水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件:提升電氣教育的新利器
傳統(tǒng)的水利水電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)涉及流域水文過(guò)程、水工建筑物、水電站、水庫(kù)調(diào)度、水電機(jī)組控制等,具有模擬尺度大、多學(xué)科交叉、系統(tǒng)高度復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)于強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)、培養(yǎng)動(dòng)手能力和綜合創(chuàng)新能力具有一定的限制。水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件通過(guò)對(duì)水力發(fā)電全過(guò)程的三維模型建立,為傳統(tǒng)教育中的難題提供了解決方案。
水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件概述
水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件是一種基于虛擬仿真技術(shù)的教育工具,它通過(guò)模擬水電能源的產(chǎn)生、利用、優(yōu)化過(guò)程,以描述自然物理過(guò)程和水電能源生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程的完整數(shù)學(xué)模型為核心,通常根據(jù)真實(shí)反映流域水文特性、水力發(fā)電過(guò)程、水電能源優(yōu)化運(yùn)行的物理過(guò)程,全方位地展示水力發(fā)電的全過(guò)程。
水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件的特色與創(chuàng)新
虛擬仿真教學(xué)軟件通過(guò)規(guī)劃整體性系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)體系,強(qiáng)化數(shù)值計(jì)算與虛擬仿真相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和科學(xué)研究能力。其主要特色與創(chuàng)新性體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。
1、水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件采用三維建模技術(shù),能夠真實(shí)還原水電站的各個(gè)部分。學(xué)生可以通過(guò)軟件,從多個(gè)角度觀察水電站的整體結(jié)構(gòu)和設(shè)備布局,包括正視大壩、廠房?jī)?nèi)部等,具備直觀、動(dòng)態(tài)、多維度、多視角的可視化展示功能。
2、虛擬仿真教學(xué)軟件不僅提供了觀察功能,還具備豐富的互動(dòng)操作和實(shí)驗(yàn)功能。學(xué)生可以在軟件中進(jìn)行水輪機(jī)設(shè)備拆分、工作原理展示、巡檢、機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)、水輪機(jī)啟機(jī)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)以及水輪機(jī)停機(jī)解列實(shí)驗(yàn)等,培養(yǎng)學(xué)生形成以系統(tǒng)工程的概念分析問(wèn)題的能力。
3、突破現(xiàn)有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)只有場(chǎng)景展示和預(yù)設(shè)腳本交互操作實(shí)驗(yàn)的缺陷,將三維可視化虛擬仿真技術(shù)與流域水文特性、水力發(fā)電過(guò)程、水電能源優(yōu)化運(yùn)行的物理過(guò)程數(shù)值計(jì)算相結(jié)合,構(gòu)建水力發(fā)電生產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)字化模型,幫助學(xué)生全面、系統(tǒng)地理解水利水電工程學(xué)科領(lǐng)域知識(shí),牢固掌握相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ),提高創(chuàng)新意識(shí),增強(qiáng)動(dòng)手能力。
水力發(fā)電虛擬仿真教學(xué)軟件將傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代科技相結(jié)合,為學(xué)生提供了更為生動(dòng)、直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。為培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的高素質(zhì)水利科學(xué)技術(shù)人才提供重要支撐。
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