土力学三维虚拟实验教学系统

本系统是针对《土力学》实验课程配套开发的可在网上开展的虚拟实验。系统模拟实验中用到的器材和设备,可对直剪仪、三轴压缩仪等仪器进行操作,提供与真实实验相似的实验环境,还原真实实验中测量仪器的基本操作。目前土力学实验教学存在以下局限性:

1、由于土力学的特殊性,要通过真实教学实验,使学生学习土力学相关知识变得非常困难;

2、存在实验教学成本高、风险大、操作难度大,且不能系统、全面、实时、形象的展示实验过程及结果。

3、实践教学必须采用真实实验、虚拟仿真实验和现场实践相结合的方式,才能全面的提高教学水平。

为了以最少的经费投入解决以上问题,并进一步激发学生的学习兴趣、增强实验效果、提高实验教学质量,我们开发了土力学三维虚拟实验教学系统。

根据实验要求,仿真模拟实验操作过程,对实验原理及相关知识进行展示,直观形象的带动学生的实验积极性。该软件分为学习模式和考核模式,学习模式下可以帮助学生进行实验的练习,提供实验过程的相关指导,学生能够一步一步根据提示进行操作,操作错误会有提示。考核模式下作为实验的考试,不提供指导,学生操作错误,会进行扣分。

该软件系统以三维虚拟仿真引擎工具为技术开发平台,结合3D建模、计算机网络、动画模拟、人机交互等手段,以二维和三维结合的方式,形象、生动、有趣地展示教学实验中涉及到的实验前准备、实验过程、结果检测等内容,体验感和交互性强,可以身临其境地以互动方式了实验细节,同时以三维实体模型动画给出形象的操作演示,并且不受时间和空间的限制,能够反复进行实验和学习。课程模拟真实实验中用到的器材和设备,提供与真实实验相似的实验环境。

课程可开展如下2个常用土力学的虚拟训练:

• 直接剪切虚拟仿真实验

• 三轴压缩虚拟仿真实验

三轴压缩虚拟仿真实验-1

三轴压缩虚拟仿真实验-2

直剪虚拟仿真实验-1

直剪虚拟仿真实验-2

实验适用于各大中专高校土力学、工科等基础课程的实验学习。