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「三维可视化」三维可视化技术性在工程地质教学中的运用及实际效果点评
2021317|文章来源:-

「三维可视化」三维可视化技术性在工程地质教学中的运用及实际效果点评,三维可视化技术性是现阶段智能科技的象征性物质,是各个领域争先创优发展趋势的关键竞争策略。该技术性现阶段已广泛运用于实践活动中,并获得了很多的运用成效。

「三维可视化」三维可视化技术性在工程地质教学中的运用及实际效果点评,工程地质是工程专业的技术专业基本必修课程,必要性显而易见。过去教学中涉及到三维地质体及数据挖掘技术时,通常选用商品模型或是二维图件輔助教学,可是商品模型较为沉重而且没法查询內部地质构造;二维图件可以体现各种地质状况,但室内空间层次感较弱,特别是在针对入门课程的学生而言,了解难度系数很大。三维可视化技术性能够很切实解决所述的难题,并且根据实践经验证明具备显著的教学实际效果,另外也为有关类课程内容出示了一种合理的教学方式。

一、三维可视化技术性在教学运用中的实际意义

(一)工程地质课程内容教学中二维设计方案的一些不够

工程地质课程内容的传统式教学方式中,全部地质体的表述基本上都选用二维方式,而室内空间中的各种地质体是以三维方式存有的,这就必须老师根据一定的方式将二维转换为三维方式,特别是在针对繁杂地质体来讲,老师花销的時间和活力较多,可是相对性较少的课堂教学教学時间没法非常好地进行教学每日任务,最后导致教学实际效果不太理想化。

(二)运用三维地质数据可视化模型开展有关的测算剖析

过去,大家只有根据二维图来表明三维空间的地质难题,例如块材室内空间关联、地质结构的交切关联、熔洞和脉体的室内空间展布等,经常要融合平面设计图、剖视图友谊网页切图一起来主要表现。三维地质数据可视化模型是那样一个服务平台,出示多种多样即时分析工具,可以随时随地获得随意部位的地质剖视图或平网页切图,还能够是随意部位的三维剖切模型。模型三维空间剖析作用不但改善了传统式主要表现方法的完成方式,例如转化成地质斜面等值线更为形象化,并且填补了传统式方式的不够,例如方量计算由模型类似法变化为立即求三维模型的容积。

(三)塑造学生开拓创新的工作能力

三维协同管理现阶段已经是每个设计方案企业的基本上工作内容,进一步提高了工作效能,也防止了过去工作上非常容易造成的人为因素不正确。而现阶段绝大多数高等院校对三维设计授课的覆盖率还不高,这就导致了学生工作中后必须重学此项专业技能,提升了用人公司的人才的培养成本费。因而将三维可视化关键技术在教学中,不但对工程地质课程内容有一定的协助,一样对提高学生的工作能力、融入社会发展的要求、推动学生就业等层面都具备显著的积极主动功效。

二、三维可视化技术性在教学中的运用

(一)地质图的综合性阅读文章

地质图是工程地质勘测的关键成效之一,在工程项目实践活动中占据十分关键的功效。现阶段在生活实践中应用的地质图关键全是二维图件,而地质体是三维的定义,因而学生在一开始触碰地质图件时,较难在脑海中里将二维图转换为室内空间三维模型,过去全是根据不断授课、训炼以做到目地,通常必须消耗较长的時间,并且教学实际效果都不太显著。而依靠三维可视化模型,这类状况能够获得极大地改进。

平面图地质图的阅读是工程地质课程内容授课中比较关键的章节目录,地质图体现的各种地质标准较多并且非常复杂,关键包含:地质构造、地质构造岩层、地质结构、物理学地质状况、勘查等。教学全过程中最先详细介绍二维图件的堵图方式,并将各种地质标准开展溶解并逐一解读,让学生在脑子里有一个大约的室内空间品牌形象,再融合三维可视化模型,让学生有形象化的视觉效果体会,以后再回到二维地质图的解读,使学生在脑子里创建二维平面图到三维的室内空间变换的定义,最后进行地质图的阅读文章。三维可视化教学全过程见图1。

(二)各种方量计算

各种土石方工程量的测算是工程地质勘测的具体内容,也是工程地质教学中的关键之一。现阶段测算方量的方式有算数平均值法、平行面横断面法和三角形法等。之上三种方式全是一种类似的方式,与具体的方量多多少少会出现一丝差别,并且因为计算方式繁杂,学生通常了解起來比较艰难,教学实际效果不理想化。而三维建筑科学的发展趋势,为精确地测算方量出示了技术性的可行性分析。三维模型测算方量时是把三维实体线区划为比较有限个正方体,根据测算每一个正方体的容积再求饶,就可以获得地质体的容积,网格图区划得越密测算的結果也就越精确。因而只需创建了三维模型,就可以随意激光切割三维实体线,并测算该实体线的实际方量。实际如下图所显示:

(三)各种地质图件的绘图

过去各种工程地质图件绘图的教学全过程中,通常必须花销较多的课堂教学時间,尤其是针对地质标准比较繁杂的地区,花销的時间大量,并且学生了解起來也比较艰难。而根据三模型能够迅速地绘图普遍的几种工程地质图件,并且不容易造成人为因素的不正确,大大的地提升 了工作中的高效率,这也是创建三维模型的关键目地之一。比如,剖视图是工程地质中最重要的二维图件之一。根据剖视图能够把握路面下列地质体的遍布状况以及规律性,根据三维模型,能够迅速地绘图随意的模型,并且不容易造成模型交叉时相交点不一样的不正确,大大的地提升 了工作效能,如图所示3所显示:

平网页切图一般做为路基品质点评的关键图件,尤其是对建基准面的点评具备尤为重要的功效。根据三维模型能够迅速地绘图出随意标高的平切图件,并且能够随意地加上必须的地质信息内容,如图4所显示:

三、教学实际效果点评

(一)基本情况

参与此次三维地质数据可视化教学运用的班集体关键为新疆省农业大学水利工程与建筑专业学校农水111、农水122、自来水管122,总共114人,悉数来源于高校二年级,对三维地质数据可视化绝大多数学生也没有触碰过,仅有一部分学生经历简易的触碰或是听闻过。经详尽统计分析,73%的学生从没触碰过三维地质数据可视化模型,对该层面的专业知识彻底空缺;27%的学生对三维地质数据可视化模型经历简易的触碰,或是有一定的定义,但不了解;没有一个学生经历三维地质模型的历经。实际如下图所显示:endprint

(二)实际效果点评

根据调查问卷86%的学生觉得此次案例讲课对自身的专业技能是有协助的,14%的学生觉得协助一般或是沒有协助。这说明了绝大多数同学们都认可此次三维地质案例教学发揮的功效。

有54%的学生觉得根据案例教学对一些地质难题的剖析了解更加深入了,30%的学生觉得对地质平面设计图的了解更加深入了,16%的学生觉得对地质定义了解更加深入了。总而言之,做为《工程地质》课程内容教学全过程中的一种輔助方式,三维地质数据可视化教学充分发挥了需有的功效,在将来的教学全过程中应再次充分发挥案例的优点,推动学生能够更好地把握工程地质有关专业知识。

四、存在的问题及提议

(一)存在的问题

三维可视化教学尽管实际效果比较显著,但在教学全过程中也发觉了一部分难题,实际以下:

1.需进一步将三维可视化模型与工程地质教学有关知识要点联接。因为時间及其材料比较有限,也有一部分地质状况沒有彻底体现在数据可视化模型之中,比如水文水利地质标准等,这必须在将来的教学中逐步完善。

2.学生缺乏三维可视化社会经验。尽管三维可视化的视觉效果感观较为明显,便于学生了解,可是实际模型的创建是个较为系统软件、繁杂的工程项目,学生假如仅仅在课堂上听教师的解读而不可以亲自实际操作模型,这对工程地质有关的专业知识還是不能够彻底了解深入。

3.教学方式需相对地开展调节。假如仅仅根据传统式教学方式授课三维可视化模型,学生彻底是处于被动接纳,尽管逐渐环节兴趣爱好很大,可是伴随着教学难度系数、深层增加,学生通常会丧失兴趣爱好。这就必须提升新的教学方式,比如智慧课堂,让学生在课后练习根据上机操作操作过程,随后课堂教学上对有关知识要点开展解读,那样会进一步提高教学高效率。

(二)提议

为合理处理工程地质教学中的难题难题,并不断创新和提升 学生的专业知识专业技能,高效率高材质塑造合乎时期要求的大学生毕业,另外也为了更好地日后能够更好地进行工程地质课程内容的教学,为老师出示新的教学方式,为学生出示新的学习的方法,独有以下几个方面提议:

1.再次健全三维可视化模型。为了更好地将三维可视化模型与工程地质课程内容教学能够更好地融合起來,还需进一步健全模型,尽量将大量的知识要点与三维可视化模型紧密结合,具有事倍功半的实际效果。

2.提升与三维可视化教学相配套的教学方式。三维可视化教学具备数据可视化强、难度系数高、知识要点多、社会经验强等特性。恰好是因为这种特性决策了传统式教学方式不可以非常好地服务项目于教学,因而提议将一些新起的教学方式运用于课堂教学中,比如智慧课堂等,这必须老师在教学的全过程中逐步完善与三维可视化教学相一致的教学方式。

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