国家级首批一流本科课程成功案例
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湖南师范大学--露天矿山采场典型环境问题及其防治仿真实验
露天煤矿作为煤炭开采的一种重要形式,因其开采规模大、产量高,一直在煤炭行业及在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用。但基于历史原因,认识自然的局限性及法律法规的不完善,露天采煤业迅猛发展的同时,也带来了一系列的矿山环境问题和生态破坏,已严重影响地区的生态环境质量和经济持续发展。
北京欧倍尔与湖南师范大学联合开发的露天矿山采场典型环境问题及其防治虚拟仿真实验软件，已经成功申报为2019年国家级首批一流本科课程项目。该项目依据计算机虚拟仿真技术进行开发，运用数字化真实矿山塌陷及治理过程、矿山滑坡及治理过程，矿山泥石流及治理过程以及矿山污染的修复过程。并对矿山环境问题的引发条件进行判断，确认各种问题发生与否；该软件具备机理模型，以真实矿山场景作为参照，仿真操作过程与真实环境问题场景极其相似，仿真结果与真实系统结果非常接近，能够满足日常培训、常规考核以等各种需求。本软件除了模拟场景操作，还配有采用Flash、动画、视频等展示的理论知识，使操作者全面深入地了解仪器操作原理。
一、概述
露天矿山采场典型环境问题及其防治虚拟仿真实验软件，旨在为本科、专科以及职业院校环境相关专业的学生提供一个高仿真度的、高交互操作的、全程参与式的、可提供实时信息反馈与操作指导的、虚拟的矿山环境问题与防治方法模拟操作平台，使学生通过在本平台上的操作练习，进一步熟悉矿山环境问题及治理方法的专业基础知识、了解矿山塌陷、滑坡、泥石流的引发因素和治理方法以及污染修复方法及过程、全面直观的了解矿山开采造成的环境问题和治理方式，为进行实际实习奠定良好基础。
二、软件特色
- 1、虚拟现实技术
- 利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，以3D形式矿山塌陷及治理过程、矿山滑坡及治理过程，矿山泥石流及治理过程以及矿山污染的修复过程，全面仿真模拟不同矿山问题的产生原因、危害及治理方式，以及配套辅助flash、动画、视频、文本的讲解。学员可以在仿真场景中漫游，学习矿山开采的生产要求，在环境中可以实现360°旋转。将治理方式制作成若干模块任务，实现实训仿真模拟功能。
- 2、自主学习内容丰富
- 知识点讲解，包含基础知识介绍、软件工艺讲解、操作过程中的注意事项，以3D仿真模拟矿山问题的产生原因及治理方式，并配有视频、图片、动画进行问题及原理展示。在计算机上运用虚拟现实技术对生产过程进行模拟操作。
- 教师站是基于局域网的网络通信与控制软件，可以方便地对学员机的项目进行统一启动和控制，实时显示得分，获取成绩，对成绩进行统计等。主要有仿真项目考试、班级管理、成绩管理、理论题考试等功能。
- 3、技术特点：
- 存储、读取快门：在硬盘上存档和读出，为以后使用。
- 暂停：暂时中断计算机的模拟计算，但不会丢失数据。
- 改变时标：可以加快和减慢系统的内部仿真时钟。
- 智能指导：在线提示操作指导信息。
北京欧倍尔的露天矿山采场典型环境问题及其防治虚拟仿真实验软件为学生提供了一个自主发挥的平台，也为实验“互动式”预习、“翻转课堂”等新型教育方式转化到基础化学实验中来提供了一条新思路、新方法及新手段，必将对促进环境专业教育教学的改革与发展起到积极的促进作用。
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