实验教学项目描述

实验主要采用三维漫游遍历整个建筑内的暖通空调系统,学习知识点、按照交互界面引导操作和完成任务、回答或解决问题,共操作15步。

1.实验方法描述

进入实验后,展现株洲市规划展览馆全局三维模型,有提示引导操作者进入建筑物,呈现整个暖通空调系统,可以隐去建筑单独观察空调系统全局,也可保留已呈透明状态的建筑,如图2.1。

图2.1展览馆外观和馆内暖通空调系统全局三维模型

简要介绍建筑情况和空调系统基本情况后,引导使用者进入实验,菜单列出“制冷机房”“锅炉房”“全空气空调系统”“风机盘管加新风系统”“多联机系统”五个部分,使用者逐一进行实验操作、考核。

以第1部分“制冷机房”为例,实验场景分别展现螺杆式冷水机组、冷冻水系统、冷却水系统、水处理系统、机房送、排风系统等部分的设备布置与连管,通过鼠标点击和采用文字高亮的方式介绍其组成部件名称、功能、技术要点。为了让学生建立平面图纸与三维图纸之间的联系,强化空间思维能力,在必要之处进行了二者的对照说明。为使学生掌握机房的构成和运行原理,接下来的交互操作中要求使用者输入设备名称正确才能通过考核。

2. 交互性操作步骤说明

第1步:点击“制冷机房”条目,可鼠标或快捷键前进弹开门进入制冷机房,呈现制冷机房内所有设备连接的三维静态全貌,使用者漫游状态观察,点击“制冷机房的组成”菜单后,弹出重要知识点文字框内容阅读,系统预设时间到后可继续下一条。识别机房设备组成及连接关系,输入正确名称后可继续下一条;

图2.2制冷机房静态全貌

第2步:启发任务,学习制冷机房的选址规范;

点击本条菜单后,背景依然为制冷机房的三维全景图不变化。自动弹出机房选址规范文字框可学习。

第3步:操作遍历各部件,领会冷冻水系统原理和冷冻水泵选型方法;

点击本条菜单后,机房中仅仅保留冷冻水系统各部件的三维静态且可旋转:从①制冷机组~⑧补水定压系统,均可以放大仔细观察学习,增强学习效果。在“冷冻水泵”中插入重要知识点针对本案例的冷冻水泵的选型计算,便于理解。

图2.3冷冻水系统学习

第4步:操作领会冷却水系统原理和冷却水泵选型方法;

点击本级菜单后,机房中仅仅保留冷却水系统各部件的三维静态,可旋转:A~F各部件上放置符号标记,可以放大仔细观察学习,点击每个部件都有简要介绍,学习完对冷却水循环的原理一目了然,有助于冷却水泵正确计算和选型。同时,在“冷却水泵”中插入重要知识点针对本案例的冷却水泵的选型计算,利于掌握。如图2.4.

图2.4冷冻水系统学习

第5步:操作理解机房通风系统设计规范;

点击本条菜单后,呈现制冷机房的三维静态全貌背景和通风系统高亮,同时弹出(重要知识点)制冷机房的通风规范;同时引导学生线下学习和运用规范。

第6步:察看并学习设计制冷机房的平面布置

点击本条菜单后,呈现制冷机房的三维静态全貌这一背景,且三维可旋转。同时弹出机房布置的文字说明窗口和制冷机房平面布置图窗口。两个窗口分别可点击放大,一个窗口放大的时候,另一个窗口缩小置于右下角。

以上6步均学习完后,方可进入“知识点考核”。否则弹出文字:“还有操作未完成,请检查并完成”。

知识点考核弹出文字窗口,如图2.5

图2.5知识点及操作考核

考核题目的文字窗口可以移动、缩小、放大、关闭,窗口在未缩小情况下,也不影响用户对制冷机房内任一位置进行鼠标点击操作。文字窗口下方依然设置“确定”,点击可关闭。

每道题回答正确后,题干上出现红色的√符号。所有问题均回答正确后,“知识点考核”菜单名前出现√符号,文字颜色改变。系统自动记录使用者分数。

第7步:锅炉房及设备

点击本条菜单后,呈现锅炉房的三维静态全貌这一背景;点击“锅炉房的选址规范”,自动弹出重要知识点文字框,使用者可以拖动下拉条完整学习本部分内容。鼠标依次点击各部件或鼠标拾取部件,弹出相应知识点学习。

第8步:操作选取热水系统输配设计,掌握热水与冷冻水系统共用输配系统的设计方法

点击本菜单后,可进行交互操作,各部件均放置鼠标拾取标志,并且点击后弹出文字窗口说明各部件功能及设计要点。

第9步:操作领会锅炉房的布置设计原则

点击本条菜单后,呈现锅炉房三维静态全貌,且三维可旋转。同时弹出锅炉房布置的文字说明窗口

第10步:操作认识一次回风空调系统组成

此步开始,知识点设在问号砖里,学习者敲碎所有问号砖才能进行下一步学习。弹出文字框提示按顺序敲开各问号砖,完成本部分内容的操作,界面右下角有小地图辅助完成学习,还有进度条提示完成程度。从使用者敲开第一个问号砖开始,前面的文字框消失。在使用者下次点击此处时,相关内容依然存在,即能反复学习。

第11步:领会一次回风系统设计方法

对比界面右下角设计图纸,学习如何用CAD图表达空调机房较为复杂的管路布置的重要知识点、难点。如图2.7

图2.7一次回风空调系统

图2.8一次回风系统施工设计图的对比学习

操作风机盘管加新风系统的组成和送回风路线;在新风机组外侧均有文字标识各段设备,可从新风入口段起沿气流流动方向依次学习风机设备、送回风管路。问号砖设置原则同上。如图2.9

图2.9风机盘管加新风系统管道布置

第13步:风机盘管系统水量调节操作

点击查看动画显示冷冻水的流程,敲碎本问号砖之后,展示出二层的水平供回水管路。问号砖2提示完成任务:系统冷量调节过程,要求操作盘管回水管上的电动二通阀及一系列相应反应,使用者领会系统通过水量调节的原理和过程。点击异程系统将弹出知识点内容。

第14步:操作领会多联机系统构成和技术特点

点开多联机系统,三维展现多联机系统室外机、室内机和连接,和制冷剂循环动画效果。

第15步:操作多联机系统调节,领会设计要点

点击学习室外机和室内机匹配问题重要知识点。

完成考核题和实验报告;以上步骤全部完成后,系统自动确认实验完成。给出实验用时和考核题一次正确率。弹出实验报告供下载填写。

已完成实验并导出的实验报告和实验成绩将作为本实验得分的依据。