堆石混凝土大壩施工與力學分析虛擬仿真實驗是貴州大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：堆石混凝土大壩施工與力學分析虛擬仿真實驗
- 建設院校： 貴州大學
- 課程負責人： 楊韜
- 授課教師：趙瑜、唐曉玲、廖海梅、王超林
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
(1)培養具有職業責任感和專業使命感的水利水電工程技術人才是踐行社會主義核心價值觀的積極回響，也是促進
可持續發展的重要保證
將社會主義核心價值觀思政元素交融於學生責任感和使命感是水利水電工程專業人才培養面向環境與社會可持續發展戰略的必然要求。可持續發展觀念提出以來，中國各界科技工作者在不同套用領域展開大量研究工作，踐行充分利用科學技術實現經濟、社會和環境協調發展的方針。基礎建設是國民發展的重要部分和關鍵支撐，其中水是生活、農業、工業等必不可少的源泉，電力是保證社會各行各業正常運轉的一個至關重要角色，推進建設富強大國、提升國際競爭力。水利水電項目本身是借用而不損害大自然水資源來為社會發展服務的綠色工程，而進一步提高工程建設材料利用率、簡化施工工序是形成中國綠色建造技術體系的關鍵，能夠有效降低工程建設對自然環境的破壞。著眼可持續發展開展水利水電工程堆石混凝土築壩新技術實驗，不僅是專業素質要求，也能夠培養學生突破慣性、勇於創新的精神和能力，使學生理解國家強當自強的經驗總結、面對中國水利水電工程建設走向國際的挑戰，樹立職業責任感和專業使命感。
(2)高成本、周期長及複雜環境條件下的堆石混凝土築壩新技術實驗必須依託虛擬仿真開展
(1)大壩工程位置偏僻、施工周期長，組織學生到現場開展築壩過程實驗耗時長。
(2)大壩施工現場大型設備多、工序緊湊、場地環境複雜，學生在現場的人生安全難以保證。
(3)堆石混凝土築壩塊石粒徑大，實驗倉澆築和大尺度試塊切割的技術難度大、費用高。
(4)堆石混凝土軸向壓縮、拉伸等力學實驗對儀器參數、操作精度要求苛刻，且屬於不可逆的破壞性實驗。
(3)本實驗對以《水利水電工程施工》為核心的專業主幹課程群提供支撐，將學、研、用融為一體
《水利水電工程施工》課程則較全面地介紹了水利水電工程各工種的施工技術和水工建築物施工技術，為最重要的水工建築物，即大壩的方案決策提供理論支持，是國內高校及貴州大學水利水電工程本科專業的核心專業主幹課。混凝土重力壩關鍵參數和施工技術確定是《水利水電工程施工》課程的核心內容。團隊遵循虛擬仿真教學實驗課程“能實不虛，虛實結合”的原則，開發了堆石混凝土大壩施工與力學分析虛擬仿真實驗系統，不僅利用三維雷射掃描、三維數字模型、數值試驗等先進技術與研究手段支撐了《水利水電工程施工》的課程教學，也是對《土木工程概論》《水工建築物工》 等相關課程教學內容的拓展。
本實驗課程使學生能夠通過沉浸式學習方式深入理解綠色築壩技術對環境和社會可持續發展的重要價值，激發學生從事本專業的自豪感和責任感，培養創新意識與職業擔當，也能使其掌握築壩材料、築壩技術的關鍵要點以及大壩工程方案決策的綜合能力。
教學目標
(1)學生通過數值實驗能夠精細化認知堆石、自密實混凝土及堆石混凝土的材料力學特性，能夠從巨觀上整體把握壩址附近的潛在料場石料是否達到_上壩要求，具備在綜合判斷基礎上進行堆石混凝壩工程設計的能力。
(2)學生通過互動式模擬操作能夠直觀理解堆石混凝土壩填築過程，掌握堆石混凝土材料特性賦予大壩施工與運維的有利影響，了解堆石混凝土築壩技術在節能、環保與可持續發展等方面具備的優勢。
(3) 學生初步形成以力學與能量理論為基礎、以數值計算與模擬仿真為手段的工程設計、施工及管理思維，能夠在掌握傳統力學實驗的基礎.上開展探究堆石混凝土強度指標與自密實混凝土參數、堆石參數量化關係的創新型實驗。
