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万博ANSYS的博客

2020年9月4日

虚拟学习使工程师的模拟大众化

早在COVID-19迫使许多教育工作者和学生上网之前,Rajesh Bhaskaran博士就专注于通过虚拟学习为尽可能多的人提供模拟教育。巴斯卡兰是康奈尔大学西布里机械与航空航天工程学院工程模拟的斯旺森主manbet任。他开发了一种在不同课程中使用模拟的方法,他的一些SimCafe在线课程就在新版本中万博Ansys创新课程.我们采访了他,问他是如何向工程专业的学生教授模拟课程的。

问:为什么使用模拟软件对学生很重要?

答:这是因为模拟可以作为理论和应用之间的桥梁。它是桥。如果你想知道你的结构会如何表现,你要建立一个数学模型。但在大多数实际应用中,无法手工求解数学模型。你需要模拟软件来解决它。通过模拟,你不需要精通数学或物理来解决复杂的数学模型。您需要在概念层面上理解模型和用于解决它的数值策略。模拟软件负责细节,你可以专注于大局。

问:但知道这些细节很重要,对吗?

答:有些是,仿真软件可以用来理解它们。既然我们有了模拟工具,我们就不局限于解决矩形中的传热问题了——那是小菜一碟。现在,学生可以解决电子芯片中的传热问题,同时还可以了解模拟工具用于求解数学模型的数值策略。引入了哪些错误,我们如何将这些错误最小化?

Rajesh Bhaskaran博士

我们还可以通过粗略的类型计算进行完整性检查来验证模拟结果。仿真可以作为一种学习工具来进行“假设”研究,并分析设计或产品的性能。

在进行任何模拟之前,我都会引导学生进行“预分析”步骤。我们会考虑数学模型是什么,模型中包含的物理原理和假设是什么,预期结果是什么?然后我们进入仿真工具,建立模型并在网格上进行数值求解。一旦我们有了结果,我们就能得到丰富的可视信息。学生们可以看到汽车上的气流或结构是如何变形的。可视化是模拟的另一个关键方面,它对学习非常有帮助。

仿真是一个很好的学习平台。这是学习物理和基础理论的好方法。

问:在线学习如何促进模拟的更广泛应用?

答:为了实现模拟的民主化,教育和培训起着关键作用。模拟和虚拟学习都是颠覆性的技术。

这就像是将模拟与在线学习相结合的范式转变。它是可扩展的,因为它是在线的。在下一代工程课程中,模拟将成为物理教学的标准。每个工程专业的学生都应该能够有效地使用模拟软件。

巴斯卡兰博士的创新课程之一带领学生逐步通过气球膨胀支架模拟。

问:你能给我们介绍一下你的教学方法吗?

答:这类似于制造业的大规模定制。我认为在线学习给教学带来了一种电影模式。对于学生来说,教授似乎是在直接一对一地与他/她交谈。

学生可以在自己的地方复习课文。我录制视频——不是在人们面前“舞台上的圣人”。我像在办公时间一样录制课程,向学生演示这个过程是如何运作的。对于学生来说,这似乎更像是一个“侧面指南”。

我们将模拟练习分成几个短视频,其中大部分都是“检查你的理解”问题。为了将信息从短期记忆转化为长期记忆,我们必须应用它。一个“检查你的理解”的问题可以帮助学生应用前面视频中的知识,并得到即时的反馈。

在线视频有助于翻转课堂。例如,在线学习模块将向学生展示如何使用Ansys软件解决特定的梁问题。万博我在指导他们,但他们可以在家里按照自己的节奏来做。“家庭作业”包括通过调整在线模块中的程序来解决一个不同的问题。这可以在课堂上完成,当学生将他们的知识应用到一个新问题上时,教师可以回答问题。

比斯卡兰博士的另一个创新课程解释了如何在分叉动脉中建模3D内部血液流动。

希望获得额外培训的学生、教育工作者和工程师可以通过Ansys创新课程亲身体验虚拟学习。万博例如,看看巴斯卡兰博士的三维分叉动脉流体课程和他的心血管支架课程结构。这些以医疗为重点的课程是虚拟学习如何通过将其应用深入到特定行业(如医疗保健)而使模拟大众化的一个例子。

查看所有的Ansys创新课程万博免费在线学习。

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