地震波激發與傳播虛擬仿真教學實驗

地震波激發與傳播虛擬仿真教學實驗是北京大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：地震波激發與傳播虛擬仿真教學實驗
• 課程負責人：李小凡
• 建設院校：北京大學
• 授課教師：趙里、張勇、蓋增喜、周江誠

課程性質

課程背景

地震波激發與傳播虛擬仿真教學實驗服務於北京大學地球物理系本科課程《地震學》、《地震學實驗》和《全球災害》的實驗教學環節。這些課程系統介紹了現代地震學的基礎理論，為學生們在地球物理學及相關領域進一步學習或從事科學研究奠定了基礎。課程中涉及的地震波傳播和強地面運動等內容較抽象，無法在現實中為學生提供相關的教學輔助實驗動手平台，學生在理解地震波相關知識時存在一定困難。

現代信息技術的發展，尤其是三維虛擬仿真技術的發展，極大地推動了地震波實驗技術的發展，是傳統的實驗教學的有力補充，大大促進了傳統實驗教學創新與根本性的改變。本實驗以《教育部關於開展國家虛擬仿真實驗教學項目建設工作通知》為指導，依託現有的北京大學地球與空間科學學院國家實驗教學示範中心和虛擬仿真實驗教學中心的實驗室設備與人員配備，將虛擬仿真技術、現代信息技術等融入地震學實驗教學環節，對地震的震源機制、地震波傳播和強地面運動的教學內容進行沉浸式三維展現，大大提高學生對於相關問題的理解程度，加深了學生對複雜地球介質中地震波特性的理解，培養了學生對於複雜地震動機制反演能力，提升實驗教學內容的廣度和深度。

實驗教學團隊秉承“以人為本、開放創造、科研哺教”的創新人才培養理念，基於地震波激發與傳播實驗內容，在實驗教學過程中著力培養學生綜合實踐能力，有機融入思政教育內容，在有限的4個學時內通過激發學生專業興趣，引導學生掌握理論知識、理解概念原理和提升學生理論素養，培養學生家國情懷。該實驗教學理念、實驗方法和技術核心先進，教學設計、實驗流程和考核評價合理，教學目標明確，課程特色鮮明，符合高階性、創新性和挑戰度的要求。

教學目標

1.通過模擬地震波的激發和傳播的理論運用、模型設計和軟體虛擬等操作，具備思辨、綜合分析和工程實踐能力；

2.利用地震動過程模擬和震感評估等實驗步驟互動操作和多維評價方法，結合虛擬仿真實驗隨時隨地學習特性，具備自主學習和終身學習能力；

3.掌握理論指導實踐的精髓，樹立家國情懷，具備系統思維、工程素養和科學探索精神，增強學術自信。