——聚焦高分子材料拉伸虚拟仿真实验,赋能高校教学培训与智慧课程建设
一、被“围观”的核心实验:现状里藏着真问题
在材料类、高分子材料与工程等专业的培养体系中,拉伸实验是衡量材料力学性能、判断聚合物类型的核心环节。然而在不少院校,真实实验长期受困于设备昂贵、试样损耗大、安全风险高、实验周期长、人均上机机会少等难题,几十名学生往往只能轮流“围观”一台试验机,动手操作与独立分析的机会十分有限,实验报告也容易流于形式。如何让每位学生都获得充分、安全、可重复的训练,已成为高校教学培训亟待破解的痛点。
二、拉伸实验,究竟在测什么?
要破题,首先要读懂实验本身。当试样被夹具匀速拉伸,设备会同步记录拉力与形变,绘制出材料的应力—应变曲线;透过这条曲线,拉伸强度、屈服应力、断裂伸长率、弹性模量等关键指标一目了然。这些指标在很大程度上决定了塑料的使用范围与选材方向,甚至能据此判断 PET、PP、PA6、PA66 等不同聚合物的类型与适用场景。可见,看似简单的拉伸实验,正是连接课堂理论与产业应用的桥梁,也是产教融合最具体的落点。
三、破局之道:一套软件,三阶进阶
正是瞄准这一痛点,山东图灵锶软件有限公司打造了“高分子材料应用及性能探索分析仿真实验”,其核心模块即高分子材料拉伸虚拟仿真实验。这款虚拟仿真软件以“初阶学习—中阶探索—高阶创新”三阶递进式路径,覆盖从认知到创新的完整链条:初阶借助“历史沿革”科学家长廊与高聚物、设备、拉伸曲线认知夯实基础;中阶从总电源、水阀、液压油、安全门、进料口的实验前安全检查切入,完整还原注塑制样、拉伸开机、参数设定、测量试件、检测记录的全流程;高阶则设置以共混改性提升材料拉伸强度的探究课题,引导学生在选材与方案设计中迈向创新。
四、从练习到考核:培训考试系统全覆盖
软件的价值远不止于“演示”。内置的培训考试系统支持练习模式与考试模式自由切换,逐项记录操作正误、自动评分并统计总分,支持单元小结与考核测试,配合题库随机组卷把功夫下在过程性评价上,再依托“设计任务书”驱动任务、一键生成规范的实验报告(含实验名称、目的、原理与成绩)。教师可一键布置、实时掌握学情、把繁琐批改交给系统,沉淀可追溯的数字化教学资产,让“做中学、学中做”的现代教学理念真正落到每一次实验。
五、面向高职与本科:共建智慧课程与未来学习中心
针对高职与本科院校的不同培养目标,这套方案可灵活嵌入课程体系,成为智慧课程建设的重要拼图:既能作为真实实验的课前预习与课后巩固,有效降低设备损耗与安全风险;也能独立支撑线上线下混合式教学,弥补实验硬件不足的短板。图灵锶愿以虚拟仿真软件为支点,携手广大院校共建开放共享、虚实融合的未来学习中心,让更多学生读懂材料、理解工程,推动产教融合与高素质技术技能人才培养同频共振。