地质学科

1.1学科背景

目前地质类实习实践开展主要存在以下几个问题:

(1)地质教学资源不断被破坏、难以保护和持续;

(2)教学资源远离学校,不便随时使用,且实习成本巨大,危险性高;

(3)部分教学内容原理较为抽象,难以理解。

利用虚拟仿真技术开展实践教学,在很多方面有着天然的优势。3D虚拟仿真技术实现形式逼真立体,有助于演示和理解抽象教学内容;通过虚拟仿真技术构建的虚拟教学场景趣味性强,很好的迎合当代大学生的兴趣点,更能激发学生学习兴趣。

1.2解决方案

北京润尼尔有丰富的地质类虚拟仿真实验项目建设经验,合作客户遍布全国各大高校。合作的院校包括:北京大学(985院校)、中国地质大学(北京)(211院校)、中国矿业大学(徐州)(211院校)、中国石油大学(北京)(211院校)、福州大学(211院校)、西北大学(211院校)、防灾科技学院、青岛理工大学、成都理工大学、东北石油大学等。

北京润尼尔地质类虚拟仿真实验项目资源涵盖:野外地质实习考察(秦皇岛、北京西山灰峪、昌平虎峪、昌平十三陵、山西五台山等)、水文地质实习考察、地质填图、实测剖面、构造演化虚拟仿真实验库、晶体光学薄片库等20余个实验项目。

地质类虚拟仿真实验产品特点:

●1.同课程的专题教学和多学科交叉的综合教学;

●2.抓住典型地质现象,激发学生对地质工作的兴趣;

●3.重视强化野外地质现象参数的提取技术的练习,培养学生动手和独立工作的能力;

●4.引导学生利用将今论古和时空演化的观念思考不同的地质作用,初步建立地质思维。

1.3典型案例

1.3.1 西北大学地质系

2018年,我公司为西北大学地质系量身定制开发了地质工程原位测试虚拟仿真系统,共包含8个实验案例:动力触探虚拟仿真实验、现场直剪虚拟仿真实验、静载荷试验虚拟仿真实验、桩基静载虚拟仿真实验、岩石声波测试虚拟仿真实验、岩体应力测试虚拟仿真实验、水压致裂虚拟仿真实验、千斤顶法荷载虚拟仿真实验。

地质工程原位测试虚拟仿真系统采用三维虚拟仿真技术开发,全景全真展示了4个地质工程原位试验,逼真模拟地质工程原位试验的野外场景、仪器设备、测试步骤和成果处理等过程,在了解试验原理的基础上熟悉试验仪器设备,通过模拟仿真系统的操作演示熟悉试验技术要求(如试件或试坑的尺寸及要求、承压板的尺寸、位移量测系统的安装、加载方式及加荷等级、沉降观测和稳定标准、试验终止条件等)和试验步骤;然后学生在仿真系统中进行模拟仿真试验操作,引导学生利用已有专业基础理论知识,学会对试验获得的原始数据进行处理(成果整理),获得所求岩土体参数;同时,该系统设置了不同土层(粘性土、粉土、砂类土和含有少量碎石的土层)和不同试验方法的选择,使学生“真实感受”不同岩土体和不同测试方法对试验结果的影响,提高专业理论知识与实际工程相结合的能力,培养专业技能和兴趣。

虚拟实际现场外景下与三维仪器设备的结合最大限度的复现模拟工程实际,构造出一系列完整的地质工程原位试验场景、仪器设备、材料的虚拟试验,对耗时长、难度大、高风险的原位测试试验过程进行全程仿真,逼真再现试验场景,使学生得到身临其境的现场实习感,让学生更加全面深入的掌握,为以后学习打下坚实基础,成为未来工作的良好开端。

该项目被认定为2018年国家虚拟仿真实验教学项目。

动力触探虚拟仿真实验

静载荷试验虚拟仿真实验

岩体应力测试虚拟仿真实验

桩基静载虚拟仿真实验

 1.3.2 中国矿业大学资源与地球科学学院

2016年,我公司为中国矿业大学资源与地球科学学院量身定制开发了一套矿山地质考察虚拟仿真实验教学资源,实验资源包括:柳江盆地地质考察实验、海滨地质考察实验、张岩子-东部落路线地质考察实验、东部落-潮水峪路线地质考察实验、亮甲山-瓦家山路线地质考察实验、黑山窑三叠系-侏罗系路线地质考察实验、鸡冠山-祖山路线地质考察实验等虚拟仿真实验。

海滨路线  

黑山窑根劈现象

模拟野外断裂构造

山羊寨喀斯特地貌

1.3.3 防灾科技学院地球科学学院

2017年,我公司为防灾科技学院量身定制开发了一系列野外地质实习类实验资源,资源包括:柳江盆地地质概况虚拟仿真实验、张岩子地层路线虚拟仿真实验、鸡冠山-祖山构造路线虚拟仿真实验、东部落-潮水峪寒武系路线虚拟仿真实验、亮甲山奥陶系路线虚拟仿真实验、瓦家山石炭-二叠系路线虚拟仿真实验、黑山窑三叠系-侏罗系路线虚拟仿真实验、傍水崖路线虚拟仿真实验、海滨地质考察路线虚拟仿真实验、吴庄背斜虚拟仿真实验、实测地质剖面虚拟仿真实验、地质填图虚拟仿真实验、沙锅店岩溶发育规律分析路线虚拟仿真实验、东部落岩溶水形成与排泄条件分析路线虚拟仿真实验、亮甲山岩溶水形成条件与富集规律分析路线虚拟仿真实验、黑山嘴断裂构造低温热水泉成因分析路线虚拟仿真实验、大石河河谷地表水-地下水形成与转化关系分析路线虚拟仿真实验、活断层探测虚拟仿真实验、岩石磨片虚拟仿真实验、岩石镜下鉴定虚拟仿真实验、碳14测年虚拟仿真实验、光释光测年虚拟仿真实验等。

 

地质罗盘的使用

野簿记录

岩石薄片库 

吴庄背斜虚拟仿真实验

附录:地质学科虚拟仿真实验产品目录

矿山地质三维虚拟实验教学系统 柳江盆地地质考察实验 OWVLab MGTS V1.0
海滨地质考察实验
张岩子-东部落路线地质考察实验
东部落-潮水峪路线地质考察实验
亮甲山-瓦家山路线地质考察实验
黑山窑三叠系-侏罗系路线地质考察实验
鸡冠山-祖山路线地质考察实验
普通地质学实践三维虚拟实验教学系统 柳江盆地地质考察实验 OWVLab PGPTS V1.0
张岩子地层路线地质考察实验
鸡冠山-祖山路线地质考察实验
东部落-潮水峪寒武系路线地质考察实验
亮甲山奥陶系路线地质考察实验
瓦家山石炭-二叠系路线地质考察实验
黑山窑三叠系-侏罗系路线地质考察实验
傍水崖地质路线地质考察实验
海滨地质路线地质考察实验
吴庄背斜虚拟仿真实验
实测地质剖面虚拟仿真实验
地质填图虚拟仿真实验
秦皇岛综合地质实习路线虚拟仿真实验
水文与水资源工程三维虚拟实验教学系统 沙锅店岩溶发育规律分析路线虚拟仿真实验 R-SKSWZYTS V1.0
东部落岩溶水形成与排泄条件分析路线虚拟仿真实验
亮甲山岩溶水形成条件与富集规律分析路线虚拟仿真实验
黑山嘴断裂构造低温热水泉成因分析路线虚拟仿真实验
大石河河谷地表水-地下水形成与转化关系分析路线虚拟仿真实验
地球物理学三维虚拟实验教学系统 活断层探测虚拟仿真实验(7种) R-SKDQWLTS V1.0
地质年代学三维虚拟实验教学系统 碳14测年虚拟仿真实验 OWVLab GCTS V1.0
光释光测年虚拟仿真实验
岩石学三维虚拟实验教学系统 岩石磨片虚拟仿真实验 OWVLab PTS V1.0
岩石镜下鉴定虚拟仿真实验
地质学三维虚拟实验教学系统 地质演化仿真实验库 R-SKDZXTS V1.0