石若利

摘要：在教育領(lǐng)域之中，將新型的電子信息技術(shù)進(jìn)行充分的利用從而達(dá)到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果是目前一個(gè)十分重要的課題，而且同時(shí)也是將教育方法電子信息化事業(yè)的一個(gè)十分重要的組成部分。本文對(duì)當(dāng)下土木工程教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的具體特征進(jìn)行了研究，并且全面的分析出在實(shí)際進(jìn)行土木工程專業(yè)課程教學(xué)的過程中運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué)的重要程度以及必要性。闡述了建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的最終目的，并且根據(jù)事實(shí)情況介紹了實(shí)際進(jìn)行土木工程學(xué)科虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課堂的具體思路，希望可以為我們國家土木工程學(xué)科教育事業(yè)做出一些貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；土木工程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2018）004-0-01

一、引言

從根本上講，在實(shí)際進(jìn)行土木工程課程教學(xué)的過程中，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式可以從根本上將學(xué)生們自身的創(chuàng)新思維全面的激發(fā)出來，并且對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的拓展開發(fā)，進(jìn)一步提升學(xué)生們?cè)趯I(yè)技能方面的創(chuàng)新能力，在很大程度上涵養(yǎng)學(xué)生們的品格，使其在新的時(shí)代背景下為國家的進(jìn)步與發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量，這些優(yōu)點(diǎn)沒有任何一種教學(xué)的方式可以替代。從當(dāng)下我們國家的實(shí)際情況來看，國家方面正在持續(xù)的進(jìn)一步對(duì)教育教學(xué)的改革進(jìn)行深入的發(fā)展，在全國范圍內(nèi)加強(qiáng)高等學(xué)校教育的實(shí)際質(zhì)量，在這樣的時(shí)代背景之下教育行業(yè)之中對(duì)電子信息化技術(shù)的應(yīng)用在實(shí)際進(jìn)行教學(xué)工作開展的過程中可以大幅度提升學(xué)生們自身的創(chuàng)新思維和意識(shí)，并且還可以在很大程度上起到加強(qiáng)學(xué)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(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育中心建設(shè)，這一工作的開展為土木工程的教育事業(yè)帶來了不可忽視的影響。本文通過對(duì)我們國家東南大學(xué)的實(shí)際案例進(jìn)行分析，來介紹這種新型虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式通過怎樣的方法在高等教育學(xué)校內(nèi)部的土木工程專業(yè)的教學(xué)過程之中全面的展現(xiàn)出其具體特點(diǎn)以及實(shí)際優(yōu)勢(shì)，并且還介紹了東南大學(xué)在建設(shè)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心過程總所應(yīng)用的思路，旨在論述在高等教育學(xué)校的土木工程課程之中加入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新型教學(xué)方式對(duì)加強(qiáng)學(xué)生們自身實(shí)際操作能力以及創(chuàng)新思維方面所起到的積極推進(jìn)作用。

二、土木工程教育過程中加入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的重要程度

隨著目前我們國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，目前我們國家土木工程行業(yè)的發(fā)展情況逐漸的顯現(xiàn)出這樣的一種路線：所占的空間十分龐大、整體架構(gòu)的類型十分復(fù)雜、實(shí)際施工工作消耗的時(shí)間長(zhǎng)、管理工作愈發(fā)繁雜化。在應(yīng)用傳統(tǒng)方式進(jìn)行的土木工程的教學(xué)過程中，訓(xùn)練學(xué)生們專業(yè)能力的方法就是在土木工程的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)習(xí)，通常情況下都需要長(zhǎng)時(shí)間的觀察來熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，這樣的方法耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，而且所實(shí)際顯現(xiàn)出來的效果卻并不是很好；而如果是通過在學(xué)校內(nèi)部進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方式卻在很大程度上受到相關(guān)硬件設(shè)備以及技術(shù)條件的影響產(chǎn)生制約，而且實(shí)驗(yàn)的具體形式缺少多樣化、學(xué)習(xí)到的內(nèi)容相對(duì)來說十分的有限、知識(shí)點(diǎn)也不夠集中，這樣就出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的問題，學(xué)生們之見到工程施工的一小部分，卻沒辦法全面的對(duì)實(shí)際的施工情況進(jìn)行了解，這種培養(yǎng)人才的方式和我們國家當(dāng)下土木工程行業(yè)的實(shí)際要求不符，這也使得學(xué)生們無法適應(yīng)當(dāng)下的時(shí)代環(huán)境。正因如此，在實(shí)際進(jìn)行土木工程學(xué)科的教學(xué)過程中十分需要通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的方式與學(xué)生們的實(shí)踐進(jìn)行互補(bǔ)，通過這樣的方式來填補(bǔ)當(dāng)下高等學(xué)校土木工程學(xué)科教育存在的不足之處。

三、建設(shè)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的最終目的

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)在實(shí)際進(jìn)行的過程中將人才培養(yǎng)的實(shí)際規(guī)律和當(dāng)今時(shí)代背景對(duì)學(xué)校的實(shí)際需要進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，全面的展現(xiàn)出高等教育學(xué)校內(nèi)重點(diǎn)學(xué)科以及重點(diǎn)科研基地二者的優(yōu)點(diǎn)，并且進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)校方面與企業(yè)之間的連接，把學(xué)生們的創(chuàng)新思想以及實(shí)際操作能力作為培養(yǎng)人才的根本目標(biāo)，建設(shè)起一個(gè)多層次的、具有模塊化教學(xué)特點(diǎn)并且全面為學(xué)生服務(wù)的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，著重突出當(dāng)下大型土木工程特點(diǎn)的新型人才培養(yǎng)方案，不受時(shí)間和空間的約束，通過科學(xué)合理的方式建立起一個(gè)課堂內(nèi)外融為一體的新型人才培養(yǎng)體系，把高等學(xué)校內(nèi)部土木工程學(xué)科教學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)成一個(gè)具有豐富教學(xué)資源、科學(xué)管理體系、平臺(tái)功能完備、優(yōu)秀教師隊(duì)伍的高端實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范基地。

四、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心具體的建設(shè)路線

本文以東南大學(xué)的土木工程學(xué)科中建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)為例，闡述當(dāng)下我們國家高等學(xué)校的土木工程學(xué)科在建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的具體路線

1.構(gòu)建立體化、多層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

構(gòu)建虛實(shí)結(jié)合的虛擬仿真系統(tǒng)，給學(xué)生提供理論認(rèn)知與動(dòng)手實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，全面提高實(shí)驗(yàn)效果，開闊學(xué)生的思維視野，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的虛擬仿真課程實(shí)驗(yàn)及綜合訓(xùn)練項(xiàng)目跨越不同難度層次，覆蓋不同知識(shí)內(nèi)涵，體現(xiàn)不同實(shí)現(xiàn)方式。

2.依靠科研基地，實(shí)現(xiàn)科研項(xiàng)目向教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化

積極地把學(xué)校內(nèi)部相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)的研究項(xiàng)目進(jìn)行轉(zhuǎn)變，向土木工程的教學(xué)內(nèi)容方向轉(zhuǎn)變，逐漸的開發(fā)并且使其形成一系列虛實(shí)相結(jié)合起來的綜合性土木工程訓(xùn)練方案，把設(shè)計(jì)和虛擬以及仿真三個(gè)重要組成部分進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生可以根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)完成設(shè)計(jì)、施工等綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研的有機(jī)結(jié)合，為高端人才的培養(yǎng)提供了重要支撐。

3.充分利用學(xué)校實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)

根據(jù)實(shí)際情況建立起由包含國家級(jí)教學(xué)名師、國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)的專職教學(xué)團(tuán)隊(duì)，并且與企業(yè)合作，引入企業(yè)教師隊(duì)伍，從而對(duì)專業(yè)教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)工作的順利開展做出更加有力的保障，校內(nèi)師資與企業(yè)人員相互配合，內(nèi)引外聯(lián)，專兼結(jié)合，注重將專業(yè)科研以及虛擬仿真技術(shù)的成果應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)。

4.充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心為土木工程專業(yè)的學(xué)生提供了多樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供選擇，資源共享，打破專業(yè)實(shí)驗(yàn)的限制，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，擴(kuò)展學(xué)生的專業(yè)視野。

參考文獻(xiàn)：

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