土木工程虛擬仿真實驗教學中心建設

石若利

摘要：在教育領域之中，將新型的電子信息技術進行充分的利用從而達到虛擬仿真實驗教學的效果是目前一個十分重要的課題，而且同時也是將教育方法電子信息化事業的一個十分重要的組成部分。本文對當下土木工程教學過程中實驗教學方式的具體特征進行了研究，并且全面的分析出在實際進行土木工程專業課程教學的過程中運用虛擬仿真實驗的方式進行教學的重要程度以及必要性。闡述了建設虛擬仿真實驗教學中心的最終目的，并且根據事實情況介紹了實際進行土木工程學科虛擬仿真實驗課堂的具體思路，希望可以為我們國家土木工程學科教育事業做出一些貢獻。

關鍵詞：虛擬仿真實驗；實驗教學；土木工程

中圖分類號：G642.0 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2018）004-0-01

一、引言

從根本上講，在實際進行土木工程課程教學的過程中，通過實驗教學的方式可以從根本上將學生們自身的創新思維全面的激發出來，并且對其進行進一步的拓展開發，進一步提升學生們在專業技能方面的創新能力，在很大程度上涵養學生們的品格，使其在新的時代背景下為國家的進步與發展貢獻出自己的一份力量，這些優點沒有任何一種教學的方式可以替代。從當下我們國家的實際情況來看，國家方面正在持續的進一步對教育教學的改革進行深入的發展，在全國范圍內加強高等學校教育的實際質量，在這樣的時代背景之下教育行業之中對電子信息化技術的應用在實際進行教學工作開展的過程中可以大幅度提升學生們自身的創新思維和意識，并且還可以在很大程度上起到加強學生們自身操作能力的重要作用，國家教育部門在二零一三年開始正式的展開了國家級虛擬仿真實驗教學的教育中心建設，這一工作的開展為土木工程的教育事業帶來了不可忽視的影響。本文通過對我們國家東南大學的實際案例進行分析，來介紹這種新型虛擬仿真實驗教學的方式通過怎樣的方法在高等教育學校內部的土木工程專業的教學過程之中全面的展現出其具體特點以及實際優勢，并且還介紹了東南大學在建設土木工程虛擬仿真實驗教學中心過程總所應用的思路，旨在論述在高等教育學校的土木工程課程之中加入虛擬仿真實驗教學的新型教學方式對加強學生們自身實際操作能力以及創新思維方面所起到的積極推進作用。

二、土木工程教育過程中加入虛擬仿真實驗教學方法的重要程度

隨著目前我們國家社會經濟的不斷進步以及科學技術的持續發展，目前我們國家土木工程行業的發展情況逐漸的顯現出這樣的一種路線：所占的空間十分龐大、整體架構的類型十分復雜、實際施工工作消耗的時間長、管理工作愈發繁雜化。在應用傳統方式進行的土木工程的教學過程中，訓練學生們專業能力的方法就是在土木工程的施工現場進行實習，通常情況下都需要長時間的觀察來熟悉施工現場的情況，這樣的方法耗費的時間長，而且所實際顯現出來的效果卻并不是很好；而如果是通過在學校內部進行實驗的方式卻在很大程度上受到相關硬件設備以及技術條件的影響產生制約，而且實驗的具體形式缺少多樣化、學習到的內容相對來說十分的有限、知識點也不夠集中，這樣就出現了十分嚴重的問題，學生們之見到工程施工的一小部分，卻沒辦法全面的對實際的施工情況進行了解，這種培養人才的方式和我們國家當下土木工程行業的實際要求不符，這也使得學生們無法適應當下的時代環境。正因如此，在實際進行土木工程學科的教學過程中十分需要通過虛擬仿真實驗的方式與學生們的實踐進行互補，通過這樣的方式來填補當下高等學校土木工程學科教育存在的不足之處。

三、建設土木工程虛擬仿真實驗教學中心的最終目的

土木工程虛擬仿真實驗教學中心的建設在實際進行的過程中將人才培養的實際規律和當今時代背景對學校的實際需要進行了有機結合，全面的展現出高等教育學校內重點學科以及重點科研基地二者的優點，并且進一步加強了學校方面與企業之間的連接，把學生們的創新思想以及實際操作能力作為培養人才的根本目標，建設起一個多層次的、具有模塊化教學特點并且全面為學生服務的新型實驗教學體系，著重突出當下大型土木工程特點的新型人才培養方案，不受時間和空間的約束，通過科學合理的方式建立起一個課堂內外融為一體的新型人才培養體系，把高等學校內部土木工程學科教學虛擬仿真實驗教學中心建設成一個具有豐富教學資源、科學管理體系、平臺功能完備、優秀教師隊伍的高端實驗教學示范基地。

四、虛擬仿真實驗教學中心具體的建設路線

本文以東南大學的土木工程學科中建設虛擬仿真實驗教學中心工作的實際經驗為例，闡述當下我們國家高等學校的土木工程學科在建設虛擬仿真實驗教學中心的具體路線

1.構建立體化、多層次的虛擬仿真實驗平臺

構建虛實結合的虛擬仿真系統，給學生提供理論認知與動手實踐的實驗環境，全面提高實驗效果，開闊學生的思維視野，培養創新能力。土木工程虛擬仿真實驗教學中心的虛擬仿真課程實驗及綜合訓練項目跨越不同難度層次，覆蓋不同知識內涵，體現不同實現方式。

2.依靠科研基地，實現科研項目向教學內容轉化

積極地把學校內部相關科研團隊的研究項目進行轉變，向土木工程的教學內容方向轉變，逐漸的開發并且使其形成一系列虛實相結合起來的綜合性土木工程訓練方案，把設計和虛擬以及仿真三個重要組成部分進行有機結合，讓學生可以根據虛擬實驗平臺完成設計、施工等綜合實驗實踐環節，實現教學與科研的有機結合，為高端人才的培養提供了重要支撐。

3.充分利用學校實踐教學基礎

根據實際情況建立起由包含國家級教學名師、國家級教學團隊引領的專職教學團隊，并且與企業合作，引入企業教師隊伍，從而對專業教學以及實驗指導工作的順利開展做出更加有力的保障，校內師資與企業人員相互配合，內引外聯，專兼結合，注重將專業科研以及虛擬仿真技術的成果應用于實踐教學。

4.充分利用學校網絡化基礎

虛擬仿真實驗中心為土木工程專業的學生提供了多樣的實驗項目供選擇，資源共享，打破專業實驗的限制，更有利于培養學生的創新能力，擴展學生的專業視野。

參考文獻：

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