長江兩壩一峽段流水作用及其地貌回響虛擬仿真實驗是華中師範大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：長江兩壩一峽段流水作用及其地貌回響虛擬仿真實驗
- 建設院校： 華中師範大學
- 課程負責人： 揭毅
- 授課教師：伍鐵牛、李碩、趙峰、謝雙玉
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
①長江兩壩-峽段發育典型的河流地貌,具有優越的實踐教學條件
流水作用是陸地表面最普遍、最活躍的一種外力作用，它在地貌形成和演變過程中,起著重要的作用,其所塑造的地貌分布十分廣泛，所以流水地貌又稱為常態地貌。河流地貌是流水作用的產物,其形成、發展和演化受到地質構造、地殼運動、地形、氣候、水文條件以及人類活動等的影響,能反映人一地相互作用、相互影響的關係,在地貌學、地質學基礎、水文學等實驗教學中具有重要作用。長江兩壩-峽段跨越著名的長江三峽西陵峽東段和宜昌盆地西端,是長江上游與中游過渡地段,既擁有發育典型的河谷地貌,同時又是人類活動(葛洲壩水利樞紐工程、三峽水利樞紐工程 )較為集中和典型的區域,具有優越的實踐教學條件。以此區域為案例,探究流水作用及其地貌回響,在全國層面具有典型性和代表性。
②虛擬仿真技術可解決“危險不可及”和“時空尺度大”對實踐教學的限制
長江兩壩一峽段主體為山地強切割型地貌。新構造抬升運動引起了長江強烈下切,造就了“山高、 坡陡、峽深”的險峻地形, 一些典型地質地貌現象位於懸崖絕壁之上和人跡罕至地帶，通達性差、 危險係數高 ,在野外地貌實踐教學過程中,難以進行實地觀察和測量。此外,仿真實驗區區域面積大,地貌演化過程漫長,學生實地實習僅能對地貌進行小尺度局部觀測,難以形成對區域地貌的全面了解,以及對區域地貌演化過程的準確認知，從而影響野外實習的整體效果,阻礙了實踐教學目標的達成。
本虛擬仿真實驗是在長期野外實地考察積累的海量區域地質地貌數據基礎上,採用虛擬現實技術合成仿真3維模型,融合了豐宿的多尺度野外地貌信息,為實踐教學創設了豐宿的教學情境。在這樣的虛擬仿真環境中,學生既可以通過隨機互動,對流水作用各個過程進行觀測、學習,深化流水作用理論知識;可以自主實現多視角和多尺度地觀測地貌，了解地貌現象的全貌和細節,認知地貌的演化過程;還可以在漫遊兩壩一峽段優美景觀過程中，獲得美好的實踐體驗。從而達成自主構建流水作用及其地貌回響的知識體系。因此,本實驗教學可以增強學生的地理實踐能力,達成讓學生牢固樹立社會主義生態文明觀的教書育人目標,實現知識、能力和素質的統一, 提高野外地貌實踐教學質量。
③虛擬仿真實驗可突破時空條件對實踐教學的制約,提升實踐教學價值
野外實習實踐教學對於培養學生的地理認知水平、地理實踐能力和牢固樹立社會主義生態文明觀具有+分重要的作用。然而,傳統的野外實習存在時間長、成本高,以及受地形和天氣等因素影響造成的風險大等問題,決定了只能是“一 次性”的教學活動,特別是受突發事件的影響,如2020年的疫情影響，會使得傳統的地理野外實習模式受到極大的挑戰。虛擬仿真實驗能提供一個生動和隨機人機互動的實踐教學環境 ,學生通過虛擬仿真實驗,能夠自主進行兩壩一峽段流水作用及其地貌回響全要素、全時域、全地域的學習,從而可突破傳統野外實習的時空限制,為野外地貌實踐教學開闢了新的途徑,鵝野外實習實現了很好的互補。
教學目標
(1 )知識目標:流水作用、河流地貌類型、 特徵及成因
通過虛擬仿真實驗,可以極大地降低時間和空間對地貌室內和野外實驗教學的制約,使學生隨時隨地都能學習,掌握流水作用、河流地貌類型、特徵及成因。
(2 )能力目標:野外工作技能和自然地理思維
學會野外調查與分析河谷地貌的方法，掌握岩層產狀的測定、 河谷形態的調查、流水地貌量化指標的測定等野外實踐操作過程和方法,培養學生的野外工作技能和自然地理思維,提高地理實踐能力;在虛擬仿真實驗中,融入”共抓大保護,不搞大開發”、、“綠水青山就是金山銀山”的習近平新時代中國特色社會主義生態文明觀等課程思政元素,力求教書與育人的教學目標統-達成。
