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虚拟仿真实验

生活垃圾填埋场设计虚拟仿真实验

生活垃圾填埋场设计虚拟仿真实验

本项目利用VR 技术、三维建模技术、计算机仿真技术,针对实验操作内容和对应的视觉反馈,绑定数值算法与界面反馈关系,在新型交互性设备基础上,开发与仿真计算平台的接口,将实验操作内容和硬件交互设备进行良好的融合,从而重构相关课程实验教学内容,优化实践体系,丰富培养方案,提升育人质量,推动高校应用型、创新型、复合型人才培养。

1.在实验设计中,创新教学理念。采用基于翻转课堂的线上线下混合教学新模式,虚实结合,为学生自主学习和个性化学习提供综合设计性实验环境,学生自主操作完成所有设计和实验内容,进行选址、防渗层系统设计、渗滤液收集导排系统设计、渗滤液处理系统设计、填埋气收集及处理利用系统设计、雨水集排系统设计及入场道路等,提升学生工程设计与实践能力。

2.实践教学内容综合性和设计性强。该项目包括垃圾填埋场的设计常规内容,涉及到厂址选择、垃圾渗滤液处理工艺选择、防渗材料及系统设计、设备选型、相关工艺参数确定等教学内容,涵盖《固体废物处理与处置》、《水污染控制工程》、《环境工程微生物学》、《环境监测》、《环境工程设计》多门专业课的内容。学生自主选择工艺、设定运行控制参数、自主搭建工艺流程,每个同学的设计方案不尽相同,没有标准答案,只有最优方案。

3.教学方式方法上采用线上线下混合式教学模式。利用虚拟仿真技术和数字模拟技术,在理论与实践之间建立纽带,锻炼学生工程模拟、工程设计等工程技能。通过线上线下结合的虚拟仿真设计实验,让学生感受体验式的学习,使学生利用零碎时间进行实验操作,可以反复试错纠错,让学生敢于尝试、不怕失败,培养学生敢于创新及解决复杂工程问题的能力。

4.运行模式为自主开放模式。本实验平台不预设设计方案,可以让学生根据自己掌握的专业理论知识进行简单的控制运行,根据自主选择的工艺、设定运行控制参数、自主搭建工艺流程。并且通过增设的互动环节,增添实验过程趣味性。

5.创新应用布鲁目标分类法制定多元化课程评价体系。要求学生在知识、领会、应用、分析、综合、评价等领域达到教师设置的目标,采用“认知领域递进”评价。注重过程评价,采用激励式、容错式评价体系,允许部分不合理结果存在,允许更正和纠错。客观、主观题全方位考核,给出量化但具有个性化的评价结果,对学生的设计和实验操作进行点评。让学生明白自己的长处和短板,以利于他们在后面的学习和工作中扬长补短。

该项目既是学生自主学习、个性化学习、持续学习的优质实践教学平台,也是优质科研和教学资源整合平台,同时还是创新教育教学理念示范应用的平台。通过虚拟仿真实验项目的实施,打破学生的知识盲区,是对传统《固体废物处理与处置》实践教学的深入和扩展,也是提升工厂实习效果的重要手段。此外,线上实操客观评价体系保障了学生学习质量过程的准确性和分析性,为教师实时根据教学情况,调整教学方法,控制教学质量提供有效工具。