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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李春红 曹苏南 李志刚 费康 刘璐 许俊奎
为加深土力学直剪实验教学中理论和实际的联系，设计了一套温控静动力直剪实验系统。该系统使用气缸和伺服电机在法向施加应力，在水平向产生剪切位移，使用恒温液体循环控制试样温度，使用数据采集系统实时采集数据并控制试验过程。结合能源地下结构应用过程中的实际问题，开展不同温度下的土体和土体-结构物界面剪切试验。结果表明该系统具有良好的适用性和准确性，升温对砂土以及砂土-钢板界面剪切特性影响不明显，但是会提高黏土-钢板界面的剪切强度。该系统丰富了直剪实验教学的内容，有利于在实验教学中培养学生的工程的意识，提高学生解决实际问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
段君义 粟雨 邱明明 刘伟平 敬涛
该文将图像处理技术引入土力学实验，开展了裂隙性土直剪实验教学研究。首先，介绍了图像处理技术的操作流程，并利用该技术分析了土体裂隙形态的发育和裂隙参数的变化；然后，通过直剪实验研究了裂隙性土体的抗剪强度指标随干湿循环次数的变化规律；最后，结合上述实验结果，探明了土体抗剪强度与其裂隙发育的关联机制。实验结果表明，土样裂隙呈现出由微小裂隙萌生→主要裂隙与微小裂隙并存→主要裂隙主导的演变规律；干湿循环引起的裂隙发育导致土体黏聚力显著下降，这是土体抗剪强度衰减的本质原因，裂隙率是决定土体抗剪强度降低程度的主要指标。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
何东钢 李响 王美妮 于红
文章首先介绍了资产管理系统设计思路,然后提出了具体解决方案。介绍了系统管理模块、基础信息管理模块、教学管理模块及耗材管理模块的功能。该资产管理系统实现了资产信息透明和资源共享,提高了实验室管理效率,减少了资金损失。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王玲玲 富立 王秋生
针对实验教学存在的时间场地受限、管理繁琐、过程监控难等问题,将虚拟仿真技术引入实验教学。基于互联网、人工智能等技术,构建了智能开放的虚拟仿真实验教学管理系统,推广应用于机械与控制工程虚拟仿真实验教学中心承担的"工业机器人控制实践"等虚拟仿真实验课程群中。实施效果表明新系统融合传统实验教学思维,实现虚拟仿真实验课程的教学管理创新,保证疫情期间的不间断实验教学,为培养满足国家发展需求的新工科复合型人才提供了条件。
[期刊] 开放教育研究
[作者]
翟敬梅 徐晓 黄平 陈扬枝
远程监控实验教学模式是网络实验发展的趋势之一。本文研究了远程监控技术在远程实验的应用选择,认为B/S模式是适合远程实验教学系统的网络架构。针对远程监控实验特点,本研究将"学生与学习资源交互"、"学生与实验设备交互"、"学生与教师交互"和"学生与学生交互"四种交互方式与"完成实验"、"营造实验气氛"、"构建协作学习情境"和"评价学生实验"等教学内容有效整合,形成实验"做"与"学"有效互动的教学设计方法,并根据参与实验教学活动的学生、教师和管理员三种角色,建立了学生模块、教师模块和管理员模块管理平台及其管理交互关系。最后,文章还通过一个实例分析了远程监控实验教学系统的开发。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄怡 骆懿 许晓荣
以16位低功耗单片机MSP430F5529为控制核心,以智能小车为载体,设计了双向通信控制系统实验。该实验能够帮助学生熟悉单片机控制系统的结构及工作原理。实验涉及中断控制、ADC采样转换、异步串口通信协议、脉冲宽度调制、液晶屏驱动与显示、直流电机的驱动、舵机的驱动等。该实验能够较好地帮助学生理解单片机的系统控制功能,亦可作为大学生电子设计竞赛和大学生创新项目的实训实验。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘涛 王明辉 杜宏旺
设计开发了直控式电动舵机教学实验系统。采用STM32Cortex-M4单片机作为控制核心,设计实现了直接控制式电动舵机的位置闭环控制系统。详细介绍了实验系统的设计方案、设计任务、硬件组成、数学建模和仿真设计,开发了基于LabWindows的上位机软件界面,实现控制指令输入和动态测试。该系统采用模块化的软硬件方案,有助于深入学习电动舵机闭环控制、STM32单片机、上位机设计等知识,提高了学生知识综合运用能力和实践动手能力,获得了良好的实践教学效果。
关键词：
电动舵机 位置闭环控制 教学实验系统
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘文杰 朱明 覃振权
基于Arduino平台和Zigduino控制器,实现物联网无线温控高级实验教学。采用模块化的实验过程,把物联网实验的知识点直观展现在学生面前。实验通过网络传感器、温度传感器、时钟模块与液晶显示屏联动,让学生在实际操作和编程过程中深刻理解单片机总线工作原理。同时,针对高校学生的基本情况,设计了理论完善、操作性强的实验流程。
关键词：
温度控制实验 物联网 Arduino
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
沈刚 乔杰 李戈 臧万顺
为加强汽车远程监控方面的实验教学,设计了基于物联网的汽车远程监控实验教学平台。分别介绍了采集执行层、车载控制器层和远程监控层的设计思路。该平台的车载控制器采用模块化设计理念,主控制芯片采用STM32F407IGT6高性能微控制器,涵盖了物联网中应用广泛的ZigBee技术、蓝牙技术、嵌入式技术、GSM/GPRS技术,扩展性强、灵活性高、软件源代码开放,有助于学生掌握汽车远程监控系统设计。
关键词：
实验教学 物联网 汽车远程监控
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
马金玉 张涛 马凤鸣 谢东晖 马彦青
以训练学生工程开发规范性、提高学生创新精神和实践能力为目标,开发设计了自主跟踪行李箱的超声波测控系统实验。该实验应用性和拓展性强,有利于学生创新运用专业知识和技能,正确灵活制订方案。采用CDIO-OBE教学理念,在充分发挥学生的主动性和积极性的同时,培养学生创新实践、团队合作和表达能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈雪莲
针对石油测井专业学生现场实习操作困难且测井仪器是在井下工作,具有不可逆、不可视以及高成本和高风险的特点,阐述了在实验室自主研发固井质量评价实验系统的方法和技术,为在实验室开展设计型和创新型实验项目提供了条件。
关键词：
实验教学 固井质量 本科教育
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李志刚 李洋 代云云 朱德胜 李春红 徐光黎
为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律，选取云母石英片岩并设计相应的直剪实验方案进行研究，并将该方案应用于实验教学。结果表明：干湿循环作用下，片理面抗剪性能劣化明显，干湿循环20次后，粘聚力和内摩擦角分别下降49.05%、15.34%，粘聚力下降幅度约为内摩擦角的3.2倍；片理面不断渗出黄褐色物质浸染岩样，使片理面逐渐显化，且逐渐沿片理面产生裂隙并不断向岩石内部扩展发育；片理面是水进出片岩内部的良好通道，水可将片理面间的泥质胶结物和可溶性矿物溶解并带出，使得片理面间胶结物及胶结面积逐渐减少，抗剪性能逐渐劣化。该实验教学对培养学生科研创新思维及理论联系实际能力具有重要意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
林郑忠 欧光南 王力 陈素艳
设计了一个动力学实验教学方案。实验的基本原理是在酸性水溶液中,在FeSO_4催化下,胭脂红被K_2S_2O_8降解,颜色褪去,通过胭脂红的吸光度变化监测反应进行的程度,并计算该体系的动力学参数。经过实验确定了具体的实验方案,实验数据利用尝试法和初速率法进行处理,采用非线性拟合方法求出K_2S_2O_8和FeSO_4的反应级数为0,胭脂红的级数为1。与传统的S_2O_8~(2-)-Ag~+-Cr~(3+)方案相比,该方案具有毒性低、绿色环保、成本低、灵敏度高、观赏性强、专业适用面宽的优点。将该方案用于实际教学,效果良好,综合指标优于传统的S_2O_8~(2-)-Ag~+-Cr~(3+)方案。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
宋磊 刘曾 孙江龙 李天匀
该文设计了一种可完成圆柱绕流和波浪载荷的水动力教学实验方案。圆柱绕流实验部分,以直立圆柱为载体,配合拖车和六分力传感器进行,学生可观测不同雷诺数下绕流尾涡现象并测量其阻力,同时与理论曲线进行对比,完成验证并分析误差原因。波浪载荷实验部分,在教师指导下学生操作造波机执行规则波造波,使用浪高仪和六分力传感器完成波幅和波浪载荷力测量,并应用莫里森公式完成数据处理与分析。该实验方案以船模拖曳水池为载体,易于实施,教学模型尺度大,学生可直接观测明显实验现象,强化了知识理解,提升了教学效果。
关键词：
圆柱绕流 波浪载荷 实验教学 船舶水动力
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘伟 杨国梁 马鑫民 王雁冰
该文提出将光测力学方法引入冲击动力学实验的教学改革方法。首先，以落锤冲击实验为例，应用阵列式高速摄像系统和三种光测力学方法（数字图像相关法、焦散线法和数字梯度敏感法），开展了三点弯曲梁试件低速冲击响应的教学研究。随后，以分离式霍普金森压杆实验为例，采用数字图像相关法测量了含缺口巴西半圆盘试件全场位移，并引导学生对实验数据进行分析。该实验方法克服了传统应变片电测法单点测量的局限性，提高了冲击响应测量的直观性，有助于冲击动力学实验教学开展。
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