综采放顶煤工艺技术是一个非常复杂的体系结构,涉及多个层面的知识和技能,实验室和真实现代化矿井无法提供相应的实验条件。
为解决这一教学难题,实验方案首先充分发挥虚拟仿真技术优势,从矿井生产系统构成、采煤设备结构及工作原理、综放技术操作实践、综放工艺流程等多层次多角度设计实验室和真实现代化矿井无法系统实现的综采放顶煤实验内容,帮助学生全面掌握综放知识。通过对矿井真实环境的三维仿真模拟,引导学生认知井下综采放顶煤工作面作业环境,学习采煤设备的结构及性能,交互操作采煤设备进行割煤、放煤作业,学习综采放顶煤工艺循环过程及技术要点。
采用沉浸展示、观摩学习,交互操作、现场实践、工艺流程综合模拟训练以及线上线下结合等方式开展实验。
综采放顶煤虚拟仿真教学实验提供了比实验室和矿井现场更为丰富、系统的实验内容,帮助学生从矿井生产系统、生产设备、工艺操作训练、综放工艺过程等方面系统学习,多层次多角度系统掌握综放开采知识,显著提高了实验教学水平,开拓了学生创新思维能力,解决了实验室和真实现代化矿井无法解决的教学难题。
综采放顶煤虚拟仿真教学实验以先进仿真技术为支撑,提供了沉浸感知、观摩学习和交互操作、线上线下结合的教学手段,有助于理论联系实际、理论联系实践,方便交流和讨论,提高学生学习兴趣,有助于综采放顶煤相关知识的系统掌握。
把课堂综放理论学习、实验室顶煤冒放性等工艺参数优化实验和综采放顶煤虚拟仿真工艺实践教学结合起来,形成系统的教学方法。
通过多层次、多结构、多角度体系化的实验内容,帮助学生系统全面的掌握综采放顶煤的技术知识,提高现场实践、组织管理能力和科技创新能力。
从矿井生产系统、开采技术条件、设备结构及工作原理、设备操作、工艺技术等多层面、从理论知识和实际工艺知识等多方面,以及学生实验表现等多维度进行考核,有助于客观系统评价学生知识掌握程度。
仿真项目改变了传统的教师注入式教学方式,强调“以学生为中心”的实验教学理念,将学习资源开放,学习空间开放,以学生自己学习为主,教师指导为辅,教师尊重学生的想法,鼓励、引导学生主动学习,教师与学生融合成一体,共同完成实验项目而使学生获取知识和技能
仿真项目以学生为中心,通过沉浸式显示和交互操作实验平台展开引导式教学过程,学生可以在PC端共享实验资源或在实验室通过VR技术在煤矿虚拟环境中掌握知识和技能,突破了传统的教学方式。