虚拟仿真实验教学中心特色与创新

虚拟仿真实验教学中心的建设按照“能实不虚、虚实结合、相互补充”的原则,坚持“创新为先、虚实结合、合作共享”的教学理念,形成了以政策为引导,省级实验教学示范中心为支撑,采用虚实结合的实验教学方式,将国际前沿科学研究与产业发展有机融入本科教学,给学生提供理论认知与动手实践的实验环境,全面提高实验效果,开阔学生的思维视野,培养创新能力。

1、军民融合,国防特色

依托兵工背景,彰显国防特色,将国防教育融入实验教学,针对高危或极端环境不可及或不可逆操作的实验项目,如国防土木工程实验模块,需要对战场态势及损毁情况进行评估以及爆破冲击动力学测试等实验,构建共享性以虚代实实验项目,在虚拟仿真实验里可以不断修正、重组、创新,满足实验的灵活性和实验效率的要求,又极大减少了实验成本和资源消耗。

虚拟实验中心为学校工科和土建类专业的学生提供国防工程的实验项目供选择,资源共享,打破了专业实验的限制,更有利于培养学生的创新能力。课程内容层次化、系列化、模块化,实验体系连贯性强,可以扩展学生的专业视野。这些教学和实践项目让“课堂成为实验室”“课外成为战场”,对土建类专业学生培养兵工精神、加深国防特色知识理解,操作完成复杂性高、专业性强、危险性高的专业技能提供了直观、数字化、沉浸感的训练平台。

2、多维立体,协同发展

针对高成本高消耗大型综合训练,如市政桥梁、道路工程实训、地下工程施工、结构动力特性测试等项目,做到以虚补实,构建面向力学与土木建筑的立体化、多层次的虚实结合实验项目,实现学生能力培养立体协同发展。给学生提供理论认知与动手实践的实验环境,全面提高实验效果,开阔学生的思维视野,培养创新能力。虚拟仿真课程实验及综合训练项目跨越不同难度层次(由基本概念提高到研究创新等),覆盖不同知识内涵(力学、建筑、结构、施工、管理等),体现不同实现方式(认知感受、动手操作、创意设计、系统实现等)。

3、产教深融,服务社会

依托学校数字土木科研基地、建筑与土木工程设计研究所,促进科研成果向教学内容转化。开发形成一系列虚实结合的综合工程训练项目,将设计、虚拟和仿真融于一体,构建了BIM市政道路、桥梁实训、智慧建造虚拟实验、BIM5D应用实训、装配式建筑正向设计等虚拟实训项目,实现产学深度融合,让学生能够基于虚拟实验平台完成设计、施工等综合实验实践环节,实现教学与科研的有机结合,为高端人才的培养提供了重要支撑。中心已成为学生课外重要的研学、科技创新基地。

中心围绕“产学研用”,开展多层次的合作和交流,先后与中国有色金属工业西安勘察设计研究院、陕西有色建设有限公司、中国模板脚手架协会等多家行业龙头企业和行业协会建立了联合实验室,在联合申报项目、技术研发、成果转化、产品测试、等方面进行全方位产业合作。解决了企业技术难题,提升了企业竞争力。在学生实践应用能力、创新能力的培养、创新高校教育培养模式及企业技术人员培训等方面开展了全方位的合作。