前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇虛擬仿真施工技術(shù)范文，相信會(huì)為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

虛擬仿真施工技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；房建施工；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

我國(guó)在將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在房建施工方面，有許多成功的案例，比如中央電視臺(tái)新址、上海的環(huán)球金融中心以及廣州珠江新城西塔等等。在房建施工中，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)具有很多的優(yōu)勢(shì)，可以對(duì)其進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

1、虛擬仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)指的是人們借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)、仿真技術(shù)以及多媒體技術(shù)等，來研究外界環(huán)境感知模型。以往的系統(tǒng)仿真技術(shù)很少涉及到這個(gè)領(lǐng)域，因此，可以說虛擬仿真技術(shù)是一項(xiàng)重大的科技突破。

2、虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用

虛擬施工技術(shù)的應(yīng)用研究：從理論層面上來講，依據(jù)相關(guān)的要求來將施工設(shè)計(jì)圖具體的實(shí)施，是非常簡(jiǎn)單的過程，但是，在實(shí)際的施工中，這個(gè)過程卻是十分困難的。因?yàn)?，在具體的施工中，會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)情況，會(huì)選擇各種各樣的施工方法，那么在施工的過程中，必然會(huì)遇到一些突發(fā)的事情。在以往，我們遇到困難的時(shí)候，總是依靠施工經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行解決，優(yōu)化施工方法和施工組織，但是施工經(jīng)驗(yàn)會(huì)有一定的局限存在，那么在局限的經(jīng)驗(yàn)下指導(dǎo)施工，就很可能出現(xiàn)一些失誤。特別是隨著建筑風(fēng)格和結(jié)構(gòu)的多樣化，這種全新的建筑是沒有經(jīng)驗(yàn)可循的，如果依然走過去那種老路，就會(huì)產(chǎn)生很多的問題，施工的質(zhì)量和施工的安全得不到保證，此外，還會(huì)增加施工成本和能源資源消耗。

在建筑施工中應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，就可以有效的解決這些問題；利用虛擬施工技術(shù)，可以依據(jù)相關(guān)的工程情況來建立幾何模型，有著高度的仿真性和交互性。工作人員可以依據(jù)相關(guān)的要求來進(jìn)行模擬施工，在施工中尋找最為合適的方法和手段。相對(duì)于傳統(tǒng)的方法，這種方法可以有效的降低施工成本，縮短工期，并且還可以有效的提升施工質(zhì)量。目前，很多的企業(yè)都開始應(yīng)用虛擬施工技術(shù)，他們只需要建立一個(gè)三維模型，可視化模擬施工的全過程，在實(shí)際施工之前，就可以對(duì)各種構(gòu)件的關(guān)系和位置進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，這樣施工安全控制參數(shù)就可以依據(jù)比對(duì)來有效地的出來。

仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用研究：在建筑施工中應(yīng)用仿真技術(shù)，主要的作用就是讓虛擬的建筑物更加的真實(shí)。應(yīng)用仿真技術(shù)，可以讓建筑物周圍環(huán)境的外景十分逼真。只需要按照設(shè)計(jì)圖紙的樣本來進(jìn)行建筑物的施工，就可以建模渲染建筑物和周圍的各種元素，比如周圍的建筑、場(chǎng)景和道路等等。在仿真場(chǎng)景中，任何一個(gè)物體的高度都和現(xiàn)實(shí)中一樣，并且有靜有動(dòng)，有著十分強(qiáng)烈的真實(shí)感，讓人仿佛身臨其境。設(shè)計(jì)人員要想體驗(yàn)其中，只需要從多個(gè)角度來觀察仿真環(huán)境即可。目前，在很多的建筑中都應(yīng)用了這種仿真技術(shù)，并且取得了不錯(cuò)的效果。

虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用：現(xiàn)代建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工十分常見，它非常重要，并且十分復(fù)雜；它的復(fù)雜性指的是鋼結(jié)構(gòu)并不是一下子完成的，需要一個(gè)部分一個(gè)部分來進(jìn)行，在不同的施工階段，會(huì)有著不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)、受力特性、邊界條件和負(fù)載情況，那么下一個(gè)環(huán)節(jié)施工的時(shí)候，平衡狀況可能就達(dá)不到相應(yīng)的要求。并且，再接著進(jìn)行下一個(gè)階段的施工時(shí)，新的平衡又會(huì)產(chǎn)生。也就是說，接下來的每一個(gè)階段都需要重新尋找平衡。要想保證這么復(fù)雜的工程質(zhì)量，就需要在實(shí)施的過程中認(rèn)真的把握每一個(gè)微小細(xì)節(jié)，對(duì)所有的因素進(jìn)行綜合的考慮。鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)建筑整體十分的重要，如果在這個(gè)工程的施工分析中出現(xiàn)了問題，那么就不能有效的指導(dǎo)具體的施工，從而增加資源浪費(fèi)和施工成本，還有可能導(dǎo)致一些重大安全事故的發(fā)生。如果依然采用的是傳統(tǒng)的施工方法和經(jīng)驗(yàn)，那么就不能保證這個(gè)工程的質(zhì)量，針對(duì)這種情況，就可以采用虛擬仿真技術(shù)；通過實(shí)踐研究證明，在工程施工中采用虛擬仿真技術(shù)，可以全程跟蹤分析復(fù)雜的空間鋼結(jié)構(gòu)施工，這樣比較危險(xiǎn)的階段就可以及時(shí)的找出來，從而采取一系列的措施來進(jìn)行控制和防范，降低事故發(fā)生的幾率。

虛擬仿真的三維動(dòng)畫在施工中的應(yīng)用：在以往，分析研究工程進(jìn)度的時(shí)候，依據(jù)的是主觀的判斷和經(jīng)驗(yàn)，這樣研究出來的結(jié)果也不具備指導(dǎo)意義，因?yàn)樗鼪]有足夠的科學(xué)性。而在建筑施工中應(yīng)用了虛擬仿真技術(shù)中的三維動(dòng)畫，就可以科學(xué)合理的分析施工的全過程。采用虛擬仿真技術(shù)的三維動(dòng)畫，可以詳細(xì)的表現(xiàn)出施工過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)；那么設(shè)計(jì)員、業(yè)主和專家就可以迅速的找到工程施工中的一些重難點(diǎn)、關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及注意事項(xiàng)等等；并且依據(jù)具體的需要來及時(shí)的調(diào)整和修改施工方案。虛擬仿真技術(shù)不需要投入大量的資金，也沒有很大的難度，因此，可以進(jìn)行積極的推廣和應(yīng)用。

虛擬仿真技術(shù)在施工安全方面的應(yīng)用：主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是可以實(shí)現(xiàn)施工安全控制方案的最優(yōu)化；如果采用傳統(tǒng)的模式，很可能會(huì)遺漏一些安全隱患；而采用虛擬仿真技術(shù)就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題，因?yàn)樗梢阅M演練各種各樣的施工安全管理方案，對(duì)演練效果進(jìn)行分析，采用科學(xué)的手段來綜合比較施工中不安全的人、物以及可能存在的一些安全隱患等等，制定出合理的施工方案，既能夠減小安全事故發(fā)生幾率，又可以保證工程施工的質(zhì)量。二是可以實(shí)現(xiàn)安全預(yù)防和演練的最優(yōu)化，首先依據(jù)虛擬仿真模擬，工程師就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)一些可能存在安全隱患的環(huán)節(jié)和部位，并且，三維動(dòng)態(tài)仿真模型的建立，也可以起到協(xié)助的作用，總結(jié)本次現(xiàn)場(chǎng)模擬的分析和演示結(jié)果，避免日后發(fā)生類似的事故；其次，緊急逃生可以用三維動(dòng)態(tài)仿真模型來進(jìn)行有效的模擬，現(xiàn)場(chǎng)人員可以依據(jù)在模型中出現(xiàn)的建筑物事故模型，來充分的了解并且有效的選擇事故發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急措施、自救方式以及逃生路線，從而在很大程度上降低事故所造成的損失。

3、結(jié)語(yǔ)

通過大量的實(shí)踐研究表明，在建筑施工中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，可以有效的控制施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，提高施工質(zhì)量。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用范圍將會(huì)越來越廣。本文簡(jiǎn)要分析了虛擬仿真技術(shù)在房建施工中的應(yīng)用，希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)勇.建筑施工中虛擬仿真技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用探究[J].建筑與文化，2012,2（3）：123-125.

[2]范振學(xué).淺談虛擬仿真技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2013,2（4）：87-89.

虛擬仿真施工技術(shù)范文第2篇

摘 要：虛擬仿真技術(shù)是利用硬件的在仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立仿真平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制動(dòng)效果的可視化分析。利用仿真平臺(tái)對(duì)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中的操作艙、機(jī)械制動(dòng)器等機(jī)型動(dòng)力學(xué)建模，為機(jī)械工程的實(shí)踐生產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。該文通過分析虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，研究實(shí)驗(yàn)中各種設(shè)備的規(guī)劃和改革，旨在為虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用提供發(fā)展的方向。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù) 機(jī)械工程 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（a）-0153-02

高校工科類專業(yè)中，操作實(shí)踐是教學(xué)中重要的組成部分，我國(guó)大部分院校都設(shè)立了工科類的專業(yè)操作實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的提高創(chuàng)造條件。在傳統(tǒng)的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，使用儀器設(shè)備的密集程度非常的高，使得實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜程度大大增加。很多儀器設(shè)備的價(jià)值昂貴，體積結(jié)構(gòu)為實(shí)驗(yàn)的操作帶來極大不便。學(xué)生只能在教材知識(shí)的基礎(chǔ)上刻板地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，在這種情況下學(xué)生的創(chuàng)新能力和主觀能動(dòng)性就不能得到發(fā)揮。眾多高校在實(shí)驗(yàn)室的更新建設(shè)中，因?yàn)槭艿劫Y金的限制，會(huì)繼續(xù)使用舊的儀器設(shè)備，這些設(shè)備在長(zhǎng)期的使用過程中出現(xiàn)機(jī)能老化，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上，虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用成為現(xiàn)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍的教學(xué)手段。

1 機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的虛擬實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

現(xiàn)在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題越來越突出，制約著教學(xué)效率和質(zhì)量，突出體現(xiàn)在很多院校的實(shí)驗(yàn)基地和實(shí)驗(yàn)單位的建設(shè)能力非常有限，不能滿足學(xué)生自己動(dòng)手操作要求，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)理論知識(shí)深化和了解。很多院校為了節(jié)省資金，減少出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全問題等，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，主要是以參觀和講座的形式進(jìn)行實(shí)踐培訓(xùn)，學(xué)生基本沒有實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)。在這種情況下，就會(huì)造成學(xué)生畢業(yè)后，參加相關(guān)工作沒有機(jī)械設(shè)備操作的經(jīng)驗(yàn)，無法獨(dú)立完成工作的內(nèi)容。尤其在是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，學(xué)生會(huì)逐漸失去對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣，對(duì)學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展造成負(fù)面影響。所以在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，機(jī)械工程該實(shí)驗(yàn)室教學(xué)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)更新教學(xué)理念和教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)的完善。在院校的機(jī)械教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)學(xué)習(xí)和鞏固的重要手段，是學(xué)生實(shí)踐操作能力培養(yǎng)的根本方法，是當(dāng)今院校機(jī)械制造專業(yè)教學(xué)中最為重要的環(huán)節(jié)，是現(xiàn)代化機(jī)械人才培養(yǎng)的基本途徑。通過現(xiàn)代化的教學(xué)方式可以最大程度提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的基礎(chǔ)上對(duì)基本理論知識(shí)進(jìn)行理解和完善。通過這樣的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使學(xué)生合理將基礎(chǔ)知識(shí)理論與實(shí)踐內(nèi)容相結(jié)合，在動(dòng)手實(shí)踐過程中逐漸形成獨(dú)特的自我知識(shí)技能認(rèn)知能力?，F(xiàn)在大多數(shù)院校利用的是CAD機(jī)房，然后在此硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)部分實(shí)驗(yàn)室教學(xué)方式的改革。并且引進(jìn)虛擬仿真技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行更新和改進(jìn)。在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，不但可以避免在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)設(shè)備的故障隱患，還能最大程度提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為學(xué)生專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)提供科學(xué)實(shí)踐依據(jù)。對(duì)實(shí)驗(yàn)室部分設(shè)備裝置進(jìn)行傳動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)、數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)和減速器裝配實(shí)驗(yàn)，最大程度提高了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。

2 虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的典型應(yīng)用

2.1 帶傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)

帶傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)是機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分，其主要是讓學(xué)生能夠直觀地觀察帶傳動(dòng)的彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，還能有效地對(duì)實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)機(jī)電設(shè)備的承載能力進(jìn)行分析，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)參數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)帶動(dòng)問題的控制。進(jìn)行傳動(dòng)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，需要利用的機(jī)械設(shè)備有力傳感器、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)矩力測(cè)桿、光電測(cè)速裝置、發(fā)電機(jī)等。這些實(shí)驗(yàn)機(jī)械設(shè)備主要通過人工實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)性能測(cè)試，這樣的測(cè)試方式主要的特點(diǎn)是人工費(fèi)用會(huì)高于設(shè)備使用的費(fèi)用。在虛擬仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行帶傳動(dòng)性能測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以最大程度提升機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2.2 數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)

數(shù)字加工技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)中一個(gè)核心的技術(shù)，在現(xiàn)代制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。數(shù)字加工技術(shù)是綜合計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的微電子技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)?，F(xiàn)在眾多院校的機(jī)械自動(dòng)化成為一門重要的專業(yè)，這門專業(yè)的核心內(nèi)容是在數(shù)控機(jī)床的操作中利用數(shù)控加工技術(shù)。但是數(shù)控機(jī)床的價(jià)格非常高，設(shè)備運(yùn)作形式單一，并且運(yùn)行程序的設(shè)置相當(dāng)復(fù)雜，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)每一位學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作需求的滿足，這種復(fù)雜性的實(shí)驗(yàn)操作，只能滿足極少部分學(xué)生的需求，嚴(yán)重制約了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)讓每一位學(xué)生加入到具體的機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中來，對(duì)機(jī)械機(jī)床加工環(huán)境和流程才形成一個(gè)系統(tǒng)認(rèn)知。

2.3 減速器裝配實(shí)驗(yàn)

機(jī)械設(shè)計(jì)的一個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目是減速器在機(jī)械設(shè)備中的使用。在傳統(tǒng)的減速器實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，都會(huì)利用實(shí)物代替減速器的教學(xué)方法。虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了通過實(shí)物模擬模型的拆卸，進(jìn)行減速器的構(gòu)成結(jié)構(gòu)的直觀講解。

3 虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的構(gòu)想

在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)思路設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先，可以不考慮實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用設(shè)備的操作性，也就是保證實(shí)驗(yàn)室需要操作實(shí)踐的目標(biāo)和任務(wù)與相關(guān)機(jī)械工程專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)相統(tǒng)一，然后再研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備的穩(wěn)定性。其次，要構(gòu)思虛擬仿真平臺(tái)的建設(shè)，例如：機(jī)械操作平臺(tái)中的仿真器、ECU和虛擬演示平臺(tái)等。在整個(gè)虛擬仿真系統(tǒng)框架的設(shè)計(jì)中，主要是滿足院校機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的需要，所以一定要保證虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性，才能確保學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握和鞏固。一般構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行仿真計(jì)算，觀察相關(guān)系數(shù)，觀察預(yù)先系數(shù)與實(shí)際操作系統(tǒng)是否統(tǒng)一。再次，仿真器的構(gòu)建設(shè)計(jì)，隨著計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，虛擬仿真器代替了原來操作實(shí)驗(yàn)中的實(shí)物操作，最大程度簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟。并且仿真器可以利用USB實(shí)現(xiàn)與虛擬演示平臺(tái)的鏈接，在實(shí)驗(yàn)的過程中可以保證虛擬演示平臺(tái)及時(shí)接收到虛擬實(shí)驗(yàn)仿真信號(hào)，通過PWM模塊實(shí)現(xiàn)向ECU傳輸一定頻率的方波，在多媒體上模擬機(jī)械設(shè)備的工作原理，在虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)候仿真器利用USB將仿真實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)傳送到模擬演示平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的參數(shù)需要。最后，建立虛擬仿真系統(tǒng)，利用相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，編輯建立應(yīng)用模塊，結(jié)合相關(guān)的3Dmax建模工具建立虛擬演示平臺(tái)中的技術(shù)模塊，將模塊中的內(nèi)容以特定的文件格式導(dǎo)入虛擬演示平臺(tái)中，最終讓學(xué)生在虛擬演示平臺(tái)中進(jìn)行相關(guān)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)操作。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬仿真技術(shù)在現(xiàn)代院校機(jī)械工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的眾多實(shí)驗(yàn)問題，保證學(xué)生能夠主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)操作中來，提高機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。所以，院校應(yīng)該重視對(duì)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室的虛擬實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，以及虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體應(yīng)用手段和方法，對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行更新和補(bǔ)充。虛擬實(shí)驗(yàn)要緊密結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，滿足機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作要求的同時(shí)，適應(yīng)院校實(shí)驗(yàn)室敬愛教學(xué)的改革和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔡衛(wèi)國(guó).虛擬仿真技術(shù)在機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011（8）：76-78，82.

[2] 張立松，閆相禎，楊秀娟，等.虛擬仿真技術(shù)在復(fù)雜工程力學(xué)問題實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014（9）：102-105.

虛擬仿真施工技術(shù)范文第3篇

1 環(huán)境工程學(xué)的特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題

隨著環(huán)境控制技術(shù)迅速發(fā)展，污染控制工程理論和實(shí)踐的知識(shí)量也越來越多，知識(shí)點(diǎn)的更新速度也越來越快。我國(guó)各理工科院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)基本都開設(shè)有環(huán)境工程學(xué)課程，但縱觀課程的教學(xué)現(xiàn)狀，存在諸多不盡如人意的地方。

1.1 教學(xué)內(nèi)容多且廣泛

環(huán)境工程學(xué)包含廢水污染控制、大氣污染控制、固體廢物處理以及噪聲控制等，內(nèi)容多而雜，容易造成學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握廣而不深，學(xué)而不精。對(duì)應(yīng)的專業(yè)教材知識(shí)更新慢；理論課程課時(shí)過多，實(shí)踐課程課時(shí)少，專業(yè)技能訓(xùn)練難以保證[1]。

1.2 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果差

環(huán)境工程課程實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)都是集中將學(xué)生帶到某個(gè)與專業(yè)相關(guān)的單位比如污水處理廠，學(xué)生只能參觀某些處理單元，不得隨便操作任何設(shè)備、儀器，對(duì)于如何控制管理水處理工藝的運(yùn)行、如何解決運(yùn)行問題等，仍然得不到學(xué)習(xí)和鍛煉。實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)通常比較嘈雜，學(xué)生對(duì)參觀的內(nèi)容往往是“走馬觀花”，不能達(dá)到實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的目的。

1.3 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少且單一

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)作為環(huán)境工程學(xué)理論課程的后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程，該課程不僅能加深、鞏固學(xué)生對(duì)環(huán)境工程基本理論的理解，同時(shí)還可增強(qiáng)分析問題和進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立工作能力；有利于掌握有關(guān)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)研究方法和實(shí)驗(yàn)技巧，培養(yǎng)整理、分析數(shù)據(jù)能力，提高環(huán)境工藝、工程方面的科研思維能力和創(chuàng)新意識(shí)。但是目前環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅限于幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，比如：活性污泥實(shí)驗(yàn)、大氣除塵演示實(shí)驗(yàn)、氧傳遞系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)等，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少。教學(xué)方式大多是在教師講解之后，學(xué)生“依樣畫葫蘆”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒襟E理解得不夠透徹，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中處于一種被動(dòng)的地位。另外，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏感性認(rèn)識(shí)，即使把實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中對(duì)設(shè)備的基本構(gòu)造、使用方法和注意事項(xiàng)看了多遍，仍不得要領(lǐng)，甚至不能正確地操作設(shè)備。另外，某些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目受到設(shè)備數(shù)量、品種、成本等方面的限制而無法開展。

2 虛擬仿真技術(shù)在環(huán)境工程學(xué)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)越來越廣泛地被應(yīng)用于各領(lǐng)域的專業(yè)教學(xué)，如自動(dòng)化[2]、水電機(jī)組監(jiān)測(cè)與故障診斷等[3]。虛擬仿真教學(xué)可以根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要和效果，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)的組織和修改，具有很強(qiáng)的針對(duì)性和互動(dòng)性，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)思維[4]。

2.1 虛擬仿真技術(shù)水污染控制的運(yùn)用

虛擬仿真技術(shù)教學(xué)可以提升學(xué)生對(duì)城市生活廢水、工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，提高教學(xué)效果。在仿真系統(tǒng)中，學(xué)生按照時(shí)間操作規(guī)程的要求對(duì)各個(gè)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，最終確定處理后的廢水與污泥能否與實(shí)際設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求相符[5]。學(xué)生可根據(jù)提示熟悉虛擬水廠構(gòu)筑物分布和水廠概況，查看主要?jiǎng)恿υO(shè)備的知識(shí)點(diǎn)，了解水廠主要?jiǎng)釉O(shè)備能耗和藥劑成本，了解污水處理廠的相關(guān)工作規(guī)定和安全章程等。比如：虛擬仿真水廠包含巡檢項(xiàng)目和事故預(yù)案工況等，分別是正常工況巡檢、出水總氮超標(biāo)、出水總磷超標(biāo)、出水COD超標(biāo)、反應(yīng)池曝氣量調(diào)節(jié)、初沉池排泥撇渣、內(nèi)回流的調(diào)節(jié)、SVI調(diào)節(jié)，從而掌握污水處理廠常見事故的應(yīng)急處理預(yù)案和解決措施。

2.2 虛擬仿真技術(shù)在大氣污染控制的運(yùn)用

虛擬仿真施工技術(shù)范文第4篇

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

作者簡(jiǎn)介：徐明(1972—)，男，黑龍江大慶，博士，研究員級(jí)高級(jí)工程師，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心副主任，主要研究方向?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)技術(shù)

1土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特點(diǎn)

土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。

(1)空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對(duì)象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大?，F(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達(dá)1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進(jìn)行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實(shí)體實(shí)驗(yàn)幾乎是不可能的，即使是縮尺實(shí)驗(yàn)，也存在實(shí)驗(yàn)構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣、實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高的問題，限制了學(xué)生的參與。

(2)施工周期長(zhǎng)。土木工程的建設(shè)周期一般比較長(zhǎng)，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時(shí)6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時(shí)間的限制，學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗(yàn)。

(3)工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方(建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方等)，在學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中，往往只能體驗(yàn)其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。

(4)危險(xiǎn)性高。土木工程實(shí)驗(yàn)很多是破壞性試驗(yàn)，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的安全問題十分突出。同時(shí)，由于施工現(xiàn)場(chǎng)工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗(yàn)和對(duì)危險(xiǎn)源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)存在顧慮。

(5)實(shí)驗(yàn)難度大。在土木工程的實(shí)驗(yàn)中，災(zāi)害環(huán)境(如臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等)的模擬設(shè)備造價(jià)高(大型地震模擬振動(dòng)臺(tái)的造價(jià)上億元、大型風(fēng)洞的造價(jià)幾千萬元)。災(zāi)害環(huán)境實(shí)驗(yàn)難度大、危險(xiǎn)性大、費(fèi)用高。

為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進(jìn)行災(zāi)害環(huán)境對(duì)土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實(shí)驗(yàn)成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實(shí)體實(shí)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，構(gòu)建了具有高度真實(shí)感、直觀性和精確性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，作為實(shí)體實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)的有益補(bǔ)充和創(chuàng)新［1－5］。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)

早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”國(guó)家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計(jì)算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國(guó)家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、土木工程管理信息化等實(shí)驗(yàn)室。2013年通過資源整合，依托國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。

中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。

(1)三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；

(2)四模塊：按專業(yè)知識(shí)體系與工程實(shí)踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理、創(chuàng)新實(shí)踐4個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；

(3)五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、與科研項(xiàng)目相結(jié)合、與實(shí)際工程相結(jié)合、與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合。

其中，四模塊的18門實(shí)驗(yàn)課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實(shí)體實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。

2.1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真模塊

模塊主要包括：(1)基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計(jì)虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；(2)建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；(3)復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實(shí)驗(yàn)、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國(guó)家級(jí)精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。

結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目充分體現(xiàn)了CDIO(conceive-design-implement-operate)的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計(jì)，再進(jìn)行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的全過程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)。

以特色實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，由于整體實(shí)驗(yàn)成本較高且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)時(shí)間安排緊張。為了提高實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行足尺實(shí)驗(yàn)(見圖1)。仿真實(shí)驗(yàn)具有參數(shù)可調(diào)、實(shí)驗(yàn)方案可擴(kuò)展、不存在硬件損耗的特點(diǎn)，能夠加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解；實(shí)體實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)可靠、直觀性強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力。采用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力。同時(shí)，實(shí)時(shí)混合實(shí)驗(yàn)作為目前最先進(jìn)的抗震防災(zāi)實(shí)驗(yàn)手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)術(shù)水平。

2.2土木工程施工虛擬仿真模塊

該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分。基本施工技術(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對(duì)全新的施工技術(shù)，通過對(duì)施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以銅陵長(zhǎng)江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團(tuán)和柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司合作完成。對(duì)該工程的施工全過程進(jìn)行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)(見圖2)。通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。

2.3土木工程管理虛擬仿真模塊

該模塊包含工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個(gè)部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識(shí)的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識(shí)體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進(jìn)行了改革，根據(jù)多學(xué)科對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實(shí)驗(yàn)課程平臺(tái)。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項(xiàng)目根據(jù)給定的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)(包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等)方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計(jì)單位或咨詢單位的角度進(jìn)行項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)方案的多維可視化仿真(見圖3)，并利用BIM模型進(jìn)行輔助施工管理，包括項(xiàng)目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評(píng)價(jià)、建筑體量計(jì)算等。

2.4土木工程創(chuàng)新實(shí)踐虛擬仿真模塊

本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競(jìng)賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計(jì)，然后運(yùn)用仿真分析軟件進(jìn)行模型計(jì)算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對(duì)模型設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，完成實(shí)體模型的制作，將制作好的模型進(jìn)行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對(duì)各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計(jì)分析的理解和認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在知識(shí)運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。

以典型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”為例(見圖4)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目鼓勵(lì)節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動(dòng)手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點(diǎn)，并通過學(xué)習(xí)報(bào)告、制作模型及加載體驗(yàn)的方式提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。

3教學(xué)特色

3.1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心長(zhǎng)期堅(jiān)持實(shí)體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)和虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)相結(jié)合，通過國(guó)家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的規(guī)劃，完善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并將學(xué)生實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的學(xué)時(shí)數(shù)比例由總學(xué)時(shí)的19%增加到25%。中心依托國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國(guó)家精品課程、5門國(guó)家級(jí)精品資源共享課程和1門國(guó)家級(jí)視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績(jī)第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評(píng)估委員會(huì)的評(píng)估，在2012年的全國(guó)學(xué)科評(píng)估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國(guó)第三。

3.2來源于科研項(xiàng)目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中心依托“國(guó)家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等國(guó)家和部省級(jí)科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價(jià)值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。

3.3來源于工程實(shí)踐，面向工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

中心的大量虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來自于真實(shí)的工程實(shí)例，是以實(shí)際工程為背景，解決工程實(shí)際問題為目標(biāo)的“實(shí)戰(zhàn)型”項(xiàng)目。通過真實(shí)項(xiàng)目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)踐能力，為社會(huì)輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。

已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)例有：

(1)山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；

(2)廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；

(3)廣州白云機(jī)場(chǎng)復(fù)雜鑄鋼節(jié)點(diǎn)虛擬仿真；

(4)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；

(5)深圳大運(yùn)會(huì)體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；

(6)滬通長(zhǎng)江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。

3.4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真

現(xiàn)代土木工程的最大威脅來自于各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害———地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯、火災(zāi)、爆炸、泥石流等。各種災(zāi)害因其巨大的時(shí)空尺度而難以再現(xiàn)，因其復(fù)雜的生成原因而無法重復(fù)，所以要借助現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行演示。中心依托云計(jì)算中心每秒37萬億次峰值浮點(diǎn)計(jì)算能力，運(yùn)用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)及爆炸等災(zāi)害的模擬，提升學(xué)生防災(zāi)意識(shí)和減災(zāi)水平。

虛擬仿真施工技術(shù)范文第5篇

摘要：分析建筑施工技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)，闡述建筑施工技術(shù)課程虛實(shí)一體化教學(xué)整體設(shè)計(jì)的理 念、原則，進(jìn)行虛實(shí)一體化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)模式設(shè)計(jì)、培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)以及虛擬教學(xué)平臺(tái)的開發(fā)，以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提升學(xué)生的職業(yè)技能。

關(guān)鍵詞：虛實(shí)一體；建筑施工技術(shù)

《建筑施工技術(shù)》課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)群的一門實(shí)踐性和綜合性非常強(qiáng)的核心課程，也是從事施工員、質(zhì)檢員、監(jiān)理員等崗位的必要專業(yè)技能。在《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)改革的推進(jìn)過程中，如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生在做中學(xué)、學(xué)中做的做學(xué)一體化教學(xué)目標(biāo)，任務(wù)的可動(dòng)手操作性成了關(guān)鍵因素。由于建筑施工本身體量大、施工環(huán)境復(fù)雜，安全隱患大等特點(diǎn)使得學(xué)生在典型任務(wù)的動(dòng)手完成上遇到了困難，故目前的教學(xué)形式，不能很好地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，學(xué)習(xí)效果不夠理想。BIM技術(shù)的出現(xiàn)，將引發(fā)建筑業(yè)的一次革新，同樣也為《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)改革提供了新的思路。就建筑工程技術(shù)類專業(yè)的核心職業(yè)技能課程建筑施工技術(shù)教學(xué)而言，應(yīng)進(jìn)行課程整體設(shè)計(jì)和改革，在整合職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求、課程體系、技能考核內(nèi)容和考核方式的基礎(chǔ)上，實(shí)施虛實(shí)結(jié)合的一體化教學(xué)。這樣能夠?qū)⑴囵B(yǎng)和提高學(xué)生的職業(yè)技能和素質(zhì)作為核心組成部分，以崗位能力為基 礎(chǔ)，大大提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)造能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力。本文試分析建筑工程技術(shù)課程教學(xué)目標(biāo)，闡述建筑施工技術(shù)課程虛實(shí)一體化教學(xué)整體設(shè)計(jì)的理念、原則以及虛實(shí)一體化教學(xué)的培養(yǎng)模式，并提出教學(xué)內(nèi)容及課程考核內(nèi)容。

理實(shí)一體化課程對(duì)課程教學(xué)模式提出新的要求，傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽課程教學(xué)模式已不能適應(yīng)新的課程教學(xué)要求，改革課程教學(xué)模式、探索并嘗試多種教學(xué)方法、應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)對(duì)理實(shí)一體化課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。[1]

一、課程教學(xué)目標(biāo)

1、能力目標(biāo)

（1）核心目標(biāo)

①能夠編寫技術(shù)交底文件，并實(shí)施技術(shù)交底。

②能夠確定施工質(zhì)量控制點(diǎn)、施工安全防范重點(diǎn)，實(shí)施質(zhì)量、安全和環(huán)境交底。

③能負(fù)責(zé)施工作業(yè)的質(zhì)量、環(huán)境與職業(yè)健康安全過程控制。

（2）一般目標(biāo)

①能夠參與編制專項(xiàng)施工方案。

②能夠識(shí)別、分析、處理施工質(zhì)量缺陷和危險(xiǎn)源。

2、知識(shí)目標(biāo)

（1）核心目標(biāo)

①掌握技術(shù)交底文件、專項(xiàng)施工方案的內(nèi)容和編制方法。

②熟悉工程施工工藝和方法。

（2）一般目標(biāo)

①熟悉建筑構(gòu)造、建筑結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)備的基本知識(shí)。

②熟悉建筑信息施工軟件的應(yīng)用知識(shí)。

3、素質(zhì)目標(biāo)

（1）核心目標(biāo)

①培養(yǎng)學(xué)生自覺遵守職業(yè)道德和行業(yè)規(guī)范的意識(shí)。

②培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、愛崗敬業(yè)的工作態(tài)度、自覺學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。

（2）一般目標(biāo)

①培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和分析解決問題的能力。

②培養(yǎng)學(xué)生樹立質(zhì)量和安全意識(shí)，以滿足專業(yè)崗位的要求。

二、建筑施工技術(shù)課程虛實(shí)一體化教學(xué)整體設(shè)計(jì)

《建筑施工技術(shù)》是建筑工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。課程通過虛實(shí)一體化以建筑施工技術(shù)方案的編寫、交底、實(shí)施為核心，以實(shí)際工程為載體通過5個(gè)模塊來組織教學(xué)內(nèi)容，是一門培養(yǎng)學(xué)生建筑施工技術(shù)應(yīng)用能力的項(xiàng)目化課程。每個(gè)教學(xué)以工程項(xiàng)目中所將遇見的常見施工內(nèi)容為主線，從圖紙開始，逐步分析講解致完成圖紙要求的內(nèi)容，在這個(gè)過程中，著重于施工工藝，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量和成本控制能力，兼顧成本和工期控制。通過這種設(shè)計(jì)，學(xué)生可以在立足施工員的基礎(chǔ)上，較好的拓展到質(zhì)檢員、安全員、材料員、監(jiān)理員等相關(guān)崗位。

1、虛實(shí)一體“五融合”創(chuàng)新理念

“五融合”內(nèi)涵：虛擬與真實(shí)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)一體化融合；虛擬與真實(shí)的施工一體化融合；虛擬與真實(shí)職業(yè)、實(shí)訓(xùn)環(huán)境一體化融合；虛擬與真實(shí)實(shí)訓(xùn)工位一體化融合；虛擬與真實(shí)仿真教學(xué)系統(tǒng)和教學(xué)工廠一體化融合。

2、以崗位“六對(duì)接”為原則

虛實(shí)一體崗位仿真教學(xué)模式是虛實(shí)一體實(shí)訓(xùn)基地（或“校中廠”）的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。以“虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)”為核心的虛實(shí)一體實(shí)訓(xùn)基地，其教學(xué)模式應(yīng)該而且必須是崗位式的仿真教學(xué)模式。[2]

所謂的虛實(shí)崗位的“六對(duì)接”即：虛擬與實(shí)際崗位角色規(guī)范對(duì)接；虛擬與實(shí)際崗位工作過程對(duì)接；虛擬與實(shí)際崗位工作內(nèi)容對(duì)接；虛擬與實(shí)際崗位技術(shù)規(guī)程對(duì)接；虛擬與實(shí)際崗位工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接；教學(xué)中的師生關(guān)系與實(shí)際崗位中工作關(guān)系對(duì)接。

3、以某典型工程為載體展開項(xiàng)目化教學(xué)

在教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中應(yīng)以施工員的技能能力為核心，兼顧其它崗位的技能能力。教學(xué)中以某典型工程為載體設(shè)計(jì)項(xiàng)目，為此，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)為設(shè)計(jì)為：施工圖紙?zhí)岢鍪┕と蝿?wù)，分析圖紙完成所需材料、設(shè)備、人員安排等內(nèi)業(yè)工作，學(xué)習(xí)施工工藝流程并明確施工工藝要點(diǎn)、施工質(zhì)量控制、施工安全控制等外業(yè)工作，兼顧施工成本控制、施工工期控制等能力的培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上，編制施工方案并進(jìn)行交底。

三、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

建筑施工技術(shù)課程教學(xué)以模塊化教學(xué)展開，具體見表

四、教學(xué)培養(yǎng)模式設(shè)計(jì)

在高職生職業(yè)技能及素質(zhì)培養(yǎng)模式中引入虛實(shí)一體化理念，就是充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，通過學(xué)生與校內(nèi)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、校外企業(yè)設(shè)備和管理等教學(xué)資源間的虛實(shí)結(jié)合以及教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方法、教學(xué)過程的虛實(shí)結(jié)合，再實(shí)施以真實(shí)工作任務(wù)、社會(huì)產(chǎn)品或就業(yè)環(huán)境為載體的教學(xué)方法的同時(shí)，有效地融合并使用虛擬實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段，積極開拓虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、虛擬創(chuàng)業(yè)與職業(yè)生涯規(guī)劃等體驗(yàn)性學(xué)習(xí)和活動(dòng)，從而有力提高職業(yè)技能素質(zhì)，促進(jìn)職業(yè)能力的發(fā)展，為就業(yè)和創(chuàng)業(yè)提供保障。其具有以下方面的特征：（1）職業(yè)特征。實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)和就業(yè)目標(biāo)要求的高度一致。（2）應(yīng)用特征。注重技能，在學(xué)中做、做中學(xué)。（3）職業(yè)拓展特征。學(xué)生可獲得多種職業(yè)通用的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在提高專業(yè)能力的同時(shí)，進(jìn)一步提高社會(huì)適應(yīng)能力，為順利轉(zhuǎn)崗轉(zhuǎn)行打下基礎(chǔ)。（4）學(xué)生角色轉(zhuǎn)換特征。學(xué)生是實(shí)踐教學(xué)的中心，可以在虛實(shí)結(jié)合的實(shí)踐活動(dòng)中扮演幾種職業(yè)角色，以個(gè)別化方式接受實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)。

五、虛擬實(shí)訓(xùn)平臺(tái)開發(fā)

虛擬實(shí)踐主要適用于一些真實(shí)實(shí)訓(xùn)操作較為困難或更有利于提高學(xué)生職業(yè)技能素質(zhì)的場(chǎng)合。如：危險(xiǎn)性較大的操作（基坑開挖作業(yè)、架子工作業(yè)等）；投入費(fèi)用太高的項(xiàng)目（塔吊安裝、設(shè)備拆裝等）；重復(fù)實(shí)施困難的情境（混凝土澆筑等）；彌補(bǔ)因教師少、學(xué)生多而導(dǎo)致的不能一對(duì)一實(shí)施個(gè)性化實(shí)訓(xùn)過程指導(dǎo)的不足；解決現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和內(nèi)容開放性欠缺的問題；實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)訓(xùn)全過程的智能化跟蹤與遠(yuǎn)程監(jiān)控等。對(duì)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)中由于資金、場(chǎng)地、技術(shù)等原因不能建設(shè)的生產(chǎn)工藝、設(shè)備、材料等，通過建立虛擬的場(chǎng)景和圖像予以補(bǔ)充；另一方面，要通過虛實(shí)結(jié)合提高實(shí)訓(xùn)效果，充分發(fā)揮虛擬技術(shù)直觀、形象的功能，提高生產(chǎn)工藝與設(shè)備的透明度，使復(fù)雜的工藝與設(shè)備問題簡(jiǎn)單化，從而促使學(xué)生在有限的空間和時(shí)間內(nèi)掌握更多的實(shí)踐知識(shí)，使知識(shí)傳授的速度和強(qiáng)度大大提高。

高職院校需要通過校企深度融合，不斷完善校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的虛實(shí)一體化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)多樣化功能。目前開發(fā)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的公司有不少，如浙江太學(xué)科技有限公司，目前對(duì)教學(xué)工程項(xiàng)目的建模已經(jīng)完成，在條件成熟的基礎(chǔ)上通過校企合作開發(fā)虛實(shí)結(jié)合生產(chǎn)性實(shí)踐教學(xué)模式、仿真工作任務(wù)和職業(yè)環(huán)境完全具備可能。

六 結(jié)束語(yǔ)：

總之，以“校企合作，工學(xué)結(jié)合”人才培養(yǎng)模式為基礎(chǔ)，實(shí)施工學(xué)交替，推進(jìn)虛實(shí)一體化的課程教學(xué)改革，是培養(yǎng)高職生職業(yè)能力的有效途徑。由于專業(yè)設(shè)置對(duì)接企業(yè)崗位需求，因而建筑施工技術(shù)課程虛實(shí)一w化教學(xué)可以推進(jìn)校企合作，解決專業(yè)面向與服務(wù)相匹配、專業(yè)人才培養(yǎng)與企業(yè)需求相一致的問題，大大提高學(xué)生的職業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)“學(xué)生”到“職業(yè)人”的培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)高職教育的人才培養(yǎng)特色。同時(shí)，課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接企業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)教師自主自愿下企業(yè)鍛煉學(xué)習(xí)，可以著力提高教師的實(shí)踐教學(xué)能力、產(chǎn)學(xué)研水平，使“雙師型”隊(duì)伍人數(shù)逐年擴(kuò)大。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的改革不斷深入和完善，虛實(shí)一體化教學(xué)的模式將在職業(yè)教育教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：