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1.背景与需求
1923年开设矿山测量课程 1953年设立国内首个矿山测量本科专业并开始研究生培养 中国矿山测量事业的发源地 在国际上具有重要影响
20
1.背景与需求
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1.背景与需求
矿山测量学是研究与矿产资源开发有关的从地面到地下、从矿体/ 工程到围岩的动静态信息监测监控、定向定位、集成分析、数字表 达、智能感知和调控决策等的科学与技术。 矿山测量被誉为矿山的“眼睛”，在保障矿产安全绿色开发中具有特 别重要的作用。
一纵
矿山测量虚 拟仿真实验 教学中心构 建了点面结 合的 “1-2-5-X” 框架
矿山测量虚拟仿 真实验教学系统
二横
矿井 测量
开采 沉陷 及控 制
成为提高人才培养质量的瓶颈！
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概述
14
概述
关于2017-2020年开展示 范性虚拟仿真实验教学项 目建设的通知教高厅 【2017】4号 教育部关于开展国家虚拟 仿真实验教学项目建设工 作的通知教高函【2018】5 号
定位高、建设速度快、推广力度 大
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概述
建设目标
围绕立德树人，适应人才培养新要求、大学生成长 新特点、信息化时代教育教学新规律； 以提高学生实践能力和创新精神为核心，以现代信 息技术为依托，以相关专业类急需的实验教学内容 为指向，以完整的实验教学项目为基础，建设示范 性虚拟仿真实验教学项目； 积极探索线上线下教学相结合的个性化、智能化、 泛在化实验教学新模式，形成专业布局合理、教学 效果优良、开放共享有效的高等教育信息化实验教 学项目示范新体系，支撑高等教育教学质量全面提 高。
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2.实验教学资源建设
建设矿井测量、开采沉陷及控制、矿体几何、矿区土地复垦和通用 测绘等5大类实验模块 形成服务于我校6个学院共计16个专业的25门实验课程，136个虚 拟仿真实验项目。
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2.实验教学资源建设
矿山测量虚拟仿真实验教学中心
五大模块
支撑条件
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技术体系
2.实验教学资源建设
矿山测量虚拟仿 真实验教学平台
2013年，教育部印发了《关于开展国家级 虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》
虚拟仿真实验教学是推进现代信息技术融
入实验教学项目、拓展实验教学内容广度和
深度、延伸实验教学时间和空间、提升实验
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教学质量和水平的重要举措。
概述
虚拟仿真实验教学是学科专业与信息技术深度融合的产物
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概述
虚拟仿真实验是继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法
虚拟仿真实验教学体系建设实践与思考
甲 杨敏 张书毕
矿业大学 20 .10.22
汇报提纲
虚拟仿真实验教学概述 中国矿业大学测绘类虚拟仿真实验教学体系
建设实践 虚拟仿真实验教学若干问题思考
2
概述
3
概述
4
概述
5
概述
教育部虚拟仿真实验教学政策
·90年代-2012：多媒体、CAI(计算机辅助教学)、教育信息化
·教学设计、课程设计、高阶性、创新性、挑战度、核心要素的仿
真度
6
·十四五规划，项目指南制定，持续发展
概述
教育部加强了对实验教学工作和实验教学信息化 工作的宏观指导，先后出台了一系列的政策
2012年3月13日，教育部印发了《教育信息 化十年发展规划（2011-2020）》
2012年3月16日，《教育部关于全面提高高 等教育质量的若干意见》 （教高〔2012〕4号）
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1.背景与需求
矿井测量、变形与沉陷控制等矿山测量类课程是面向矿山与地下工 程领域测绘人才培养的核心课程，直接到地下开展真实实验教学 ——— 高危环境下安全风险大、影响生产
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1.背景与需求
采矿与岩层移动过程不可逆、地层内部矿体几何特征不可见，精 密陀螺经纬仪等贵重仪器实验成本高、寿命短 近几年招生规模扩大、矿山开采状况变化
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概述
拓展实验教学深度和广度 拓展实验内容深度和广度，凸显虚拟仿真 的优势；拓展互动式、研究型、团队式教 学方法，推进探究式教学方法的普遍运用； 拓展多途径、多方案、设计性实验方法， 凸显学生综合设计与创新思维能力培养 的深度和广度。
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概述
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建设实践
1 背景与需求 2 实验教学资源建设 3 虚拟仿真实验内容 4 特色与影响
真实实验
三
相
校外现场 实践
+ 虚拟仿真实验
结 课外创新
合
实验
虚拟仿真实验教学模式
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有效克服真实环境中的 诸多限制
有效激发学生自主学习 的积极性
形成基于产学研良性互 动的虚拟仿真实验资源 建设模式，丰富虚拟实验 教学资源
概述
从业人员逐年增加
10万
建设必要性
1万
2005
新技术、新成果、新理念
矿山测量类课程或难以开展真实 2015 实验，或真实实验时间难以保证，
·2013-2015年：300个国家级虚拟仿真实验教学中心 ·2017-2020年：1000个国家级虚拟仿真实验教学项目
15%
AWESOME WORK
·2个学时，原创性，能实不虚，时代性、前沿性、创新型，版权，
网络安全
·2019-2021年：“双万计划”建设目标，1500个国家级虚拟仿真实验
一流课程
学生在虚拟环境中开 展实验
达到教学大 纲所要求的 教学效果
……
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概述
避免片面机械理解实验教学信息化，发挥虚拟仿真实验教学独特、 不可替代的作用，切实实现提高教学能力，拓展实践领域，丰富 教学内容
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Байду номын сангаас
概述
通过规范、高效的运转管理体系，最终构建“虚拟仿真实验+真实物理实验”、 “虚拟仿真实验+校外现场实践”、“虚拟仿真实验+课外创新实验”三结合的模 式，从而实现虚拟仿真实验教学的目的
使得矿山测量类课程或难以开展真实实验，或真实实验时间难以 保证，成为提高人才培养质量的瓶颈。
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2.实验教学资源建设
依托实验教学示范中心 发挥学术、科研、装备及师资优势 目标引导、校企联合、集成创新 构建井上下一体化的全覆盖实验项目 建设兼顾矿业特色测绘类专业人才培养及地矿等类专业测绘课程 学习要求的矿山测量(测绘类)虚拟仿真实验教学中心
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概述
虚拟仿真实验教学依托虚拟现实与三维可视化仿真、相似材料物理模 拟、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚 拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所 要求的教学效果
虚拟现实
多媒体 人机交互
数据库
网络通讯 ……
……
构建高度仿真的虚拟 实验环境和实验对象