基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验系统

为更好地开展矿业安全类专业试验实践教学和培训,培养安全应急一流复合型拔尖人才,设计一种基于Unity3D的矿井火灾监测与防治虚拟仿真试验教学系统。首先,采用3ds Max建立仿真模型,构建矿井火灾监测防治试验系统总体框架;其次,开展外因火灾监测与远程自动控制救灾风门应急处置、内因火灾监测与温控胞衣阻化剂防灭火应急防控等人机交互试验实训;最后,建立综合评测的试验评价体系用于考核评估。结果表明:该试验系统具备虚拟现实沉浸性、交互性、构想性的技术特点,利于打造井下三维虚拟仿真场景,逼真展示矿井火灾演变过程;在试验与实训方面,可以突破传统模式在时间、空间、安全、资源等方面的限制,提供自主学习与多元评价方式。

安全一流学科多层次创新能力培养实验教学体系的构建与实践

基于更好培养学生创新精神和实践能力的需要,有效支撑安全“双一流”学科建设,文章构建了“基础+选修+研究+拓展”融合的安全一流学科多层次创新能力培养的实验教学体系。采取个性化、研讨式实验教学的培养模式,采用案例实战教学和竞赛引导式教学法,实现了分层次阶梯培养和一流学科科研反哺教学;注重学生个性发展,培养学生自主学习和实践创新能力。实践证明,该创新实验教学体系明确了学生在实验教学中的主体地位,显著发挥了学科交叉优势,并在教学方式方法的改革及创新型人才培养模式的形成与发展中起到了促进作用。近年来,实验实践教学取得了良好的成效。

全方位培养自主学习与实践创新能力的教学体系构建与实践

针对高校创新人才培养中存在的问题,如教育教学方法陈旧、实验教学条件有限和学生实践能力不足,缺乏创新意识等,提出并实施“五个环节”研讨式课堂教学方法,打造多层次、虚实结合的实验教学体系,开展“四化”实践教学模式,建立促进学生自主学习与实践创新能力的考核机制等针对性措施,从而全方位提高教育教学质量,培养学生自主学习与实践创新能力,促进新工科人才解决复杂工程问题核心能力的达成。

基于CiteSpace的国内冲击地压防治文献可视化知识图谱分析

为探究我国冲击地压防治领域的研究历程及进展,采用CiteSpace软件对1994—2023年间收录于CNKI数据库的2891篇该领域研究文献进行可视化知识图谱分析。首先探明文献在时间轴及发表期刊的分布情况,然后针对研究机构和研究人员进行共现分析,最后通过关键词的聚类、共现和突现分析,对国内冲击地压防治领域的研究文献进行分析总结。研究结果表明:我国冲击地压防治研究发展历程,可按时间划分为稳定发展期、爆发增长期和持续波动期;以《煤炭学报》《煤矿安全》《煤炭科学技术》《采矿与安全工程学报》等期刊为主要交流平台;主要研究力量包括窦林名、潘一山、姜福兴等核心作者团队及中国矿业大学、辽宁工程技术大学、煤炭科学研究总院有限公司等研究机构,且组织之间合作较频繁;“厚硬顶板、动静载、巨厚砾岩、能量耗散、围岩协同控制、水力压裂”等是研究领域的高频关键词;根据关键词突现,得到随时间变化的关键词演化图谱。研究结果以期为冲击地压防治领域的研究提供科学参考。

大气物理参数测量仪校准实验

大气物理参数的准确测量是通风流体实验研究的基础,其测量仪表的科学校准是保证测量精度的关键。实验教学重在培养学生观察能力、操作能力和分析处理数据的能力。在“中学生走入大学实验室”实践活动中,设计了一组大气物理参数(风速、气压)测量仪校准实验,利用闭式环形风洞实现了各类风速仪表的校准,利用气压检定箱实现了各类气压仪表的校准。校准实验方法科学实用,满足开展相关仪器仪表校准需要,保证了测量数据准确性。实验操作性强,有利于锻炼学生的实践动手能力,培养学生的创新能力与科学素养。