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青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

2020-07-24
【摘要】:
海洋中的电化学腐蚀与防护3D虚拟仿真教学项目,依托化学学科优质资源,是以电化学阴极保护法为基础,采用"虚实结合、以虚补实”,实际实验操作与虚拟实验操作相结合的方法搭建的综合设计性实验。本软件是北京欧倍尔为青岛科技大学定制开发,并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

项目介绍:

海洋中的电化学腐蚀与防护3D虚拟仿真教学项目,依托化学学科优质资源,是以电化学阴极保护法为基础,采用"虚实结合、以虚补实”,实际实验操作与虚拟实验操作相结合的方法搭建的综合设计性实验。本软件是北京欧倍尔为青岛科技大学定制开发,并成功协助学校将其申报为2018年度国家虚拟仿真实验教学项目。

 

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

 

海洋中的电化学腐蚀与防护在实际实验教学中存在着周期长、金属结构和环境条件等影响因素多、数据记录繁琐等特点,导致金属的腐蚀和防护过程不易观察,学生只能从最终的结果判定实验是否成功。而金属的腐蚀和防护形成过程中,影响金属的腐蚀和防护的原因,恰恰是要求学生必须掌握的知识点,因此,在实际操作的实验教学中教学效果十分不理想。

通过虚拟仿真实验让学生掌握影响海洋中的电化学腐蚀与防护的因素,熟悉金属腐蚀和防护形成的过程,通过仿真实验和实际操作,培养了学生的综合设计和创新能力,提升知识结构,使实验教学运行更具系统性、可行性、首创性,取得了良好的教学效果。

 

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

乙醇清洗摩擦后碳钢片

 

本实验可满足化学类专业以及海洋、环境等相关专业的技能型、应用型本科人才和工程实践型研究生等多种层次的人才培养需求。服务于国家蓝色经济区建设、一带一路倡议和山东省新动能转换的应型专业人才培养。

实验原理:

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

 

实验方法描述:

项目从知识传授与应用、实践创新能力培养为出发点,构建三层次三模块的实验教学内容,实现人机交互式的自主性、探究式的学习模式。仿真实验操作包括电化学基本原理学习,熟悉海洋中电化学防腐的基本原理、结构、用途及形成机制,熟悉海洋中的电化学腐蚀与防护实验的常用方法和操作流程,实现对金属电化学腐蚀与防护全过程的综合认识。系统、生动、直观性地展现金属腐蚀过程,图形展示腐蚀与防护过程中实验参数的变化,采用系统指导和自主操作两种学习模式,对学生的学习和实验进行指导和评分。综设计型部分学生对牺牲阳极保护的影响因素,包括:海水含氧量(DO)、 海水盐度、海水的pH值、海水的氧化还原电位( ORP )和海水的温度,探讨因素的改变对腐蚀率的影响。

 

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

组装原电池阳极

 

通过虚拟仿真实验提供的交互式的教学方法,采用线上线下教学相结合,在教师的指导下完成电化学腐蚀与防护实验的基本操作。在金属腐蚀与防护的影响方面,通过数学建模,调整参数,动态显示各种因素变化带来的腐蚀与防护效果影响,观察金属腐蚀与防护的全过程,增加学生对这一实验的体验。

 

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

称量涂抹材料“沥青”

青岛科技大学--海洋中的电化学腐蚀与防护

熔融涂膜材料并涂抹在干净的碳钢片上

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