土木建筑虚拟仿真实验教学中心建设与实践

河南工业大学土木建筑虚拟仿真实验教学中心坚持以服务本科教学为核心，以培养学生创新意识和创新能力为宗旨，以粮油仓储建筑为特色，将实验教学与科学研究、工程实践相结合，利用虚拟现实、计算机网络以及多媒体等技术建立了"基础型、专业型、特色创新型"三层次的土木建筑虚拟仿真实验教学资源体系。创新虚拟仿真实验教学方法，增强学生创新精神和实践能力，为本科实验教学、实习实训和援外培训等教学与对外交流合作提供了丰富的虚拟仿真资源。     

服务土木工程三层次课程体系的虚拟仿真实验教学资源建设

为了培养学生的专业兴趣,以及应用创新能力和解决复杂工程问题实践能力,提出服务于土木工程三层次专业课程体系,即土木工程“核心—方向—拓展”课程体系的虚拟仿真实验教学资源的建设与应用思路。三层次课程体系具有将实验教学与理论教学、实践教学与工程实际有机结合的特点。新开设具有“虚实结合”特点的土木工程综合实验(含虚拟仿真)课程,包含土木工程专业急需的实验教学内容,以适应大学生成长的新特点和信息化时代教育教学的新规律。依托国家级实验教学示范中心、国家级虚拟仿真实验教学项目和多项教研教改课题,以虚拟仿真“金课”标准建成服务于三层次课程体系的虚拟仿真实验资源库,并结合虚拟仿真项目、课程建设及教材建设,构建立体化教学资源。     

工程教育专业认证下的互联网+无机化学虚拟仿真实验探索

专业教育工程认证旨在提高高校培养工程型和应用型人才的能力,在众多专业中,化工、材料类专业的工程教学任务尤其重要。虚拟仿真实验教学成为理论课程与实践实验教学桥梁纽带,将课堂上的理论知识在运用到实践中前给学生充分补给,做到将二者无缝衔接在一起。本文阐述了无机化学课程中电化学部分的虚拟仿真实验的目的、特点、过程、考核和收效。本实验以大数据和互联网+为手段,通过教师启发和引导,以学生为中心,使其自主完全实验,保障了教学过程的安全与可逆,大大提升了课程品质与实践教学质量。     

建筑环境与能源应用工程专业虚拟仿真实验系统建设与示范

重庆大学土木工程学院依托国家级实验教学示范中心,对建筑环境与能源应用工程专业空调冷热源系统、大型通风空调系统等成本高、危险性高、周期长的实验内容进行虚拟仿真实验教学系统建设,共建设了空调冷热源系统、空调系统、热水供暖系统三个综合虚拟仿真实验系统。实验建设紧密围绕建环专业实践教学体系展开,坚持“能实不虚、虚实互补”原则,以培养解决复杂工程问题、具有创新思维、高素质综合型工科人才为目标。实验内容设置综合性的多工况虚拟实验、事故工况实验和科研创新实验,支撑了完整的实验教学过程,并建立了双向评价体系。实验采用Web端在线实验形式,提高实验的便捷性和共享性。2020—2021年,虚拟仿真实验系统除服务本校本科实验教学外,向4个高校超300名学生提供实验教学服务,获得校内外较高评价,产生了良好的示范和社会效益。     

高校金融学专业虚拟仿真实验教学探析

构建普通高校金融学专业虚拟仿真实验教学体系有利于培养既熟悉金融业务又掌握金融机构经营管理的高素质金融人才。高校应基于专业基础实验、专业技能实验、专业综合实验和跨专业创新实验四个层次构建金融学虚拟仿真实验教学内容体系,并依托现代技术建设金融虚拟仿真实验室,建设高水平的虚拟仿真实验教学队伍和高质量的实验教学资源。     

材料成型虚拟实验平台的建设及实践

为探索学生成长发展的新途径和新模式,西南石油大学积极启动了第二课堂建设工作,以人才培养为中心、以指导教师队伍建设为重点,打造管理规范、内容丰富、实效性强的第二课堂活动,以提升学生综合素质,促进学生成长成才。通过材料成型虚拟实验平台的建设,整合教师和软件资源,拓展软件实验教学功能,促进教学科研互动,能实现科研成果向实验教学内容的有效转化;创建贴近实际的模拟、虚拟、仿真实验环境,能弥补材料类专业实践教学所存在的不足,提升学生学习兴趣,提高实验教学效果,有效解决学生能力培养问题,为应用型、创新型人才培养创造有利条件。     

虚拟仿真实验在无障碍设计教学中的应用——以无障碍通用标识环境设计实验为例

国际上建筑学无障碍设计理论已进化到通用设计等人性化设计思潮,我国部分高校也建立了无障碍设计教学体系。专业课程中实验教学让学生体会无障碍设计的重要性,但传统无障碍模拟体验难以满足所有学生开展综合性设计实践学习的需求。无障碍通用标识环境设计虚拟仿真实验平台引用“循证设计”的教学模型理念,将基本原理与实际操作体验互动结合,通过6大系统、3个层次,引导学生按层级深化学习。虚拟仿真实验手段的引入,实现了教学方法和教学评价体系的创新。从课堂教学和实验报告的反馈结果看,虚拟仿真实验融入无障碍设计教学能提升学生专业素质、激发学生创新意识、增强学生综合能力和培养社会责任感,是促进无障碍设计建筑教育升级的有效路径。     

土木工程专业虚实结合实验教学虚拟教研室建设探索

为了促进土木工程专业实验教学的数字化转型,设立了虚实结合实验教学虚拟教研室,以适应新工科建设背景下创新实践型人才培养的需求。首先,从名师名课支撑、资深专家加盟以及良好的前期成果等方面,阐述了虚拟教研室的组建基础;而后,阐明了组织建设、资源建设和教师团队建设等三方面的建设目标;并从平台建设、虚实结合实验教研创新、教学资源建设与共享、教学方法研究、教学能力提升等建设内容方面,分析总结了虚拟教研室的实施路径和特色之处,可为土木工程实验教学高质量发展提供有力支撑。     

土木工程实验教学体系改革探索

阐述了地方综合性大学土木工程实验教学滞后于形势发展的问题,建立了“一个核心,三个层次,四个平台,五个模块”的实验教学体系,以培养学生实践能力和创新精神为核心,构建开放实验室、大学生创新训练、产学研结合、“工学交替”校企合作四个平台,将传统“三基”知识培养转变为基本型实验、综合设计型实验和研究创新型实验的“三层次”能力培养模式。在创新人才培养、师资队伍建设、产学研结合等方面取得了较好成效,形成了鲜明的地方综合性高校土木工程实验教学特色。     

水利工程虚拟仿真实践教学探索

综合性、探索性实验项目缺乏,实习实践训练不足是制约南昌大学水利工程专业实践创新型人才培养的瓶颈。基于"立足教学、科教融合、面向工程"的虚拟仿真实践教学理念,将工程实践与科研成果转化为教学内容,建立了具有区域特色和学科特点的多模块虚拟仿真实验平台,开设了多门基于虚拟仿真平台的综合性、探索性实验项目课程。实践表明,开放自主式的虚拟仿真实验能有效提高水利工程专业实践教学效果,有利于培养学生的实践创新能力。     

融合虚拟技术的建筑结构抗火实验教学平台建设与教学探索

当前,建筑结构抗火实验教学逐渐成为土木工程防灾与减灾课程的一项重要授课内容。然而,国内仅有少数高校拥有建筑结构抗火实验实体平台,并且由于抗火实验的特殊性,相关教学资源非常有限。鉴于此,依托多媒体、网络通信和虚拟仿真等现代技术,先后建设了实体实验平台、虚拟仿真平台、虚拟教具、微试验以及MOOC等现代教学资源,构建了建筑结构抗火实验教学系统性教学资源与平台。利用该平台,突破传统实验教学模式,以趣为核探索虚实结合的施教方案,实现实验教学与理论教学的高度融合。建立了过程与结果并重的实验教学评价体系,并注重持续改进。强调学习的自主性与创新性,鼓励学生大胆尝试,增强学习的主观能动性,提升行业竞争能力。     

土力学虚拟仿真实验模块的开发与建设

随着信息化技术的快速发展,虚拟仿真技术在许多领域得到了应用。传统的土木工程实验教学受时间和空间、人力和物力等方面限制,教学效果受到影响。在实验教学过程中结合使用虚拟仿真技术则能够有效解决教学中的问题。以北京交通大学土木工程虚拟仿真实验室的建设为例,采用公司开发和学生自主研发相结合的方式,实现土力学虚拟仿真实验模块的系统化建设。在土力学教学中,采用虚实相结合的方式,可有效弥补真实土力学实验的各种局限,提高土木工程实验教学质量和效果。     

土木工程与建筑实验教学中心教学资源建设——以湖北工业大学为例

文章在明确土木工程与建筑实验教学中心定位的基础上,阐述了"4-4-12-X"的开放式实验教学体系中4平台、4层次、12模块和开放式实验项目之间的关系,重点介绍了中心开设实验项目类别、特色实验项目以及虚实结合的实验教学方法。实践表明,中心实验教学资源在实验教学、科研和校企合作方面发挥着重要的作用,尤其是在学生能力及创新意识的培养方面取得了较好的效果。     

地下商场与地上商场建筑空调节能分析研究

以地下及地上商场建筑为研究对象,应用数值模拟方法,分别模拟出地下及地上商场空调房间的温度场及流场,通过比较模拟结果分析地下与地上商场建筑的空调能耗。应用工程实例,从空调负荷及空调系统、建造能耗、运行能耗几方面对地下和地上商场建筑进行对比。综合数值模拟及实例对比结果,分析地下与地上商场建筑的能耗,为商场建筑的节能研究及地下空间的开发提供了参考。     

桥梁技术状况评定虚拟仿真实验实践与探索

利用Unity3d技术、WebGL技术、OpenGL技术和3D仿真技术,开展了基于桥梁工程病害阈值控制指标识别的桥梁技术状况评定虚拟仿真实验项目。应用桥梁技术状况评定虚拟仿真实验教学系统,开展覆盖“预习、实施、复习、考核”全过程的虚实结合仿真实验,既可较好解决单一实体实验由于受成本、安全风险和进度安排限制而致病害检测操作复习难、考核难,公路桥梁组成构件空间分布位置再现难、技术状况评定示教效果差等问题,还可增强学生在进入实体工程现场前对具体分部件在工程空间位置关系的感性认识,了解桥梁工程检测与技术状况评价的规范化操作流程,实现桥梁技术状况评定虚拟仿真实验实验项目的“完整、高效、绿色、环保”和考核对实验过程的全覆盖。     

建筑环境与能源应用工程专业虚拟仿真实验教学的实践探索

以风系统平衡调试虚拟仿真实验为例,对虚拟仿真实验在建筑环境与能源应用工程专业本科实验教学中的应用进行了探索。结果表明,尽管虚拟仿真实验可以弥补常规实验在设备、场地、教学经费等方面的不足,具有实验资源丰富,成本低、效率高、可扩展性强等特点,但虚拟仿真实验在实施过程中也存在一些问题。在实验平台开发、实验内容设定、过程实施以及成绩评定等方面,应考虑与专业本科教学实际以及传统实验相关内容相结合,使虚拟实验和常规实验优势互补,从而达到提高实验教学水平和教学效果的目的。     

上海市人民广场地下商业街空调防火设计

介绍了该商业街的空调和防火排烟设计以及平衡阀在空调冷水系统中的应用，认为根据地下工程的特点用建筑新风道对新风进行预处理可以改善地下空间的环境质量。