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水利工程虚拟仿真VR

水利水电工程专业作为一门实践性较强的学科,施工难度大且专业术语抽象,给教与学带来了极大挑战;为培养水利水电工程高端技术人才,不少院校开设了相关实训类课程。这些课程需要特定的教学环境,比如让学生亲临施工现场,在这一过程中实训实践基地建设困难、内容抽象难懂、个体需求差异大等潜藏的问题开始显现。水利水电工程本就是一个宏达且复杂的项目,不仅建设周期长、投资大、环节多,同时极易受到如地质、地形、水文、气象等自然条件的影响。这就对该专业人才提出了更高的的专业水平以及综合素质要求。
除了需要具备扎实的数学、力学和建筑结构等基本理论和基本知识外,还要求学生在水利水电工程建设所必需的勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面积累丰富的实践操作经验。
为此,不少机构开始探索个性化教学模式,制定科学的教学方案,以期将实践性教学贯彻、融入到理论教学的各个环节中,由此项目式情境教学模式应运而生,逐步走进课堂,水利水电地质防灾部分VR实训系统就是其中之一。

 为从根本上解决实习单位难找的窘境,同时巩固学生的理论知识,丰富其实践经验,VR实训系统共设置了包括水利露天深孔台阶爆破施工、水利施工现场安全管理、山洪灾害防范与自救体验、城市内涝灾害防范与自救体验、管理险情处理、漏洞险情处理、滑坡险情处理、陷坑险情处理、决口险情处理、裂缝险情处理等十个模块,通过模拟真实的施工现场,来实现教与学的一体化建设。

水利VR

l水利露天深孔台阶爆破施工

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通过VR设备,学生可以沉浸式地学习水利露天深孔台阶爆破施工过程中相关节点,包括布孔、钻孔、装药、堵塞、起爆、安全检查、出渣等工序,让学生在实际操作过程中对理论知识有具象化的理解,熟练掌握施工工序。

l水利施工现场安全管理

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在水利施工现场安全管理模块,学生可对虚拟现实情境中的水利施工现场进行安全管理,排查相关安全隐患点,掌握其对应的安全施工知识。在这一过程中,学生可以通过反复操作,避免在实际工程项目中遗落出错,大大降低安全风险。

l山洪灾害防范与自救体验

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        由于水利水电工程受自然环境的影响很大,而自然灾害的发生却是无法预料的,自救体验也是预演的,这时虚拟情境教学就显得尤为必要。学生可通过VR虚拟现实技术识别山洪(山区溪沟中发生的暴涨洪水),认识防洪流程,学习自救和他救的方法,加强防汛思想准备、防汛组织准备的意识。

l城市内涝灾害防范与自救体验

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与山洪灾害相同,城市内涝的发生同样难以避免。学生通过VR虚拟现实技术可以认识城市内涝灾害的特点及危害,掌握面对突然发生或即将发生的灾害所应了解的基本知识和应采取的防范及自我救助措施。

l管涌险情处理

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管涌、流土险情的发展,会导致堤身裂缝、沉陷,造成巨大损害。学生通过VR虚拟现实技术识别管涌险情的各种情况,并运用反滤围井、反滤铺盖、蓄水反压(背河月堤防)等方法对管涌险情进行处理,在真实险情发生时可及时反应,做出准确判断和抢救举措。

l漏洞险情处理

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水利水电VR实训系统利用VR虚拟现实技术模拟漏洞险情,让学生更直观地识别出堤坝漏洞状态,并了解和运用塞堵法、盖堵法、戗堤法、反滤围井等方法对漏洞险情进行处理。

l滑坡险情处理

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        除此之外,学生在使用万霆VR实训系统过程中,还可以通过VR虚拟现实技术识别滑坡,在系统指导下运用固脚阻滑、滤水土撑、滤水还坡、放缓坝坡等方法对滑坡险情进行处理,及时止损。

l陷坑险情处理

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        发现陷坑后要以防护为主,但具体如何操作?在VR实训系统中,学生可通过VR虚拟现实技术识别陷坑,并运用翻天夯实、填塞封堵、填筑滤料等方法对陷坑险情进行处理,以防止陷坑险情继续扩大。

l决口险情处理

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       平堵法、立堵法、混合堵法是处理决口险情常用的方法,但仅仅通过课堂讲解,或者观看视频,是无法真正掌握的。而通过万霆水利水电工程VR实训系统,学生可以在虚拟场景中体会到身临其境,积累实践经验。

l裂缝险情处理

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