实验教学项目特色
(体现虚拟仿真实验项目建设的必要性及先进性、教学方式方法、评价体系及对传统教学的延伸与拓展等方面的特色情况介绍。)
(1)实验方案设计思路:
在实验过程中能够随时调取二维数据画面,数据和三维效果联动的设计方式。对系统中的参数,如水位、压力、流量、水轮机功率等参数进行集中监控。并对上述数据能够进行曲线趋势分析。并对重点参数要形成趋势曲线、图表、柱状图等可视化数据。
用户可以对系统中的设备进行任意操作,而不是只拘泥于既定操作流程,对于用户不符合规程的设备操作方式,软件不会出现报错,强制退出、卡死等情况,而是应在数据和现象上出现相应的后果及反应。
(2)教学方法创新:
本项目的三维模型要求以国内先进的水利水电流体力学实验设备为原型进行三维建模,软件以3D格式文件中的模型为基本元素,所有3D设备模型按照实际实验室设备尺寸进行1:1比例绘制,根据这些模型的位置、方向、等信息来实现场景的组织。场景的组织以实际装置为标准,包含重要设备、管线、仪表、阀门、开关等设备。
同时提供专业的自主搭建实时仿真平台作为底层支撑,负责数学模型软件的实时解算,包括仿真时钟管理功能、实时数据库功能、仿真模型调度功能、工况管理功能、多机协同仿真功能,并且提供和二维、三维图形软件以及其它第三方软件进行数据交互的接口,为上层应用软件提供协同运行支持。
(3)评价体系创新:
本虚拟仿真实验在预设参数范围内,根据不同工程场景,学生可自主选择事件处理方案和方法、自主确定实验初参数及实验过程,并根据结果反馈可无限修改和优化。实验最终评价体系中,以“实验结果不唯一”的方式对学生处理建设项目全过程工程价款的能力进行评价和反馈。
本实验项目评价体系由过程评价和结论评价两部分组成。
过程评价由系统自动打分。项目依据学生在操作过程中的实验操作步骤、实验结果、参数选择、结果提交、提交次数等自动判断分数,对学习实验效果进行客观评价,并在单个事件完成后给出具体分析过程及计算步骤,供学生自主学习。
结论性评价由教师主观打分。教师可在后台随时查看学生在实验事件中操作及整个项目的完成情况,依据实验过程的规范性、完整性、正确性、合理性、创新性等方面给出评价。
(4)对传统教学的延伸与拓展:
传统教学方式通过课堂讲解,学生可以从理论上掌握水锤与调压井水位波动的基本原理,但缺乏实际经验。本实验作为课堂理论教学的重要辅助手段,与传统教学和虚拟仿真实验相结合,通过虚拟仿真技术营造出逼真的工程场景,设计出完整的工程价款调整与结算的流程,辅助学生从整体上理解各个事件对工程价款的影响和处理方法,直观、全面、系统的“现场”教学丰富了传统教学内容,更好的培养了学生的工程实践和创新能力。
持续建设服务计划
(本实验教学项目今后5年继续向高校和社会开放服务计划及预计服务人数)
(1)项目持续建设与服务计划:
本项目在使用过程中,将根据使用者的反馈意见和课程教学内容的调整,对项目进行及时更新,保持实验项目与理论教学的一致性;
本项目在软件操作界面设置师生互动、生生互动窗口,方便学生学习、交流及反馈,并根据对软件设计及操作的反馈信息,及时进行论证和更新;
本项目配备专门的教学、技术、服务等人员组建的团队,保证平台良好运行、及时处理反馈信息、持续建设和更新建设工程造价管理虚拟仿真项目。
(2)面向高校的教学推广应用计划:
本项目计划在一年内面向全校学生实现资源共享。三年内实现湖北省内其他具有相关专业的兄弟院校共享,五年内最终实现全国高校的平台开放与资源共享,逐步扩大学生受益面。
(3)面向社会的推广应用计划:
本项目将充分发挥高校的教学科研优势,进一步推进与行业和企业的合作,共同开发满足社会需求的虚拟仿真实验平台,并通过资源共享,加强对工程技术人才的专业培养,提升实验项目的社会影响力,发挥高校教育服务功能。