本实验以培养专业基本知识扎实、实践能力强、综合素养高和具有创新发展潜力的专门涂装科技人才为目标。按照“能实不虚、虚实结合、相互补充”的原则,依托现有的实体教学科研平台,结合教师的研究方向和“产、学、研” 成果,开发了船舶绿色涂装工艺虚拟仿真实验项目,实现了仿真教学平台的开放共享。
船舶绿色涂装工艺虚拟仿真实验是一项综合性、实践性很强的实验,通过实验过程便于考核学生对这些知识的掌握程度及综合应用能力。另外,在国际船舶排放要求日趋严格和国家铁腕环保政策的双重夹击下,绿色造船势在必行。而船舶绿色涂装是实现绿色造船的关键所在。项目组依托江苏科技大学船舶与海洋工程国家级实验教学示范中心、应用化学江苏省一流专业和江苏科技大学船舶虚拟仿真实验中心,将“虚拟现实+互联网”技术融入实验教学项目, 坚持“学生中心”的原则,面向船舶与海洋工程行业,突出绿色涂装关键技术,开发船舶绿色涂装虚拟仿真实验项目,填补当前我国应用化学专业在船舶涂装虚拟仿真实践教学平台方面的空白。本实验按照虚实结合的原则,线下“船舶用环氧涂料制备”实体实验共计 4 学时,线上“船舶绿色涂装工艺虚拟仿真 实验”共计 2 学时。
(1) 通过涂料设计模块,培养学生对船舶不同部位涂料选型、固化剂比例、 熟化时间、熟化温度、稀释剂选用及涂层配套性的设计能力。
(2) 通过喷涂参数设计模块,培养学生对喷涂方式选择、喷涂作业工艺参数设计(包括喷嘴选型、喷嘴孔径、喷涂压力、喷射角度、喷射速度、喷涂距离等)及熟悉船舶涂装工艺流程方式和特点。
(3) 通过探究模块,探究高压无气喷涂中雾化压力、喷嘴等效孔径、喷涂
距离等主要工艺参数对涂料转移率的单因素和多因素影响规律,通过多因素曲
线拟合确定高压无气喷涂最佳涂料转移率。
(4) 通过整个实验的学习,培养学生从源头控制、过程管理和末端治理,全程树立“绿色涂装”意识,节约资源,注重环保,满足船舶绿色制造的需要。
该虚拟仿真实验提供了一个网络化的实验教学资源,解决了全天候开放式学习难题,使教学水平和教学质量进一步提升。