李炎鋒+杜修力+紀(jì)金豹+李振寶

摘 要：北京工業(yè)大學(xué)土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)圍繞實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)，堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的理念建設(shè)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。利用虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)完成多套虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真平臺(tái)和校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地的相互補(bǔ)充、相互支持。實(shí)踐表明，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)能有效地提高土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)效果和強(qiáng)化學(xué)生的工程素質(zhì)培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬仿真；土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)；工程素質(zhì)

隨著國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)土木類(lèi)人才的需求日益增加，土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)規(guī)模日益擴(kuò)大。截至2013年，我國(guó)開(kāi)設(shè)土木工程專(zhuān)業(yè)的高等學(xué)校達(dá)到439所，設(shè)置給水排水工程專(zhuān)業(yè)、建筑環(huán)境與設(shè)備工程專(zhuān)業(yè)的高等學(xué)校分別有192所和181所，土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)在校學(xué)生近40萬(wàn)人。專(zhuān)業(yè)擴(kuò)招以及建筑企業(yè)安全管理等因素造成土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程中遇到了很多技術(shù)難題，主要包括：（1）土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng)，設(shè)備體量大，實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣，資源消耗大，成本較高，特別是高危險(xiǎn)、大型復(fù)雜但與實(shí)際工程結(jié)合緊密的實(shí)驗(yàn)無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)讓本科生直接深入?yún)⑴c；（2）土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)選課學(xué)生多，實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)開(kāi)支較大，實(shí)驗(yàn)安排難度大，造成學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)自主性不夠；（3）受到場(chǎng)地和實(shí)習(xí)時(shí)間的限制，土木工程中施工周期長(zhǎng)、一些隱蔽工程無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)展示，一些大型實(shí)驗(yàn)無(wú)法讓本科生動(dòng)手參與。同時(shí)，在專(zhuān)業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)學(xué)生只能參觀構(gòu)筑物但無(wú)法通過(guò)實(shí)際操作了解建筑過(guò)程的整體工藝。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合高等教育信息化建設(shè)開(kāi)展土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革是克服實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)技術(shù)困難的一個(gè)重要途徑[1]。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容[2]。2013年，教育部根據(jù)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》，決定開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作[3]。其目的是鼓勵(lì)高校采用多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算仿真技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并進(jìn)行教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)手段等方面的改革研究與實(shí)踐探索，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。為了有效解決土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)遇到的技術(shù)困難，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)的工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的目的，北京工業(yè)大學(xué)土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)在國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心——土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的基礎(chǔ)上，利用多媒體虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和數(shù)值計(jì)算仿真技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并進(jìn)行教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)手段等方面的改革研究與實(shí)踐探索。2013年12月北京工業(yè)大學(xué)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心入選國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

一、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)理念和思路

緊密結(jié)合土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)、工程能力培養(yǎng)要求高的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)始終堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的理念。在虛擬仿真平臺(tái)建設(shè)規(guī)劃過(guò)程中，明確了實(shí)體實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)的定位，確立了“能實(shí)不虛”的建設(shè)原則。以“實(shí)”為目標(biāo)、“虛”為手段，揚(yáng)長(zhǎng)避短，以“虛”來(lái)加強(qiáng)理論知識(shí)與實(shí)踐動(dòng)手操作的聯(lián)系，以“實(shí)”來(lái)提高學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。即將虛擬實(shí)驗(yàn)手段融入課前預(yù)習(xí)、課上實(shí)訓(xùn)和課后實(shí)踐等環(huán)節(jié)中，用虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行展示、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用流程和注意事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境進(jìn)行交互性虛擬實(shí)驗(yàn)使其成為理論和實(shí)踐教學(xué)的重要補(bǔ)充和有效輔助手段，從而最大限度提高學(xué)生的工程素質(zhì)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)目標(biāo)是采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體、人機(jī)交互等技術(shù)構(gòu)建高度仿真的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，解決土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的技術(shù)難題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、自主學(xué)習(xí)能力以及獲取信息、運(yùn)用信息的能力。

在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，中心堅(jiān)持“重點(diǎn)開(kāi)發(fā)、積極引進(jìn)、軟硬結(jié)合、適當(dāng)超前”的基本思路。優(yōu)先選擇土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)難度大、實(shí)驗(yàn)花費(fèi)高（如大型結(jié)構(gòu)破壞性實(shí)驗(yàn)、重復(fù)次數(shù)多的混凝土梁加載實(shí)驗(yàn)、大型水質(zhì)儀器分析實(shí)驗(yàn)、建筑設(shè)備智能控制實(shí)驗(yàn)、污水處理實(shí)驗(yàn)等）、專(zhuān)業(yè)理論性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)試點(diǎn)，同時(shí)積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外成熟的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，充分重視虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的真實(shí)感、可操作性。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心面向?qū)W生采用“多層次”的開(kāi)放模式。包括虛擬實(shí)驗(yàn)不限時(shí)開(kāi)放、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室預(yù)約開(kāi)放（定期開(kāi)放與網(wǎng)站預(yù)約開(kāi)放相結(jié)合）和全天候開(kāi)放創(chuàng)新基地三層次，使現(xiàn)有資源最大限度得到利用。

二、依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)積極開(kāi)展土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革

北京工業(yè)大學(xué)土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)堅(jiān)持“實(shí)踐教學(xué)一條線”、“創(chuàng)新人才培養(yǎng)不斷線”的教改思路，將實(shí)踐教學(xué)體系分為三個(gè)層次：

（1）工程認(rèn)識(shí)實(shí)踐與基礎(chǔ)訓(xùn)練層次。主要包括各課程教學(xué)大綱所規(guī)定的基本型實(shí)驗(yàn)。

（2）專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐層次。主要包括大綱中規(guī)定的綜合設(shè)計(jì)型及個(gè)性化創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)（綜合知識(shí)的應(yīng)用、創(chuàng)新思維培養(yǎng)）。該層次整合了學(xué)科基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)主干課及其綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)等，目的是著力進(jìn)行學(xué)科基礎(chǔ)技術(shù)研究方法的教育。

（3）工程實(shí)踐層次。以土木工程一級(jí)學(xué)科為平臺(tái)，發(fā)揮科研活動(dòng)的支撐與引領(lǐng)作用，以工程為背景，實(shí)現(xiàn)學(xué)生真實(shí)工程環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力，使學(xué)生從專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)逐步進(jìn)入學(xué)科前沿，在加強(qiáng)面上培養(yǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)上的突破。

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心首先重點(diǎn)解決專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐層次和工程實(shí)踐層次遇到的主要問(wèn)題。依托虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)，積極開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)體系的改革，主要包括：（1）圍繞虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)創(chuàng)新培養(yǎng)方案，包括在教學(xué)計(jì)劃中增設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐課程和改革實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)模式。（2）推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容更新。實(shí)踐教學(xué)大綱必須明確提出“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充”的具體實(shí)施方案以及具體的培養(yǎng)目標(biāo)。（3）將高層次的學(xué)科建設(shè)平臺(tái)、高水平的科研與工程技術(shù)項(xiàng)目以及高質(zhì)量科研成果融入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)建設(shè)，擴(kuò)大虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的范圍。（4）加強(qiáng)多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)多層次開(kāi)放模式。（5）改革實(shí)踐環(huán)節(jié)評(píng)分考核模式。注重對(duì)學(xué)生利用平臺(tái)進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)、互動(dòng)交流過(guò)程的考核，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果能力以及答辯的考評(píng)。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的功能

以國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心硬件平臺(tái)為基礎(chǔ)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心第一階段建設(shè)是基于Eclipse、WebBuilder、Visual Studio、Adobe Flash、LabVIEW等開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具并結(jié)合主流的專(zhuān)業(yè)仿真計(jì)算軟件30余套（包括PKPM、ANSYS、ABAQUS、5D施工BIM等）開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的虛擬仿真建設(shè)。目前土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心下設(shè)10個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，即大型設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)虛擬仿真平臺(tái)、混凝土梁靜載實(shí)驗(yàn)虛擬仿真平臺(tái)、橋梁工程實(shí)驗(yàn)虛擬仿真平臺(tái)、工程施工虛擬仿真平臺(tái)、工程測(cè)量虛擬仿真平臺(tái)、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化虛擬仿真平臺(tái)、樓宇自控系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、大型水質(zhì)分析儀器虛擬仿真平臺(tái)、水處理工藝運(yùn)行虛擬仿真平臺(tái)，利用平臺(tái)建成了相應(yīng)的土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主要功能包括：

（1）利用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和搭建典型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。平臺(tái)建設(shè)緊密結(jié)合土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，使學(xué)生利用平臺(tái)進(jìn)行虛擬儀器操作和動(dòng)手搭建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)并配置相關(guān)技術(shù)參數(shù)。如大型水質(zhì)分析儀器仿真與模擬操作系統(tǒng)對(duì)大型氣相色譜儀、TOC/TN、原子吸收光譜儀等的構(gòu)造及工作原理進(jìn)行仿真模擬，同時(shí)將仿真模擬系統(tǒng)與儀器離線操作平臺(tái)偶聯(lián)，實(shí)現(xiàn)儀器的模擬操作與樣品分析仿真；利用鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁靜載實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)可以自行設(shè)置梁的截面尺寸、配筋、長(zhǎng)度等幾何參數(shù)和混凝土、鋼筋等材料參數(shù)形成自己的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在虛擬場(chǎng)景中布設(shè)支座形式、分配梁、加載點(diǎn)等加載條件和設(shè)備，擴(kuò)大學(xué)生能夠操作實(shí)驗(yàn)工況的數(shù)目。

（2）利用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工程設(shè)計(jì)和虛擬施工、調(diào)試及運(yùn)行。工程施工虛擬仿真平臺(tái)充分利用建筑信息模型（Building Information Modeling簡(jiǎn)稱(chēng)BIM）技術(shù)完成了土木工程關(guān)鍵施工過(guò)程模擬動(dòng)畫(huà)30套，能夠基本實(shí)現(xiàn)對(duì)土木工程施工關(guān)鍵過(guò)程的模擬仿真；工程測(cè)量虛擬仿真平臺(tái)所建立的仿真系統(tǒng)能模擬校內(nèi)外實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地條件以及各種工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，形象地展現(xiàn)了工程測(cè)量課程中主要實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的工作過(guò)程；道路勘測(cè)設(shè)計(jì)一體化虛擬仿真平臺(tái)利用當(dāng)今國(guó)際道路勘測(cè)設(shè)計(jì)主流技術(shù)，將野外道勘實(shí)習(xí)基地和校內(nèi)道勘實(shí)訓(xùn)中心集成為數(shù)字化、一體化、可視化的虛實(shí)結(jié)合、內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)平臺(tái)，主要功能是利用真實(shí)項(xiàng)目完成道路勘測(cè)與設(shè)計(jì)的綜合實(shí)訓(xùn)；樓宇自控系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)利用樓宇自控虛擬仿真系統(tǒng)制作的虛擬控制對(duì)象來(lái)代替真實(shí)對(duì)象，不僅接受控制器的控制信號(hào)，而且還能向控制器發(fā)出各種反饋信號(hào)，反映實(shí)際系統(tǒng)的響應(yīng)，從上位機(jī)控制界面上直接顯示控制過(guò)程和控制結(jié)果，給學(xué)生帶來(lái)“身臨其境”的感覺(jué)，為樓控系統(tǒng)的編程和調(diào)試帶來(lái)很大方便，有利于對(duì)空調(diào)系統(tǒng)控制原理的認(rèn)識(shí)以及對(duì)樓宇自控技術(shù)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

（3）利用平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同支持教學(xué)。平臺(tái)構(gòu)建了作業(yè)、協(xié)同交流、答疑、留言、測(cè)試、文件存儲(chǔ)等模塊，中心網(wǎng)站具有友好的用戶(hù)界面，用于為師生用戶(hù)提供相對(duì)完整的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。在功能上包括提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、背景知識(shí)、參考資料和課件等。針對(duì)學(xué)生用戶(hù)，記錄其實(shí)驗(yàn)過(guò)程，包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)、成績(jī)?cè)u(píng)定、教師評(píng)語(yǔ)等；針對(duì)教師用戶(hù)，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分類(lèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和內(nèi)容統(tǒng)計(jì)等。

（4）基于網(wǎng)絡(luò)的宣傳、交流和實(shí)驗(yàn)展示功能。平臺(tái)具有信息發(fā)布、成果展示、專(zhuān)業(yè)介紹、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、教學(xué)名師、精品課程等宣傳和展示功能。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)體現(xiàn)了全天候開(kāi)放性，隨時(shí)隨地可以訪問(wèn)；體現(xiàn)了創(chuàng)新性，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低成本，高安全，運(yùn)行維護(hù)方便，改進(jìn)教學(xué)效果，積極革新教學(xué)模式的目的。

四、注重利用“產(chǎn)、學(xué)、研”合作建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心

土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)教師的虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)能力、網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)水平是影響虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)水平的一個(gè)主要因素，軟件公司的技術(shù)人員對(duì)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求的理解對(duì)平臺(tái)開(kāi)發(fā)效果有重要的影響。為了提高中心下設(shè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)水平，中心本著“優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享”的原則與建研科技股份有限公司、北京長(zhǎng)筑工程軟件有限公司等近10家軟件開(kāi)發(fā)單位開(kāi)展校企共建共管的合作模式。一方面，企業(yè)參與土木類(lèi)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃制訂，為中心建設(shè)提供各類(lèi)技術(shù)資料、工藝規(guī)程和軟件，參與中心虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的研發(fā)工作、軟件維護(hù)和升級(jí)管理工作，確保了平臺(tái)良好的運(yùn)行狀態(tài)并始終處于同類(lèi)平臺(tái)的領(lǐng)先地位，服務(wù)于校內(nèi)人才培養(yǎng)；另一方面，校企合作共建的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為企業(yè)軟件產(chǎn)品的市場(chǎng)推廣、人才培訓(xùn)提供支持，中心教師也積極為企業(yè)的研發(fā)工作提供技術(shù)支持。通過(guò)人才培養(yǎng)這個(gè)紐帶，學(xué)校和企業(yè)整合各自?xún)?yōu)勢(shì)，結(jié)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，從而為土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)支撐平臺(tái)。

五、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的效果

中心搭建14門(mén)實(shí)驗(yàn)課程，其中設(shè)計(jì)型1門(mén)、創(chuàng)新型4門(mén)、綜合型9門(mén)。中心經(jīng)過(guò)第一階段建設(shè)，土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)能夠?qū)⑻摂M實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)合的實(shí)踐環(huán)節(jié)的比例超過(guò)30%。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心直接面向于全校6個(gè)專(zhuān)業(yè)并對(duì)全校其他專(zhuān)業(yè)開(kāi)放，年均直接受益人時(shí)數(shù)近60000（人·小時(shí)）。

通過(guò)三年實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的“虛實(shí)結(jié)合”建設(shè)以及實(shí)踐教學(xué)體系改革，中心對(duì)人才培養(yǎng)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）強(qiáng)化了“學(xué)生是主體、教師是主導(dǎo)”的教學(xué)理念，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生自主參與實(shí)踐環(huán)節(jié)的能力得到加強(qiáng)。

（2）實(shí)現(xiàn)了虛擬仿真平臺(tái)和校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)相互補(bǔ)充、相互支持，提高了土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)校外實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的效果，強(qiáng)化了工程素質(zhì)的培養(yǎng)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)興趣。

（3）通過(guò)“虛實(shí)結(jié)合”拓寬了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）“虛實(shí)結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)模式的開(kāi)展促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系的改革，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍水平的提高。

總之，土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)緊密結(jié)合行業(yè)的相關(guān)需求以及學(xué)校的發(fā)展定位來(lái)開(kāi)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)，要堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的理念，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力為目的開(kāi)展工作。同時(shí)要積極與相關(guān)技術(shù)公司開(kāi)展“產(chǎn)、學(xué)、研”合作來(lái)提高虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)水平。實(shí)踐表明，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于解決由專(zhuān)業(yè)擴(kuò)招以及建筑企業(yè)安全管理等因素造成的實(shí)踐環(huán)節(jié)中遇到的技術(shù)難題，有助于培養(yǎng)高素質(zhì)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才和實(shí)現(xiàn)教學(xué)運(yùn)行經(jīng)費(fèi)高效利用。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)對(duì)提升土木類(lèi)專(zhuān)業(yè)的整體實(shí)踐教學(xué)水平能起到良好的促進(jìn)作用，對(duì)提升建筑行業(yè)單位的技術(shù)水平有明顯的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 教育部高等教育司. 關(guān)于開(kāi)展國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知（教高司函〔2013〕94號(hào)）[Z].

[本文工作得到2013北京工業(yè)大學(xué)教學(xué)研究立項(xiàng)（ER2013B07）的資助]

[責(zé)任編輯：余大品]