地質工程原位測試虛擬仿真系統是西北大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：地質工程原位測試虛擬仿真系統
- 建設院校： 西北大學
- 課程負責人： 謝婉麗
- 授課教師：陳丹玲、王家鼎、康磊、李萍
課程目標,課程特色,
課程目標
學生通過三維互動式“地質: 工程原位測試虛擬仿真系統”的試驗，首先明確試驗目的，在了解試驗原理的基礎，上熟悉試驗儀器設備，通過模擬仿真系統的操作演示熟悉試驗技術要求(如試件或試坑的尺寸及要求、承壓板的尺寸、位移:量測系統的安裝、載入方式及加荷等級、沉降觀測和穩定標準、試驗終止條件等)和試驗步驟;然後學生在仿真系統中進行模擬仿真試驗操作，引導學生利用已有專業基礎理論知識，學會對試驗獲得的原始數據進行處理(成果整理)，獲得所求岩土體參數;同時，該系統設定了不同土層(粘性土、粉土、砂類土和含有少量碎石的土層)和不同試驗方法的選擇，使學生“真 實感受”不同岩土體和不同測試方法對試驗結果的影響，提高專業理論知識與實際工程相結合的能力，培養專業技能和興趣。
(1) (天然地基平板) 靜載荷試驗目的:確定地基土承載力和地基t的變形模量。
(2)現場直剪試驗目的:求得抗剪強度參數:內摩擦角(φ) 和內聚力(C)。
(3)岩體應力測試試驗目的:測得岩體中三向應力的大小和方向。
(4)樁基靜載荷試驗目的:根據荷載與位移的關係(即Q-S曲線)判定相應的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗
拔承載力或單樁水平承載力。
地質工程原位測試虛擬仿真系統採用三維數位化動態開發，全景全真展示了4個地質工程原位試驗全過程，逼
真模擬地質工程原位試驗的野外場景、儀器設備、測試步驟和成果處理等全過程，學生可以通過軟體選擇現場不同地層情況，系統可以逼真地展現由於岩土體地層類型的不同對試驗測試數據和曲線的影響。學生可互動.式操作試驗系統，將各個試驗涉及到的儀器設備動畫、土層參數、工藝動畫、試驗方法和教學點融合在虛擬仿真試驗教學項目當中，逼真再現試驗場景，使學生得到身臨其境的現場實習感。讓學生更加全面深入的掌握，為以後學習打下堅實基礎，成為未來工作的良好開端。
課程特色
教學方法:
本虛擬仿真試驗項目在教學方法上採取虛實結合與純虛擬仿真試驗兩種方式。虛實結合方式可利用實驗室現有的設備，了解設備的構造，工作原理，再通過虛擬的360度的機房內景，基站外景等仿真實驗，學習原位試驗的全過程。
純虛擬仿真實驗針對沒有真實的試驗設備，通過試驗項目中3D建模的設備和360度的機房內景，基站外景，學習原位試驗的全過程。
試驗教學中注重課前指導、實驗預習、學生完成實驗、分組討論、實驗考核等環節。提倡讓學生自主、合作、探究地完成試驗項目。該虛擬仿真試驗項目提供線上答疑室的功能，方便學生及時討論試驗內容，並及時將學生反饋的問題匯總、整理、答疑。
評價體系:
虛擬仿真試驗教學項目納入相關專業培養方案和教學課程，制訂相關教學效果評價辦法。根據學生和教師反饋，持續改進相關教學評價機制。鼓勵高校探索有利於虛擬仿真試驗教學項目開放共享的教學績效激勵機制，建立高校間相關試驗教學項目成績互認、學分轉換機制。並對試驗過程中教師和學生進行評價，具體有:
( 1 )教學目標評價
教師能否針對試驗內容，結合《試驗教學大綱》，針對該課程具體內容，有重點、 科學、準確地設計教學目標,教學內容，做到:目標明確，符合學生實際，內容全面，符合教學目標，重點突出，符合課程特色。
( 2 )教學內容評價
教師能否準確把握所教學科內容的重點、難點，教授內容正確;教學內容緊密工程實際，提高學生實際操作能力。
( 3 )教師行為評價
試驗中教師作為學生試驗的組織者，是否能夠有效地組織學生進行試驗，解決學生在試驗過程中遇到的問題，並將理論知識很好的融入到試驗教學當中，重視學生的自學能力、實踐能力，創新能力的發展。
( 4)學生行為評價
看學生的學習狀況，動手能力，對理論知識的把握程度，是否由被動學習變為主動學習，是否由個體學習到主動合作學習:是否由接受性學習變為探究性學習。看教學效果的滿意度，學生在教師的指導下，積極主動參與，90% 以上的學生掌握了有效的學習方法，獲得了知識，發展了能力，有積極的情感體驗。
傳統教學的延伸與拓展:
在原位試盟遼程中，由於試驗設備有限(各種原位試驗過程中的大型施工設備價格較昂貴，楚亳施工設備價值轉近12元。另外，原位試驗過程中無法很好的保障學生的安全》:原位試驗環境不可見(學生很少有機金老施王玉地現場橫須來加保學王對理論知識的理解。根本無法開展現場的原位測試試驗。但原位式驗測試又是地質工程秦傑缺的量要作用。因此。我們與相關施工企業:物查設計企業。虛擬仿真軟體公司企業合作。校照實際的原位測試試驗要求.並發了目前的s個原位測試虛擬傷真教學試驗項目。在試驗項目中。學生能夠身臨其境的體會整個原位測試試驗過程，同時對所學的理論知識有更深入的理解與掌握。此教學內容，特色鮮明，在國內高校為首創
