虚拟仿真实验教学中心建设必要性

1、目前我校土木工程专业人才培养存在的问题

土木类专业是实践性很强的专业，人才培养过程中需要大量的实验教学。有些实验可以通过实体实验完成，而有些实验教学则需要借助虚拟仿真实验完成。土木类专业的部分实验原材料消耗大、或需要场地大、或实验过程及实验结果存在较大的危险性、或实体实验展示效果不全面、或实体实验根本无法实施，这些实验均采用虚拟仿真实验教学体系实现。虚拟仿真实验在土木工程类专业教学中的应用，将会有效地补充实体实验的不足，使学生能够得到较为全面的实践体验，提升学生的实践能力。土木工程类专业教学中具体 存在如下问题：

（1）土木工程教学领域中，涉及大量实验原材料消耗大的基础性实验，如材料力学性能试验、再生混凝土材料性能试验，高成本实验难以获得持续性支持，需要虚拟仿真实验提供可靠、经济的实验方法，形成以虚验实的虚拟仿真技术。

大型综合性实训系统要求实验设备体量大、实验环境复杂，难以真实实现，且学生工程实践机会不足，难以在实验室环境下开展，如地下工程施工、工程地质勘察、市政工程设计等，需要借助虚拟仿真实验形成虚实结合的仿真试验技术。

（3）构件制作周期长、危险性高、不可逆操作、高消耗的工程监测与检测实验，如梁柱破坏试验、岩石剪切破坏试验、岩土动三轴破坏试验等，常规实验手段难以观察实验结果，需要开展虚实结合拟仿真实验。

（4）高危或极端环境不可及，高成本，不可能采用真实设备完成的实验教学，如爆破动力学测试、战场态势评估、军事工程损毁评估等，需要借助虚拟仿真实验形成以虚代实的实验方式。

这些问题的存在，已成为学生综合能力培养过程中较关键的教学瓶颈。

2、虚拟仿真实验教学中心的建设符合土木工程人才培养的基本要求

中心的建设，紧密结合区域经济社会发展对土木工程专业人才培养的需求，紧密结合专业特色和行业发展最新成果，紧密结合学校定位和人才培养特点。实验项目的设计旨在解决传统理论教学与学生工程化培养之间的矛盾，重点解决真实实验项目条件不具备或实际运行困难，涉及高危或极端环境，高成本，高消耗、不可逆操作、大型综合训练难等问题。切实培养学生的实践动手能力和创新意识与技能，符合人才培养的基本要求。

3、兼顾资源共享和辐射、开展绿色实验教学的需求

中心建设坚持以学生为中心的实验教学理念，从学生需求出发，以培养学生综合设计和创新能力为出发点，调动学生积极性和主动性，注重学生能力提升。积极利用企业的开发实力和支持服务能力，充分整合学校信息化实验教学资源，发挥学校学科专业优势，兼顾资源的共享和辐射，创造性地建设与应用高水平软件共享虚拟实验、仪器共享虚拟实验等教学资源，提高教学能力，丰富教学内容，对专业实验教学进行有益补充和创新，拓展实验教学的深度和广度，提高实验教学实效，实现理论与实践教学的密切结合，也尽可能减少实验成本和潜在危害，开展绿色实验教学。

中心拥有的虚拟实验资源交互性好、形象生动。中心的建设将推进现代信息技术与我校优质教育教学深度融合，推动虚拟现实等现代技术在教学和管理中的应用，重塑教育教学形态，解决教学管理不足等教学瓶颈问题，提高实验教学质量和水平，实现优质教学资源的充分共享。