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初始温度可控的液体燃料火灾教学实验平台设计及应用
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作者 李聪 许文博 +3 位作者 符佳慧 牛力婷 吴建松 杨锐 《实验室研究与探索》 北大核心 2026年第3期44-49,69,共7页
为满足消防专业教学实验需求,设计了初始温度可控的液体燃料火灾实验平台,并以正庚烷为燃料,开展了不同初始温度下的油池火教学实验。该实验平台主要包括双层燃烧器、温度控制系统及数据采集系统,可模拟不同初始温度下的液体燃料池火事... 为满足消防专业教学实验需求,设计了初始温度可控的液体燃料火灾实验平台,并以正庚烷为燃料,开展了不同初始温度下的油池火教学实验。该实验平台主要包括双层燃烧器、温度控制系统及数据采集系统,可模拟不同初始温度下的液体燃料池火事故场景,同时采集油池火燃烧过程中的持续时间、质量损失速率、火焰高度及火羽流温度等燃烧特性数据。实验结果表明:初始温度与油池火燃烧持续时间呈显著负相关,与质量损失速率、火焰高度及火羽流温度呈显著正相关。通过该实验平台的搭建与教学应用,学生可直观理解初始温度对液体燃料火灾的影响,加深对油池火燃烧机理的认知,同时进一步提高实验动手能力,培养科研兴趣与创新意识。 展开更多
关键词 初始温度 液体燃料火灾 实验平台 教学实验
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水稻精准灌溉物联网教学实验虚拟仿真系统设计
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作者 陈捷 张雅娟 《北方水稻》 2026年第2期248-252,259,共6页
传统系统多采用静态数据或预设动画,场景变化与实际环境脱节,导致动态场景数据响应覆盖率、动态场景变化与实际环境的相似度较低。为此设计水稻精准灌溉物联网教学实验虚拟仿真系统。在嵌入式控制器与传感器模块中,通过配置后的嵌入式... 传统系统多采用静态数据或预设动画,场景变化与实际环境脱节,导致动态场景数据响应覆盖率、动态场景变化与实际环境的相似度较低。为此设计水稻精准灌溉物联网教学实验虚拟仿真系统。在嵌入式控制器与传感器模块中,通过配置后的嵌入式芯片处理土壤湿度传感器、气象站数据。利用物联网通信模块将采集的传感器数据上传至虚拟仿真软件,并通过集成3色LED与蜂鸣器实现物联网数据采集与通信问题的教学。在虚拟仿真三维建模模块中,根据物联网通信模块的传输数据,进行传感器节点、动态设备以及静态场景的三维建模,在数据驱动下进行三维动态渲染。基于三维建模结果与水稻精准灌溉量决策模型实现虚拟仿真的水稻精准灌溉物联网教学实验。系统测试结果表明,设计系统能够使学生能够在无真实农田的条件下,完整实践水稻精准灌溉的全流程,同时掌握多学科知识。设计系统的动态场景数据响应覆盖率整体高于0.92,说明设计系统的场景动态变化与实际农田环境的复杂性高度一致。设计系统的动态场景变化与实际环境的相似度整体高于0.95,说明设计系统的场景动态变化可以准确反映实际农田的复杂性。 展开更多
关键词 水稻精准灌溉 物联网 教学实验 虚拟仿真系统 三维动态渲染
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锚杆质量无损检测教学实验平台设计及应用 被引量:1
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作者 唐建辉 王玉锁 周晓军 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期72-76,82,共6页
为了研究应力波在砂浆锚杆中的传播规律,明晰锚杆质量检测结果的评定方法,设计了一套室内模拟全长黏结锚杆质量无损检测教学实验平台。选用外径90mm的聚氯乙烯(PVC)管模拟锚杆孔,以螺纹钢筋模拟锚杆,利用珍珠棉泡沫管模拟锚杆锚固不密实... 为了研究应力波在砂浆锚杆中的传播规律,明晰锚杆质量检测结果的评定方法,设计了一套室内模拟全长黏结锚杆质量无损检测教学实验平台。选用外径90mm的聚氯乙烯(PVC)管模拟锚杆孔,以螺纹钢筋模拟锚杆,利用珍珠棉泡沫管模拟锚杆锚固不密实段,注浆材料则采用水泥砂浆。通过超磁致声波发射震源对锚杆质量开展检测,进而分析不同锚固密实度以及不同缺陷位置锚杆的波形特征。实验结果显示,锚杆检测结果与所设计的锚杆锚固密实度基本相符;干扰信号对锚杆质量检测信号影响较大,但若选择合适的频率范围实施数字滤波,便能获取较为理想的波形;当锚杆长度、缺陷位置难以确定时,可结合相位分析等方法进行综合判断。 展开更多
关键词 锚杆 无损检测 锚固密实度 缺陷位置 教学实验平台
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基于脑机接口的机械手控制教学实验设计 被引量:1
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作者 王刚 胡哲浩 +3 位作者 陶怡 李雯 杨松健 张建保 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期186-191,共6页
遵循围绕学科前沿的教学理念,将基于脑机接口(BCI)的机械手控制应用实例引入实验教学,旨在革新“生物医学工程综合设计实验”课程的传统教学方式。实验案例以脑电信号的采集、处理和机械手控制为核心,涵盖了视觉刺激界面、数据采集系统... 遵循围绕学科前沿的教学理念,将基于脑机接口(BCI)的机械手控制应用实例引入实验教学,旨在革新“生物医学工程综合设计实验”课程的传统教学方式。实验案例以脑电信号的采集、处理和机械手控制为核心,涵盖了视觉刺激界面、数据采集系统、数据分析系统和机械手控制系统的集成开发。通过因材施教模式,实验教学注重学生的自主分析与问题解决能力,鼓励其在实验基础上进行功能升级和创新探索。教学实践证明,整个流程有效激发了学生的实验积极性,多方面提升了其实践能力,为他们将来在生物医学工程领域的深入研究和创新应用奠定了坚实基础。 展开更多
关键词 生物医学工程综合设计实验 教学实验 脑-机接口 稳态视觉诱发电位 机械手控制
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自动化专业教学实验系统综述 被引量:2
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作者 岳恒 《控制工程》 北大核心 2025年第3期425-433,共9页
不论在本科生层面还是研究生层面,自动化专业的人才培养一直都存在着工科教育理科化的倾向,教学注重理论和算法,忽视工程性和实用性;重视发表论文能力的培养,弱化工程素养和动手能力的培养。而自动化教学实验系统是连接理论和实践之间... 不论在本科生层面还是研究生层面,自动化专业的人才培养一直都存在着工科教育理科化的倾向,教学注重理论和算法,忽视工程性和实用性;重视发表论文能力的培养,弱化工程素养和动手能力的培养。而自动化教学实验系统是连接理论和实践之间鸿沟的有效手段,因此,教学实验系统在自动化人才培养中占据重要的地位。从多个方面对自动化专业的教学实验系统和实验教学的国内外发展现状进行了综述,总结了自动化教学实验系统存在的问题,并结合面向智能制造的国家需求,对自动化教学实验系统的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 教学实验装置 自动化 建模和控制 实验教学
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城市物流无人机路径规划教学实验设计与应用 被引量:1
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作者 任新惠 谷瑞嘉 于芳 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第10期122-129,共8页
面向低空空域管理与城市配送典型场景,构建了一体化仿真实验平台。涵盖了空域划设、路径规划以及可视化展示等核心模块,融合空管理论、优化算法与结果可视化技术,实现了对无人机运行航路规划的仿真。该实验设计了场景导入、环境建模、... 面向低空空域管理与城市配送典型场景,构建了一体化仿真实验平台。涵盖了空域划设、路径规划以及可视化展示等核心模块,融合空管理论、优化算法与结果可视化技术,实现了对无人机运行航路规划的仿真。该实验设计了场景导入、环境建模、约束分析、模型设计以及算法实现等环节,通过城市物流无人机路径规划案例进行示范教学,优化航路长度、飞行时间及能量消耗等指标,提升学生的技术素养与实践能力。该实验设计适用于无人机空中交通运输、低空经济管理等课程,有助于高校虚拟仿真实验室建设与创新型城市空中交通(urban air mobility,UAM)人才培养。 展开更多
关键词 低空经济 无人驾驶航空器 无人机物流 路径规划 教学实验
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复杂曲面激光熔覆再制造教学实验设计与实践
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作者 祖海英 丛怡冰 +3 位作者 宋玉杰 叶卫东 赵海洋 李大奇 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第7期193-198,共6页
为满足智能制造人才培养需求,设计了多学科融合的激光熔覆再制造教学实验项目。项目构建了“逆向建模-工艺优化-机器人熔覆”教学实验平台,并采用“理论—仿真—实操”3阶教学法,指导学生完成采油螺杆泵转子三维扫描建模、响应面法工艺... 为满足智能制造人才培养需求,设计了多学科融合的激光熔覆再制造教学实验项目。项目构建了“逆向建模-工艺优化-机器人熔覆”教学实验平台,并采用“理论—仿真—实操”3阶教学法,指导学生完成采油螺杆泵转子三维扫描建模、响应面法工艺参数优化以及等弓高误差路径规划及代码生成等实验。教学实践表明:该实验项目能实现复杂曲面的高质量修复,提升教学实验技术水平;同时显著增强了学生多学科技术整合与工程创新能力。形成的技术链与教学链深度融合方案,为智能制造人才培养提供了可复制的工程教育范式。 展开更多
关键词 教学实验设计 激光熔覆 复杂曲面 多学科交叉
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基于科教融合的小孔腐蚀原位电化学信号观测综合教学实验
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作者 周勇 郭嘉 +2 位作者 熊芸 何禄英 李辉 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第7期120-127,共8页
将前沿科学研究仪器用于实验教学可以拓宽教学实验的设计思路、提高教学实验的实施效果,激发学生对实验教学甚至是对理论教学的兴趣。首先介绍了XMU-BY&CS310系统,该系统由改装了电极平台的XMU-BY扫描电化学工作站外接一台CS310电... 将前沿科学研究仪器用于实验教学可以拓宽教学实验的设计思路、提高教学实验的实施效果,激发学生对实验教学甚至是对理论教学的兴趣。首先介绍了XMU-BY&CS310系统,该系统由改装了电极平台的XMU-BY扫描电化学工作站外接一台CS310电化学工作站组装而成、拥有诱导并控制局部腐蚀发生以及观察和测量局部腐蚀原位宏观和微观电化学信号的双重功能;接着将XMU-BY&CS310系统用于实验教学设计了Q235碳钢在NaHCO3+NaCl溶液中小孔腐蚀原位电化学信号观察、测量和分析这一综合教学实验,并对实验仪器、实验准备、实验过程和结果等内容进行了详细阐述;最后总结了此综合教学实验在化学工程与工艺、材料科学与工程和安全科学与工程等专业实验教学中的应用及其所能达到的教学目标以及XMU-BY&CS310系统目前存在的不足和未来扩展的应用。 展开更多
关键词 综合教学实验 小孔腐蚀 原位电化学信号
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基于球磨机振动特性的矿山装备教学实验设计
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作者 罗小燕 何赛赛 +1 位作者 徐华志 杨丽荣 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第8期195-200,共6页
为了让学生快速了解球磨机的运行特性,满足矿山装备智能化科教要求,依托国家自然科学基金项目设计了球磨机振动特性研究型教学实验,包括球磨机信号采集装置搭建、特征提取方法及深度学习算法应用等。按照填充率和料球比设置了16组实验,... 为了让学生快速了解球磨机的运行特性,满足矿山装备智能化科教要求,依托国家自然科学基金项目设计了球磨机振动特性研究型教学实验,包括球磨机信号采集装置搭建、特征提取方法及深度学习算法应用等。按照填充率和料球比设置了16组实验,通过信号分析和深度学习工具提取信号特征,结合深度学习算法,选用公开的ResNet-34架构作为球磨机负荷识别模型,实验结果显示负荷识别准确率达到89.63%,满足实验教学要求。该实验设计让学生摆脱了纯理论学习的局限,成功将抽象的球磨机工作原理与实际的振动特性分析紧密结合,不仅有助于学生掌握信号采集、信号处理及深度学习算法等前沿技术,增强学生在工程实践中的创新能力,同时能促进科学研究与实验教学相结合的实验教学改革,契合绿色、智慧矿山对复合型人才的培养要求。 展开更多
关键词 教学实验设计 矿山装备 振动特性 负荷识别 深度学习
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健康与病态叶片面积测算装置研制及教学实验设计
10
作者 孙磊 蓝文静 +3 位作者 许章华 袁现茂 詹俊杰 朱苡萱 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第2期15-18,41,共5页
针对当前难以在多种因素干扰下准确测出不同状态植物叶片面积的问题,研制一种可测算植物健康与病态叶片面积的装置。该装置由叶片面积信息采集系统和叶片面积计算终端系统组成。通过获取健康与病态植物叶照片,利用叠加分析、亮度检验等... 针对当前难以在多种因素干扰下准确测出不同状态植物叶片面积的问题,研制一种可测算植物健康与病态叶片面积的装置。该装置由叶片面积信息采集系统和叶片面积计算终端系统组成。通过获取健康与病态植物叶照片,利用叠加分析、亮度检验等技术实时测算叶片面积。以毛竹叶片为测算对象,并设计对照实验。结果表明,该装置适用于室内外多种复杂光照拍摄环境下植物健康与病态叶片面积的测算,可在植物叶生理参数的相关教学实验中推广应用。 展开更多
关键词 健康与病态叶 叶片面积测算 装置研制 图像采集与处理 教学实验设计
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综采工作面多源粉尘和尾气运移规律教学实验设计 被引量:2
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作者 涂庆毅 张伟 石高峰 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第2期185-190,共6页
该文针对陕北矿区煤矿井下综采工作面粉尘和燃油车辆尾气等空气污染物运移问题,搭建了受限空间多源粉尘及尾气运移物理模拟平台,设计了综采工作面多源粉尘和尾气运移规律教学实验,旨在使学生深刻理解煤矿井下受限空间风流场作用下粉尘... 该文针对陕北矿区煤矿井下综采工作面粉尘和燃油车辆尾气等空气污染物运移问题,搭建了受限空间多源粉尘及尾气运移物理模拟平台,设计了综采工作面多源粉尘和尾气运移规律教学实验,旨在使学生深刻理解煤矿井下受限空间风流场作用下粉尘和尾气的运移规律。实验中学生参与了实验粉尘样品制备、实验模拟平台运行、实验数据读取、粉尘与尾气采集、粉尘粒径与尾气组分测试、数据处理与分析、实验后平台清理等全过程,提升了动手操作能力,培养了团体协作精神,增强了科研意识。 展开更多
关键词 粉尘和尾气运移 综采工作面 物理模拟 教学实验 思政元素
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基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验设计 被引量:1
12
作者 吉小鹏 张秀再 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期30-34,49,共6页
为了提高信号处理综合实践课程的前沿性、挑战性和创新性,培养学生多课程知识综合运用能力,设计了一种基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验。采用星座旋转的隐蔽技术,将隐蔽信息映射到特殊的星座点,从而有效地提高抗检测性能;将极化... 为了提高信号处理综合实践课程的前沿性、挑战性和创新性,培养学生多课程知识综合运用能力,设计了一种基于极化脏星座的无线隐蔽通信教学实验。采用星座旋转的隐蔽技术,将隐蔽信息映射到特殊的星座点,从而有效地提高抗检测性能;将极化编码作为隐蔽通信的编码方式,即使在高发射信号信噪比下也能保证较好的抗检测性能;在基于软件定义无线电技术的教学实验平台上进行仿真,验证基于极化脏星座的无线隐蔽通信方案的有效性。该教学实验帮助学生深入理解数字信号处理、信息论与编码、通信原理等课程中相关理论知识,提高学生的工程实践能力。 展开更多
关键词 极化编码 星座旋转 隐蔽通信 香农极限 教学实验
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人机结合评价稻米食味品质的教学实验设计 被引量:1
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作者 刘国栋 钱相玲 +2 位作者 王一航 郭璐楠 魏海燕 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期23-26,共4页
为了培养学生动手能力,增加学生对稻米食味品质的认识,设计了人机结合评价稻米食味品质的教学实验,采用“人工感官评价”与“机器模拟咀嚼”相结合的教学形式。根据感官评价规则对米饭食味品质进行评分,再采用物性分析仪联合多重往复挤... 为了培养学生动手能力,增加学生对稻米食味品质的认识,设计了人机结合评价稻米食味品质的教学实验,采用“人工感官评价”与“机器模拟咀嚼”相结合的教学形式。根据感官评价规则对米饭食味品质进行评分,再采用物性分析仪联合多重往复挤压装置(TA/MEC)模拟米饭咀嚼,通过探头测定咀嚼过程中米饭易破碎结构、不易破碎结构、无法破碎结构的做功情况,量化分析米饭食味品质。教学实践结果表明,通过人机结合实验学生能够掌握食品科学、感官科学、力学等交叉学科知识,同时有利于学生熟练掌握稻米食味品质相关知识点。 展开更多
关键词 稻米 食味品质 人工感官评价 机器模拟咀嚼 教学实验
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多目标优化驱动的碳纤维纺丝电工电子教学实验平台设计
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作者 华一村 刘晓洁 +3 位作者 曹原 尚建华 邓开连 韦方 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第8期184-188,共5页
为了解决传统实验教学中存在的产教脱节、能力培养断层、评价机制单一等难题,设计了一种由多目标优化算法确定工艺参数的“碳纤维纺丝电工电子教学实验平台”。以虚拟碳纤维纺丝生产流程为工业场景载体,融合了电工电子技术、智能优化算... 为了解决传统实验教学中存在的产教脱节、能力培养断层、评价机制单一等难题,设计了一种由多目标优化算法确定工艺参数的“碳纤维纺丝电工电子教学实验平台”。以虚拟碳纤维纺丝生产流程为工业场景载体,融合了电工电子技术、智能优化算法以及纤维生产制造等多学科前沿技术,从而构建一条跨学科的工程实验链路。平台采用模块化设计,实现了从基础电路设计到综合工程研究的多层次实验任务。最后,通过虚实结合的双向反馈机制和全过程动态评价体系,有效提升学生的学习兴趣、工程思维和实践能力。 展开更多
关键词 多目标优化 电工电子教学实验平台 跨学科交叉 虚实结合
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X射线荧光光谱法同时测定土壤硒和金属元素的教学实验设计 被引量:2
15
作者 田小松 黎佳航 +2 位作者 张绍 朱丽娜 谢青 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第4期139-145,共7页
为提升环境监测和环境工程专业学生的知识储备和实践能力,设计了基于X射线荧光光谱法测定土壤硒和金属元素的教学实验案例,并应用于环境监测技术专业的实验教学。该实验设计包含了测试标准查阅、因素实验设计、土壤样品制备、仪器测试... 为提升环境监测和环境工程专业学生的知识储备和实践能力,设计了基于X射线荧光光谱法测定土壤硒和金属元素的教学实验案例,并应用于环境监测技术专业的实验教学。该实验设计包含了测试标准查阅、因素实验设计、土壤样品制备、仪器测试操作、测试数据验证、结果分析和报告编制等程序。实践表明,实验的实施可以培养学生系统思维和实验技能,提升学生自主学习、积极策划、协调实施的综合能力,为今后的工作和深造提供良好的理论和技能基础。 展开更多
关键词 X射线荧光光谱法 教学实验设计 金属 环境监测
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普通高校体质弱势群体“健康体能”课程的教学实验研究 被引量:2
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作者 李小娟 刘丹松 +3 位作者 降佳俊 张定文 张博 左玥 《武汉体育学院学报》 北大核心 2025年第5期97-102,共6页
增强学生体质与促进健康是高校体育教学的重要任务。据《国家学生体质健康标准(2014年修订)》近十年的测试结果分析表明,我国高校学生在BMI指数、上肢力量、速度耐力及肌肉爆发力等方面并未得到明显好转。为此,研究以《标准》所设置的... 增强学生体质与促进健康是高校体育教学的重要任务。据《国家学生体质健康标准(2014年修订)》近十年的测试结果分析表明,我国高校学生在BMI指数、上肢力量、速度耐力及肌肉爆发力等方面并未得到明显好转。为此,研究以《标准》所设置的测试内容为依据,在高校体育教学中针对体质弱势群体开设“健康体能”课程,其教学内容以增强肌肉力量、速度耐力、心肺功能和柔韧素质为主。16周的教学实验结果表明:(1)肥胖组和超重组的学生在“健康体能”课程教学实验前后的效果更加明显,体重和BMI的下降显著,体能指标如肺活量、力量、耐力等的提升较为突出。(2)相较于正常体重组,超重和肥胖组的体能改善幅度更大,这表明“健康体能”课程对体重管理和改善体能具有显著的效果。(3)“健康体能”课程的训练内容与方法,对于丰富高校体育教学形式和内容,推广科学健身运动具有很好的借鉴性和可操作性。 展开更多
关键词 体质弱势群体 “健康体能”课程 体质测试 教学实验
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X70钢在模拟北部湾海水环境中腐蚀行为教学实验设计 被引量:1
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作者 李岩 刘芯月 +1 位作者 何家明 韦荣杰 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第1期44-49,共6页
基于本校“海洋性”与“地方性”办学特色,突出地方高校油气储运工程专业“海洋性”,设计了“多因素耦合极端条件下X70钢在模拟北部湾海水环境中腐蚀行为”教学实验。采用正交浸泡失重法、电化学测试、腐蚀形貌及腐蚀产物物相表征等技术... 基于本校“海洋性”与“地方性”办学特色,突出地方高校油气储运工程专业“海洋性”,设计了“多因素耦合极端条件下X70钢在模拟北部湾海水环境中腐蚀行为”教学实验。采用正交浸泡失重法、电化学测试、腐蚀形貌及腐蚀产物物相表征等技术,研究了多因素耦合极端条件下X70钢在北部湾海水模拟液中的电化学腐蚀行为。结果表明,在Cl^(-)质量浓度、流速和pH值3个影响因素中,流速对X70钢在模拟液中腐蚀的影响最显著;在极端条件下,随着浸泡时间的增加,X70钢在模拟液中的自腐蚀电位先正移后负移再正移,自腐蚀电流密度先减小后增大再减小;阳极发生了铁的溶解,阴极发生了吸氧腐蚀,浸泡时间不影响腐蚀产物膜的物相组成。 展开更多
关键词 X70钢 北部湾海水环境 多因素耦合 电化学腐蚀 教学实验设计
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热力学p-v-T教学实验设计
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作者 孙始财 谷林霖 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第4期1-4,共4页
随着创新教育理念的不断深入,高校教学实验改革日益重视对学生创新思维的培养。设计了一个热力学p-v-T教学实验,所用实验仪器均来自相关科研设备,实现了设备的高效利用。通过逐步升温法测得不同孔隙内甲烷水合物相平衡温度和压力,突破... 随着创新教育理念的不断深入,高校教学实验改革日益重视对学生创新思维的培养。设计了一个热力学p-v-T教学实验,所用实验仪器均来自相关科研设备,实现了设备的高效利用。通过逐步升温法测得不同孔隙内甲烷水合物相平衡温度和压力,突破了传统相平衡实验一轮一点的局限性。提出了对实验数据进行深度挖掘的多样化处理思路,反演获得甲烷水合物分解焓、毛细管压力和孔隙尺寸,并推测得到孔隙内甲烷水合物生成和分解顺序及分布。实践结果表明,学生愿意参与这种具有探索性和挑战性的实验,能够比较准确地描述相平衡条件,并利用理论方程分析实验现象。 展开更多
关键词 甲烷水合物 相平衡 相变焓 毛细管压力 孔隙直径 教学实验
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基于倏逝波散射的界面相互作用分析——教学实验设计
19
作者 刘威 赵族威 +2 位作者 钟锦维 蒋航 祝宇微 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第10期139-145,共7页
以科研反哺教学的教育理念,本研究将实验室前沿技术转化为教学实验,并融入“物理化学”课程教学中。实验利用全内反射倏逝波在表界面的散射现象,结合单粒子追踪、图像分析与Boltzmann统计等方法,实现了对标准盐溶液体系中界面相互作用... 以科研反哺教学的教育理念,本研究将实验室前沿技术转化为教学实验,并融入“物理化学”课程教学中。实验利用全内反射倏逝波在表界面的散射现象,结合单粒子追踪、图像分析与Boltzmann统计等方法,实现了对标准盐溶液体系中界面相互作用势能的绘制。实验结果验证了DLVO理论的准确性,并对不同离子强度下胶体粒子表面Debye长度进行了探讨。通过这一教学改革,以直观生动的实验方式帮助学生深入理解胶体分散体系中诸如离子氛、双电层、Debye-Hückel极限定律等抽象概念及复杂公式,有助于培养学生将理论付诸实践和在实践中检验真理的综合创新能力。 展开更多
关键词 胶体与界面 相互作用 倏逝波 全内反射显微术 教学实验
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基于视觉反馈的机械臂教学实验装置开发
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作者 杨亮 谢金玲 +1 位作者 沈慧 洪煜南 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期54-58,63,共6页
为了满足工科专业学生在机器人课程实践中的需求,开发了一种基于视觉反馈的机械臂教学实验装置,由四足机器人、机械臂以及上位机控制子系统、仿真子系统组成。仿真子系统基于Gazebo平台实现,支持相机标定、手眼标定、物体抓取点识别、... 为了满足工科专业学生在机器人课程实践中的需求,开发了一种基于视觉反馈的机械臂教学实验装置,由四足机器人、机械臂以及上位机控制子系统、仿真子系统组成。仿真子系统基于Gazebo平台实现,支持相机标定、手眼标定、物体抓取点识别、机械臂抓取等功能,具有部署成本低、操作简便等优点。上位机控制子系统采用“Qt+MoveIt+ROS”设计架构,能够同时实现仿真及实物验证,利用机器人操作系统(ROS)自带的分布式通信框架可对机械臂、四足机器人进行实时控制,具有跨平台性能好、可扩展性强等优点。该教学实验装置采用模块化设计,支持二次开发。实践证明,该教学实验装置能够有效激发学生的学习兴趣,有助于学生深入理解ROS原理,掌握ROS开发方法。 展开更多
关键词 机械臂 机器人操作系统 上位机控制子系统 仿真子系统 教学实验装置
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