欧美人与动牲交另类

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      南方山區淺層滑坡植物防治虛擬仿真實驗

      南方山區淺層滑坡植物防治虛擬仿真實驗

      實驗簡介滑坡是南方山丘區主要的一種山地災害類型,嚴重威脅著人民的生命財產安全。植物防治措施,通過根系穿插和林冠蒸騰耗水,對提高滑坡穩定性作用顯著。南方山區淺層滑坡植物防治虛擬仿真實驗,是南京林業大學水土保持團隊,按照“虛實結合”的設計理念,學生在線下實體實驗的基礎上,通過認知、探究、實踐三個環節的線上實驗,掌握植物根系和林冠蒸騰在滑坡防治中的作用機理,培養學生獨立設計淺層滑坡植物防治方案與防災減災的能力。設計原則本實驗本著“能實不虛、虛實結合”的原則,以學

      南京林業大學

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      實驗簡介


      滑坡是南方山丘區主要的一種山地災害類型,嚴重威脅著人民的生命財產安全。植物防治措施,通過根系穿插和林冠蒸騰耗水,對提高滑坡穩定性作用顯著。南方山區淺層滑坡植物防治虛擬仿真實驗,是南京林業大學水土保持團隊,按照“虛實結合”的設計理念,學生在線下實體實驗的基礎上,通過認知、探究、實踐三個環節的線上實驗,掌握植物根系和林冠蒸騰在滑坡防治中的作用機理,培養學生獨立設計淺層滑坡植物防治方案與防災減災的能力。



      設計原則


      本實驗本著“能實不虛、虛實結合”的原則,以學生為主體,通過場景再現和過程仿真的形式,理解淺層滑坡影響因素,根系生長與抗剪抗拉、林木生長耗水規律等基礎知識,培養學生設計植物防治滑坡方案的能力。系統融“虛擬與現實”、“理論與實踐”于一體,采用“探究性實驗+自主性設計”的實驗教學方法,通過場景模擬展現不同特征的三維坡面,克服地理空間的限制,實現根系生長仿真,林木蒸騰耗水模擬,激發學生興趣,促使學生自主學習、自主設計防治方案,充分調動學生學習的積極性和主動性,使學生在學習和反思的交互的過程中,架構自己的知識體系,實現知識的有效遷移,從而實現培養具備解決復雜問題的能力和創新思維的高層次專門人才的目標。

      仿真度高:具體指內容真、場景與原理真。內容真:本項目的教學內容是水土保持與荒漠化防治專業開設的“土壤侵蝕原理”課程的基本單元,教學目標和教學要求與真實課程完全一致;場景與原理真:系統是基于國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目,開展了近十年實驗,獲取了大量真實可靠根系生長數據、林木蒸騰耗水數據,通過數學建模建立根系抗剪抗拉、林木蒸騰耗水與邊坡穩定性的關系,因此虛擬仿真實驗結果真實可靠。

      交互性強:系統設立滑坡風險評估、林木生長固坡分析、植物防治實踐等三個環節,讓實驗者以第一人稱視角自然快速地融入場景中,身臨其境地體驗環節?;嘛L險評估環節,學生通過觀察判斷法了解坡體的特征參數,對坡體穩定性作出初步的定性評估,判斷結束后,系統自動評分,實現人機交互。林木固坡分析環節,運用控制變量法,可以在樹種篩選、密度調控、固土優化3個子環節之間反復多次操作。每個子環節學生自主設計3個對比實驗方案,探索植物根系生長過程對坡體穩定性的影響,實現自我評價與提升。植物防治實踐環節,系統給定特定場景的參數以及任務要求。學生在分析場景參數的基礎上,查看林木固坡分析環節的結果,也可以查看其他同學的試驗結果。分析規律后,在特定坡面設計樹種、搭配比例、及栽植模式等,通過對比結果,實現生生交互。



      實驗目的


      本實驗從單因素辨析、多因素綜合到方案設計三個不同層次展開,涉及原理、方法、技術三個方面,培養學生研究學習與防治減災能力。

      1)通過植物防治虛擬仿真實驗,鞏固和加深學生對所學課程《土壤侵蝕原理》、《山地災害防治工程學》和《土力學》等基礎理論知識的理解

      2)通過滑坡風險評估環節,學生了解滑坡發生的機制及影響滑坡的重要因素,獨立完成滑坡風險評估。

      3)模擬根系生長過程,理解并掌握林木根系生長規律、根系抗拉/抗剪能力與淺層滑坡關系,掌握樹種選擇與密度控制對邊坡穩定的影響作用。

      4)模擬林木蒸騰耗水過程,了解林木蒸騰作用與土壤含水量變化規律,理解并掌握土壤含水量變化與邊坡穩定性之間的關系。

      5)通過虛擬植物防治環節,理解并掌握不同混交比例、樹種配置和密度設置對淺層滑坡防治效果,提高學生獨立設計植物防治措施能力。



      實驗要求


      (1)專業與年級要求

      專業要求:水土保持與荒漠化防治及林學、地學、生態學等相關專業

      年級要求:大二至大四的本科生

      (2)基本知識和能力要求

      基本知識:具備一定的高等數學、氣象學、土壤學、植物學、生態學、土力學、工程力學等相關基礎知識

      能力要求:掌握基本的計算機操作,具備初步的專業分析能力


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