有壓引水式水電站認知及水錘虛擬仿真實驗是河北工程大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：有壓引水式水電站認知及水錘虛擬仿真實驗
- 建設院校： 河北工程大學
- 課程負責人： 雷曉輝
- 授課教師：龍巖、柴蓓蓓、簡新平、張運盎
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
水利水電工程主要研究水利水電工程的規劃、設計、施工、最佳化調度與安全防護等。修建水利水電工程，能控制水流，防止洪澇災害，進行水量調節和分配，滿足人民生活生產對水資源的需求。課程團隊利用虛擬仿真技術和原創開發的數值模型，構建現實教學中不可及的有壓引水式水電站認知及水錘虛擬仿真實驗系統，突破理論教學瓶頸，輔助學生形成深度認知的基礎.上，提高學生探索創新、解決複雜工程問題的能力，無論在理論、實踐教學中，還是對於水利行業從業人員，都具有重要的推廣套用意義。項目概況如圖3-1-1所示。
教學目標
按照課程實驗教學任務以及水利工程專業人才培養方案的基本要求。圍繞《水電站》、《水力學》、《水輪機調節》、《水工建築物》四門課程教學目標中與有劇水式水電站認知及水錘相關內容，構建了以問題導向為主線的立體化、多層資多形式的實驗課程教學目標，通過實驗認知模組和考試模組幫助學生更好地理解、拿握教學大綱所要求的基本概態、基本原理。培養創新創業能力，通過實驗操作模組，可以有效增強學生動手能力，提高學生的專業技能和團以協作能力;
通過知識資源模組，培養學生家國情懷，樹立專業自信。
(1)構建水電站仿真模型，有效提升學生的認知水平和理論水平。
虛擬仿真實驗融合多本教材與參考書，結合團隊長期承擔科研項目，形成大工程、智慧化特色的實驗教學內容，讓學生能夠理解與第握有壓引本式水電站及水锺相關基本概全和理論。具體包括0有壓引水式水電站的相紐租成，②有莊:水式朱電站的引水系統:②水電站的水錘現象;④減小水錘壓強的措施，⑤水锺的共型。
(2)圍繞新工科的需求，學生為心，產媯響，養學生水利專業技能素養。
通過個體化、高階性設定課後作業、小組討論、開放性實驗探索，培養學生能夠根據實際工程特點，進行①水錘傳播的波速;②水錘傳播的相長、周期;③水錘壓力沿管道的分布;④水錘計算的方法等方面的討論，並獲得綜合性專業技能，進而解決與本實驗項目相關的水電站設計、水輪機選型方面的綜合性複雜工程問題。
(3) 虛擬仿真實驗案例與真實設計工作接軌，提升學生分析問題的高階思維能力和解訣複雜問題的綜合能力。
通過課堂開放式討論、課程設計創新比賽等方式，對有壓引水式水電站及水錘複雜問題進行分析與最佳化、比較與綜合的高階能力。將思政內容融入到實驗系統中，通過引入多種事故案例情景、水利發展史、水利人物事跡、重大水利工程建設歷史等材料，樹立學生專業自信和家國情懷，培養學生工匠精神和科研精神;將水利水電工程、計算水力學、虛擬現實、數值仿真等學科的相關理論和知識深度融合，培養學生工程問題的數位化思維方式，虛擬技術解決手段，啟迪新時代工科生思維模式，培養高層次高技能新工科人才。
綜上所述，本實驗基於問題導向、突出學生中心、關注產出實效，依託團隊科研項目，以1:1的比例真實構建虛擬場景，還原仿真系統環境的真實感;提升學生的認知水平和理論水平，培養學生水利專業技能素養，提升學生分析問題的高階思維能力和解決復問題的綜合能力。
