1.具体必要的上网条件和浏览器
本实验基于虚拟仿真实验平台进行,需要4小时。学生本地电脑上需要准备Google Chrome 55.0以上版本、Firefox 50.0以上版本等浏览器,电脑能够上网。
2.三维浏览操作
利用鼠标和键盘可以实现三维地图平移、缩放、俯仰、旋转等基本操作。
(1)鼠标
利用鼠标左键、中键(滚轮)和右键可以实现三维地图平移、缩放、俯仰、旋转等基本操作。
(2)键盘
键盘快捷键可以实现三维地图平移、缩放、俯仰、旋转等基本操作。快捷键定义如下:
表2-7.1 虚拟仿真键盘定义
①在线考试
在场景环境、设备部件、交互界面中,教师可以设置触发器阈值,当符合设定条件时,触发相应的考核内容,要求学生以选择题、判断题在场景中交互操作的形式回答问题,以达到考核的目的。
②考核管理
考题管理:考核题目可以由教师在服务器后台自由进行编辑、修改。虚似仿真实验过程与考核融合在一起,自由设置题目在虚拟仿真实验中出现的时机以及题目分值。
评分功能:所有考试题型全部由系统自动根据数据库判分;管理员可随意查看所有考生的结果。
统计分析:可对考生历次考试的试卷和成绩进行查询、统计、分析,并支持打印。
③多人在线考试
系统可以承载数百人同时在线考试
2-7-2
、学生交互性操作步骤说明:
矿山测量虚拟仿真实验教学项目主要包括一井定向、陀螺定向、导入高程、井下导线、井下水准测量等5类实验项目(见图2-7.4)。
“一井定向”项目是矿山井下平面坐标基准框架的前提和基础,其实验流程和工序复杂,井巷环境特殊、高危,非常具有代表性。因此,申报书仅以“一井定向”项目为例对实验步骤进行阐述。“一井定向”项目包含16个主要步骤,每个步骤均包括学生能力培养的针对性培养内容,具体见表2-7-1。
通过本实验的选点、观测、数据处理等内容,实现学生“一井定向”的基础训练;通过连接三角形优化、精度估算等内容,实现学生的综合设计能力;在以上基础上,实现对定向进一步研究。
2-7.4 矿井联系测量5类实验项目
表2.7.1 “一井定向测量”项目的步骤及培养目标
步骤1、登录访问
在浏览器(推荐火狐、360极速版、chorme浏览器)上输入网址
http://cesi.cumt.owvlab.net/virexp/prepare_login
注册账号登录进入实验课程主页。
系统按从地面到井下的顺序,共包含“一井定向测量”、“陀螺定向测量”、“导入高程测量”、“井下导线测量”、“井下水准测量”等5个模块,同时还设置有教学、训练、考核3种模式。学生可选择相应的模块进行自主学习和训练,如图2-7.5所示。
图2-7.5 实验登录界面
步骤2、实验模式选择
在实验列表中选择相应的模式进入实验。
图2-7.6 实验模式选择
图2-7.7 实验登入界面
步骤3、准备工作
在左侧菜单栏点击“实验介绍”,弹出“实验任务书”,包括需要完成的关键知识点和概要任务。
图2-7.8 实验任务提示界面
实验准备-准备工作
在左侧菜单栏点击“实验准备”栏展开,点击“准备工作”,在中间的导航栏中滑动图片,依次查看实验准备工作。包括路线踏勘、技术设计、设备的部署、安装等。点击“继续”按钮,显示“时间安排”。
图2-7.9 实验任务选取
图2-7.10 实验场景选取
实验准备-时间安排
了解整个实验过程中各环节的衔接及工作时间安排,点击“继续”按钮,显示“人员配备及分工”。
图2-7.11 实验时间安排
实验准备-人员配备及分工
了解整个实验过程中各环节人员的安排,点击“继续”按钮,显示“人员配备及分工”。
图2-7.12 实验人员分工
实验准备-仪器设备和工具的配备
整个实验过程中需要配备的仪器工具。点击左上角“主要设备介绍”,在导航栏中依次滑动图片了解主要设备情况。点击“继续”按钮,显示“实验提示”。
图2-7.13 实验仪器及安排
了解实验过程中的安全注意事项。点击“继续”按钮进入下一环节。
图2-7.14 实验安全提示
步骤4、钢丝下放准备工作
点击高亮物体,按照实验步骤,依次点击测量员、盖板、钢丝等完成钢丝下放前的准备工作。
图2-7.15 钢丝下放准备
步骤5、钢丝下放
依据实验分工,对应的同学A,点击高亮物体,按照实验步骤,操作手摇绞车、实现钢丝下放,添加配重盘、盖上井盖,完成钢丝下放步骤。
图2-7.16 钢丝下放主要过程
步骤6、钢丝自由悬挂检查-信号圈法
虚拟组员同学B,依据实验任务和角色,依次点击三个信号圈完成信号圈下放。三次信号圈的下降时间分别进行计时。下降时间不差过规程限制,说明钢丝自由悬挂。
图2-7.17 钢丝信号圈检查截图
步骤7、钢丝自由悬挂检查-比距法
依据实验组员分工,组员同学C播放测量人员测距动画,点击高亮钢尺,在弹出的边长测量记录簿中记录观测结果,点击提交按钮提交记录簿。通过记录数据的差值计算出间距,完了比较井上下的钢丝间距离,检查是否自由悬挂。
图2-7.18 钢丝自由悬挂检查截图
步骤8、单重摆动投点
由于钢丝比较长,以及模拟竖井的风等环境,会导致钢丝来回摆动。选定组员,点击钢丝实现钢丝摆动,在目镜窗口观测摆动幅度,在记录本中记录结果并提交记录表。
图2-17.19 钢丝单重摆动观测
步骤9、井上连接点观测-连接点角度观测
点击场景中的测站点完成仪器设站,点击全站仪照准觇标,角度置零,在记录本中记录观测的角度、计算结果并提交记录表。
图2-17.20 井上连接点角度观测
步骤10、井上连接点观测-连接三角形边长测量
场景中测量员采用拉力计给钢尺施加标准拉力,点击钢尺,在弹出的记录本中记录观测的边长数据并提交记录表。
图2-17.21 井上连接边长量测
步骤11、井下连接点观测-连接点角度观测
点击场景中的测站点完成仪器设站,点击全站仪照准觇标,角度置零,在记录本中记录观测的角度、计算结果并提交记录表。
图2-17.22 井下连接点角度观测
步骤12、井下连接点观测-连接三角形边长测量
场景中测量员采用拉力计给钢尺施加标准拉力,点击钢尺,在弹出的记录本中记录观测的边长数据并提交记录表。
图2-17.23 井下连接边长量测
步骤13、地面连接三角形计算
根据记录的观测值,计算地下连接三角形角度数据并提交至数据库。
图2-17.24 地面连接三角形内业计算
步骤14、地下连接三角形计算
根据记录的观测值,计算地下连接三角形角度数据并提交至数据库。
图2-17.25 井下连接三角形内业计算
步骤15、连接三角形井上下坐标计算
根据观测的边长数据和连接三角形解算数据,计算井上下连接点坐标并提交至数据库。
图2-17.26 井上下坐标传递计算
步骤16、实验报告提交及考核
提交的记录表和计算表等实验素材,完成实验报告在线提交。