术构建非常逼真的虚拟场景和学习内容，提高学生学习的积极性，培养学生实践能力和创新能力。

传统的水力学实验让学生的实践能力和创新能力无法得到满足，无法满足目前对专业人才培养的目标和标准。

根据新形势下的现代教育要求和专业人才培养的建设目标和标准，结合国家级虚拟仿真实验教学中心建设的方向和精神，充分利用校园信息化资源，依托校园网和云数据中心的存储系统建设。实现高等教育信息化的发展，实现互联网控制的虚拟仿真实验高级形式，实现实验室教学的互联网化和信息化。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种闸孔出流综合实验仿真平台及其实现方法，通过计算机对传统实验操作进行模拟和仿真。

本发明的技术方案是：一种闸孔出流综合实验仿真平台，包括管理模块、虚拟实验室；其中管理模块包括用户管理模块、教务管理模块和实验管理模块；虚拟实验室包括实验设备模块、实验流程模块、实验课件模块、实验答疑模块和实验测试模块。

进一步地，所述用户管理模块：用于教师、学生注册、登入、找回密码和教务人员、实验管理人员的管理权限以及实验系统数据的统计和分析；

所述教务管理模块：用于教务人员安排实验课程、学生学习结果考核、学生学习成绩统计；

所述实验管理模块：用于实验管理人员对实验系统进行管理，包括实验设备参数的设定和修改相关权限；

所述实验设备模块：用于介绍该实验使用仪器组成，包括首部、进水闸门、量水堰、测针、水槽底板、平板闸门、玻璃水槽、活动闸门、泄水道；

所述实验流程模块：用于介绍实验目的、实验原理、实验步骤和得出实验结果和完成实验报告；

所述实验课件模块：用于增加虚拟实验课程容量、直观易懂，提高课程效率；

所述实验答疑模块：用于学生和教师之间的交流指导答疑解惑；

所述实验测试模块：用于测试学生实验的掌握情况。

进一步地，当学生与教师第一使用该仿真平台系统时，需要通过用户管理模块进行注册认证后其用户数据会保存在后台数据库中，一人一个账号保证用户的安全性，以后使用直接输入账号、密码就能正常使用，当用户忘记密码时，通过忘记密码模块填写相关认证相关资料重新设置新的密码登入即可。

进一步地，通过计算机编程，对实验课程进行安排，学生的学习结果进行考核，学生的学习成绩进行统计。