疫情大考——实验

《流体力学与液压传动》是大连理工大学机械学院一门重要的专业基础课。在2018年，该门课程所对应的虚实融合实验部分获得了中央高校教育教学改革专项资助。正是国家对高教部分这样先见之明的立项，让大连理工大学的学生们，在疫情期间通过虚实互联，远程在线操控世界顶级的工程实验台，成功地完成了12学时的6个实验内容，共同见证了学习革命

虚实融合构建实验教学内容

大连理工大学用于本科教学的

Figure 1- 德国力士乐 - German Bosch Rexroth WS290

Figure 2 - German Bosch Rexroth DS4

在学校、学院的支持下，自2009年至2018年底，通过中央修购计划、协同创新中心本科人才培养等项目，对标国际名校普渡大学液压实验室，机械工程国家级实验教学示范中心液压实验室先后配备了工业级实验台，具备国际一流本科实验的硬件条件。

完成内容

液压元件虚拟拆装单元

Figure 3 -基于U3D建立常用的10种虚拟拆装液压元件库

溢流阀虚拟拆装

该部分内容主要构建液压教学中常用的10种液压基本元件的虚拟拆装。该部分建设基于unity3D平台所提供的交互制作以及动画展示功能，以达到让每一个学生都能模拟动手拆装液压元件，清晰的观看液压元件内部结构以及原理的效果，使学生具有交互式沉浸感真实体验。

远程调用液压系统仿真软件

Figure 4 - Automation Studio™ multi-technology simulation software

虚实结合的远程液压实验教学系统中包含了以移动端为载体的传递信息方式，实现了实验室设备与移动端的连接，方便根据实验室已有的实验工程级别的设备——力士乐DS4系列及WS290实验台的功能特点，以Automation Studio软件支撑，充分发挥软硬件各自的优势进行二次开发，使学生在模拟设计的过程中，做出完全符合工程实际需求的元件选型、系统的设计及真实感仿真。

远程操控液压实验设备

Figure 5 -远程控制界面

Figure 6 -实物平台

Figure 7 -学生不受时间地域限制操控实验平台

该部分基于.NET开发技术进行远程设备的调用。学生随时随地预约实验，通过高清视频反馈系统可以察看DS4实验台的实时运行情况并远程操控大连理工大学实验室中实验设备，在线完成液压回路及系统的调试及实验。真正的实现了虚实互联的新型实验教学模式。

学生远程操作实况及反馈

特色创新

特色1

实现了远近程交互式专业知识学习的实验教学项目，为我校软硬件教学资源应对本次疫情提供了技术基础。

特色2

国内首次将线上虚拟仿真技术与线下工程实用平台融合为一体应用于本科教学，实现了知识传授到知识学习+创新能力+工程意识培养的转变。

后记

大连理工大学在2020年1月27日收到教育部《关于2020年春季学期延期开学的通知》后，机械虚实融合实验项目组的各位教师还来不及过完正月初五，就在假期自觉开始着手为新学期有可能面临的教学模式做准备。如何将以往在虚实融合实验教学中所做出的研究成果真正在这次疫情中发挥实效，服务到每一位学生，成为项目组各位老师共同努力的方向。2020年7月3日，最后一位学生圆满完成了六个实验内容后，大家才松了一口气。面对疫情大考，可以说，大连理工大学师生共同创新性地完成了这份有温度、有技术的答卷。

机械虚实融合实验项目建设成员

大连理工大学机械工程学院 张宏、刘建伟、王殿龙、刘新、孙铁兵
特别鸣谢大连理工大学张永策老师和峰岚传媒的技术支持