舒志樂，劉?？h，魏于航

(西華大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，四川 成都 610039)

·實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理·

地方院校土木工程虛擬仿真中心建設(shè)實(shí)踐

舒志樂，劉?？h，魏于航

(西華大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，四川 成都 610039)

土木工程實(shí)踐教學(xué)是對(duì)理論教學(xué)的一種補(bǔ)充和延續(xù)，僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)質(zhì)量。該文從實(shí)驗(yàn)交互平臺(tái)及教學(xué)與管理方面詳細(xì)介紹了土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建，形成了獨(dú)自特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)室管理模式，提高了教學(xué)能力，拓寬了實(shí)踐范圍，并提出了相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展方案。實(shí)踐證明，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)卻能彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所無法解決的如實(shí)驗(yàn)構(gòu)件龐大，項(xiàng)目施工周期長(zhǎng)，難重復(fù)之類的問題。

土木工程；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)；教學(xué)體系；可持續(xù)發(fā)展

土木工程是建立在工程實(shí)踐基礎(chǔ)之上的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是專業(yè)教育必不可少的環(huán)節(jié)，是理論教學(xué)的一種延續(xù)，學(xué)生通過親歷實(shí)驗(yàn)過程，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)化為實(shí)踐技能。但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)受制于工程結(jié)構(gòu)體量大(迪拜塔建筑高度超過800 m)、類型多、成本高(大型地震振動(dòng)模擬臺(tái)造價(jià)上億元)，且施工過程周期長(zhǎng)(普通的住宅樓施工工期大多也在一年以上)、難重復(fù)等特點(diǎn)，嚴(yán)重制約著實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展和有限優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共享。 1989年美國弗吉尼亞大學(xué)威廉·沃爾夫提出了除理論和實(shí)驗(yàn)之外的第3種設(shè)計(jì)手段和形式——虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)仿真或虛構(gòu)某些情景能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、危險(xiǎn)性大、材料消耗多等項(xiàng)目的虛擬實(shí)踐教學(xué)，展示不可視的結(jié)構(gòu)和原理，有效加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。且其具有投入成本低、交互性好、操作安全、高度開放和資源共享等特點(diǎn)，已逐步成為現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)的完美補(bǔ)充和完善[1]。

1 土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建思路

土木工程專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)、工程能力培養(yǎng)要求高，一些理論知識(shí)概括抽象，其基本原理難以在現(xiàn)實(shí)世界直觀展示；或是理論體系縝密，關(guān)系脈絡(luò)復(fù)雜，學(xué)生缺乏對(duì)知識(shí)體系整體的構(gòu)建能力；抑或是實(shí)驗(yàn)構(gòu)件大及加載設(shè)備體量大，操作困難，實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣，缺乏讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的條件。為有效解決抽象理論與學(xué)生工程化培養(yǎng)的矛盾，提高實(shí)驗(yàn)的安全性和實(shí)訓(xùn)效果，以網(wǎng)絡(luò)、BIM技術(shù)、數(shù)據(jù)庫和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建具有高度直觀性、真實(shí)感和精確性的虛擬仿真平臺(tái)有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)所不能替代的獨(dú)特作用。西華大學(xué)土木工程虛擬仿真中心秉承“科學(xué)規(guī)劃，虛實(shí)結(jié)合，積極引進(jìn)，重點(diǎn)突出，適當(dāng)超前，持續(xù)發(fā)展”的建設(shè)理念，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)為宗旨，遵循土木工程類各學(xué)科專業(yè)教學(xué)規(guī)律和要求，擇優(yōu)選擇實(shí)驗(yàn)難度大、實(shí)驗(yàn)環(huán)境惡劣、專業(yè)理論性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以建設(shè)信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為重點(diǎn)，以創(chuàng)新性工程應(yīng)用與研究型土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)為根本，整合校內(nèi)、校際、校企優(yōu)質(zhì)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，構(gòu)建大平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、跨專業(yè)共建、多學(xué)科協(xié)同創(chuàng)新的一體化實(shí)驗(yàn)中心設(shè)計(jì)框架，系統(tǒng)規(guī)劃了“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”“綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”和“自主創(chuàng)新”3個(gè)層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，分設(shè)“建筑工程虛擬設(shè)計(jì)與建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K”“道路與橋梁工程虛擬設(shè)計(jì)與建造實(shí)驗(yàn)?zāi)K”“巖土與地下結(jié)構(gòu)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K”和“市政工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K”4個(gè)教學(xué)模塊，分別從“理論教學(xué)”“實(shí)踐教學(xué)”和“科研運(yùn)用”3個(gè)方面，對(duì)學(xué)生進(jìn)行課程教學(xué)，最大程度培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，如圖1所示。實(shí)現(xiàn)信息共享、數(shù)據(jù)互通、教學(xué)創(chuàng)新、技術(shù)領(lǐng)先、人才培養(yǎng)等目的，打造高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理隊(duì)伍，探索虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障機(jī)制和教學(xué)效果考核、評(píng)價(jià)、反饋機(jī)制，建成“大土木”特色鮮明的土木虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的高度共享，為土木工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的持續(xù)提升提供堅(jiān)實(shí)保障[2]。

圖1 土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系框架圖

2 土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建

2.1 以專業(yè)軟件為支撐的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目交互平臺(tái)的構(gòu)建

以專業(yè)軟件為支撐的項(xiàng)目交互平臺(tái)主要涉及土木工程、給排水科學(xué)與工程、建筑環(huán)境與能源工程應(yīng)用、風(fēng)景園林、工程造價(jià)和工程管理6個(gè)專業(yè)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。平臺(tái)著眼于綠色產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，以綠色建筑、建筑信息化、新型工業(yè)化等技術(shù)為向?qū)?，以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)為宗旨，遵循土建類各學(xué)科專業(yè)教學(xué)規(guī)律和要求，內(nèi)容涵蓋4大模塊，且每個(gè)模塊下均設(shè)有子模塊，構(gòu)成完整的土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[3]。

1)建筑工程虛擬設(shè)計(jì)與建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

該模塊包含混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)、工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料和工程項(xiàng)目管理等課程，以PKPM、SAP2000、MIDAS、ANSYS、結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器及自主研發(fā)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化等專業(yè)軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合Revit、Naviswork、工程造價(jià)軟件、項(xiàng)目管理等軟件系統(tǒng)與中心自主建設(shè)的實(shí)驗(yàn)資源構(gòu)建而成，其下設(shè)的子模塊及其所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目詳細(xì)如圖2所示[4]。工程測(cè)量仿真平臺(tái)能模擬各種場(chǎng)地條件，能模擬場(chǎng)地平整、施工放樣、竣工驗(yàn)收等多個(gè)環(huán)節(jié)，逼真地展現(xiàn)了工程測(cè)量課程中主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平臺(tái)從概念設(shè)計(jì)到虛擬仿真計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)概念設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)整體受力特性的把握，不斷提高學(xué)生比較、觀察和綜合分析問題的能力。土木工程施工及項(xiàng)目管理平臺(tái)改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，仿真模擬建筑工程施工全過程，特別是施工周期長(zhǎng)、難度大、隱蔽性高的項(xiàng)目過程。

圖2 建筑工程虛擬設(shè)計(jì)與建造虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K的組成

2)道路與橋梁工程虛擬設(shè)計(jì)與建造實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

該模塊主要包括公路勘測(cè)設(shè)計(jì)、城市道路設(shè)計(jì)、橋梁工程、土木工程施工、橋梁結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)、工程項(xiàng)目管理等課程，以BridgeMaster、Dr.Bridge、MIDAS、ANSYS等專業(yè)軟件為基礎(chǔ)，以圖庫管理和工程數(shù)據(jù)管理兩個(gè)模塊為核心，由地形圖處理、路線設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)、工程結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)、工程量統(tǒng)計(jì)模塊、圖表生成與管理等組成，如圖3所示。道路勘測(cè)設(shè)計(jì)平臺(tái)將地形、地質(zhì)資料集成為數(shù)字化、一體化、可視化界面，根據(jù)規(guī)范符合性檢驗(yàn)和方案合理性分析等測(cè)試結(jié)果，在眾多個(gè)比選方案中選擇出最優(yōu)的方案，并可同步生成三維可視化的模型效果，給學(xué)生帶來“身臨其境”的感覺。施工平臺(tái)可以讓學(xué)生對(duì)暗浜處理、水泥穩(wěn)定碎石施工、瀝青混凝土施工和井道路附屬結(jié)構(gòu)施工、橋面鋪裝層施工有較為深入的認(rèn)識(shí)，在虛擬環(huán)境中操作可直觀全面掌握施工過程，對(duì)墩臺(tái)、板梁、路基防護(hù)與支擋、瀝青混凝土路面和路橋附屬結(jié)構(gòu)施工過程有較為清楚的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)參加相關(guān)的課程理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。

圖3 道路與橋梁工程虛擬設(shè)計(jì)與建造實(shí)驗(yàn)?zāi)K的組成

3)巖土與地下結(jié)構(gòu)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

該模塊主要包括土力學(xué)、基礎(chǔ)工程、原位測(cè)試與監(jiān)測(cè)、地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、地下工程施工等課程。用計(jì)算機(jī)模擬的智能儀器代替構(gòu)件大、成本高、易損壞、難重復(fù)的試驗(yàn)儀器，通過虛擬儀器來代替常規(guī)的、擴(kuò)展的儀器的功能，基于虛擬現(xiàn)實(shí)思想開發(fā)三軸試驗(yàn)儀器，利用基于參數(shù)化的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)仿真過程來演示土木工程施工過程和工程建設(shè)項(xiàng)目管理過程等，如圖4所示。使學(xué)生能夠更加有效地把控整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施流程，并可以實(shí)時(shí)調(diào)整項(xiàng)目參數(shù)，將理論知識(shí)與項(xiàng)目操作實(shí)時(shí)結(jié)合起來[6]。

圖4 巖土與地下結(jié)構(gòu)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K的組成

4)市政工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

該模塊主要包括空氣調(diào)節(jié)、制冷技術(shù)、建筑環(huán)境學(xué)、給排水工程等課程，由CFD模擬軟件(Fluent及FDS)、能耗分析及采光軟件Designbuilder、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真模擬軟件Trnsys組成，如圖5所示，不僅可以讓學(xué)生更多的了解建筑微氣候，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，掌握相關(guān)的專業(yè)軟件的應(yīng)用技能，對(duì)綠色建筑有更直觀的認(rèn)識(shí)，還能對(duì)自己在未來工作中扮演的角色有更深刻的理解[7]。

圖5 市政工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)K的組成

2.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理平臺(tái)的構(gòu)建

2.2.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍的搭建

2.2.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的管理體系

1)組織建設(shè)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的運(yùn)行離不開一個(gè)好的管理體系，本文將此平臺(tái)模式分為校、院兩級(jí)，如圖6所示。學(xué)校資產(chǎn)與設(shè)備管理處負(fù)責(zé)常規(guī)業(yè)務(wù)，同時(shí)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行宏觀指導(dǎo)等。建筑與土木工程學(xué)院負(fù)責(zé)人事，行政管理，教學(xué)計(jì)劃制定并對(duì)各項(xiàng)計(jì)劃進(jìn)行定期考核等。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)中心在完成自身規(guī)劃發(fā)展同時(shí)，還應(yīng)包括制定近期教學(xué)任務(wù)、長(zhǎng)期發(fā)展計(jì)劃等，同時(shí)負(fù)責(zé)自身師資力量建設(shè)。教學(xué)中心工作人員均需通過公開招聘上崗，擇優(yōu)錄用。組建專門的管理會(huì)，對(duì)中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目開展進(jìn)度，新的創(chuàng)新項(xiàng)目組織規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器建設(shè)等事項(xiàng)等情況進(jìn)行監(jiān)督考核[9]。

圖6 土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理模式

2)制度建設(shè)。

實(shí)驗(yàn)中心應(yīng)根據(jù)國家相關(guān)部門指導(dǎo)規(guī)則制定一系列除了教學(xué)質(zhì)量，還要針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的環(huán)境與安全、儀器設(shè)備的維修、報(bào)廢等管理制度，使教學(xué)中心不僅在教學(xué)質(zhì)量上越來越高，同時(shí)在制度建設(shè)上也要做到有章可循，越來越規(guī)范化和科學(xué)化。

3)管理規(guī)范建設(shè)。

為落實(shí)教學(xué)中心管理規(guī)章的執(zhí)行效果，首先需設(shè)立教學(xué)監(jiān)督組，同時(shí)制定針對(duì)教學(xué)體系和教師質(zhì)量詳細(xì)的考評(píng)辦法，形成一套完善的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督體系[10]。

教學(xué)監(jiān)督組由在職教師或有相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)教師組成，負(fù)責(zé)對(duì)教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督，可以現(xiàn)場(chǎng)征求教師及學(xué)生對(duì)教學(xué)體系，教學(xué)方法等工作的看法，并形成報(bào)告，最后可對(duì)報(bào)告相應(yīng)情況提出評(píng)價(jià)和意見。教學(xué)考評(píng)，主要是明確各個(gè)崗位的職責(zé)和目標(biāo)，要求對(duì)所以崗位工作人員都要進(jìn)行年考制度。教師測(cè)評(píng)制度主要包括教師互相聽課、定期抽查、期末總結(jié)和教學(xué)反饋等。年終由監(jiān)督組對(duì)全體教師及工作人員進(jìn)行年終考核，對(duì)優(yōu)秀工作者進(jìn)行評(píng)優(yōu)獎(jiǎng)勵(lì)。

3 土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的可持續(xù)發(fā)展

3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目交互平臺(tái)的創(chuàng)新建設(shè)

以專業(yè)軟件為主的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目交互平臺(tái)作為土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的載體，是該教學(xué)體系得以可持續(xù)發(fā)展的根本。故若要實(shí)現(xiàn)教學(xué)體系的可持續(xù)發(fā)展，則必須時(shí)刻保持該交互平臺(tái)的與時(shí)俱進(jìn)，從軟硬件設(shè)施、功能、內(nèi)容等各方面加強(qiáng)創(chuàng)新性建設(shè)。具體可從以下3個(gè)方面著手。

1)拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，根據(jù)自身特點(diǎn)和條件，創(chuàng)新和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的全面性和與時(shí)俱進(jìn)。

2)加強(qiáng)資源的自主研究與創(chuàng)新建設(shè)。

如今高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源匱乏，教學(xué)資源渠道主要來源于市場(chǎng)購買，這對(duì)教學(xué)目標(biāo)所倡導(dǎo)的長(zhǎng)期發(fā)展存在著一定的差異，所以需要加強(qiáng)對(duì)教學(xué)資源的自主研發(fā)和創(chuàng)新，豐富教學(xué)內(nèi)容，提升自身水平，做到從源頭的可持續(xù)發(fā)展。

3)增強(qiáng)校企合作。

發(fā)揮學(xué)校學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)，建立校企聯(lián)合培養(yǎng)體，探索與土建行業(yè)信息化軟件標(biāo)桿企業(yè)、設(shè)計(jì)標(biāo)桿企業(yè)和施工標(biāo)桿企業(yè)的合作，提供更多的教學(xué)途徑和方式。積極尋找更高效的校企可持續(xù)合作模式，充分利用企業(yè)平臺(tái)和教學(xué)資源，最終達(dá)到提高教學(xué)能力，拓寬實(shí)踐范圍。

3.2 深化資源共享的建設(shè)

要使得虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系得到更長(zhǎng)久的發(fā)展，并最大限度地發(fā)揮其在教學(xué)上的作用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，則必須加強(qiáng)各個(gè)地區(qū)高校之間的資源交流，建立一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)資源共享和共同管理的教學(xué)平臺(tái)，真正地實(shí)現(xiàn)資源共享，滿足虛擬仿真教學(xué)體系建設(shè)的各方面對(duì)理論、軟件和儀器等的需求。

1)提高資源建設(shè)的協(xié)調(diào)與協(xié)作。

目前，我國資源評(píng)價(jià)與協(xié)調(diào)體系缺乏，使得高校之間沒有更多的交流平臺(tái)和體系，據(jù)有關(guān)資料顯示，很多高校存在著教學(xué)機(jī)制不完善，教學(xué)質(zhì)量達(dá)不到仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求的現(xiàn)象，相互之間缺乏協(xié)調(diào)與交流，這又造成了重復(fù)建設(shè)、創(chuàng)新點(diǎn)少、進(jìn)步較慢的現(xiàn)象。故建立高效的互助協(xié)作管理機(jī)制，是提高資源建設(shè)的協(xié)調(diào)與協(xié)作，加快資源轉(zhuǎn)換效率的有效途徑。

2)構(gòu)建統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。

目前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系上沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其中的組織構(gòu)架、項(xiàng)目模塊等均有各個(gè)的特點(diǎn)，相互對(duì)接存在障礙。這對(duì)各高校之間的資源共享鑄成了一道難以突破的屏障，從而導(dǎo)致資源無法最大限度地實(shí)現(xiàn)共享，間接導(dǎo)致了資源的重復(fù)建設(shè)及資源的浪費(fèi)，故建立資源開發(fā)和開放統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)資源共享及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性建設(shè)工程。

3)加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)高校間資源共享。

地方院校缺乏虛擬仿真教學(xué)中心建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)，可以與已經(jīng)發(fā)展成熟的虛擬仿真教學(xué)中心院校(如北京郵電大學(xué)、天津大學(xué)等)建立長(zhǎng)期合作項(xiàng)目(如參加并積極主辦教學(xué)研討會(huì)，邀請(qǐng)國內(nèi)外專家參加本中心示范教學(xué)，開放本中心研究成果和精品教學(xué)資源等)[11]。

4)加強(qiáng)社會(huì)資源共享。

對(duì)行業(yè)內(nèi)相關(guān)專業(yè)集團(tuán)公司開放共享資源學(xué)習(xí)，提供職工教學(xué)培訓(xùn)，并可對(duì)集團(tuán)公司項(xiàng)目建設(shè)提供技術(shù)支持。對(duì)同等發(fā)展中院校提供相應(yīng)的參觀交流，以及師資隊(duì)伍培訓(xùn)，開放學(xué)術(shù)研究成果。

3.3 加強(qiáng)保障性資源的建設(shè)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的運(yùn)行離不開好的管理機(jī)制作為其得以施行的保障，故若需實(shí)現(xiàn)教學(xué)體系的可持續(xù)發(fā)展就必須不斷加強(qiáng)對(duì)管理平臺(tái)的建設(shè)，還需要對(duì)資源管理體系進(jìn)行不斷優(yōu)化。

要實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展，其中對(duì)外教學(xué)資源共享是關(guān)鍵的一步，而一個(gè)強(qiáng)大的資源共享平臺(tái)不僅需要資金的投入，還需要維護(hù)和發(fā)展人員作為人才保障。故在此基礎(chǔ)上還要建立相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)和人員機(jī)制，盡最大可能利用社會(huì)資源、社會(huì)服務(wù)、高校資源，共同發(fā)展教學(xué)體制的建設(shè)。

4 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心特色與創(chuàng)新

西華大學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在建設(shè)發(fā)展過程中，通過不斷的探索和完善，形成了獨(dú)自特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)室管理模式，具體體現(xiàn)在以下4個(gè)方面。

1)構(gòu)建了多專業(yè)、多層次的虛擬仿真教學(xué)模塊，適應(yīng)不同專業(yè)、不同層次人才培養(yǎng)需要。

2)構(gòu)建了新型完整的建筑與土木工程專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，如BIM實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。

3)構(gòu)建了“開放式、創(chuàng)新型”的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。

4)實(shí)驗(yàn)中心充分利用學(xué)院科研條件，在科教融合方面形成了自身的特色。中心建立教學(xué)與科研互補(bǔ)共享機(jī)制，形成虛擬仿真教研共享平臺(tái)。

5 結(jié)束語

土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系可承擔(dān)土木工程及相關(guān)6個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，內(nèi)容涵蓋建筑工程虛擬設(shè)計(jì)與建造、道路與橋梁工程、巖土與地下工程、市政工程4大模塊。但現(xiàn)行的土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍處于起步階段，尚需在建設(shè)過程中發(fā)現(xiàn)問題，深入思考，積極探索，方可不斷推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的可持續(xù)發(fā)展。

[1]中華人民共和國教育部.關(guān)于開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作的通知[EB/OL].[2016-02-11].http://www.moe.edu.cn/srcsite/A08/s7945/s7946/ 201506/t20150618_190671.html.

[2]李萍，毛昌杰，徐進(jìn).開展國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)提高高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化水平[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(11):5-825.

[3]王衛(wèi)國.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)思考與建議[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(11):5-8.

[4]馮峰，孫聰，曲先強(qiáng).船海虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)與發(fā)展[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(12):11-14.

[5]李亮亮，趙玉珍，李正操，等.材料科學(xué)與工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2014，31(2):5-8.

[6]蒲丹，周舟，任安杰.多層次綜合性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建 設(shè) 經(jīng) 驗(yàn) 初 探[J].實(shí)驗(yàn) 技 術(shù) 與 管 理，2014，31(3):5-8.

[7]許秀云，張玉梁.依托現(xiàn)代信息技術(shù)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30(5)：130-132.

[8]黃金魯克.2013 地平線報(bào)告：信息技術(shù)挑戰(zhàn)催生高教變革[N].中國教育報(bào)，2013-05-10(2).

[9]吳世華，楊光明，王秋長(zhǎng)，等.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29(1):4-6.

[10]王基生，于平太，李瑩.虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)和應(yīng)用的理性思考[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2010(2)：136-139.

[11]馬文頂,吳作武,萬志軍,等.采礦工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2014(9):14-18.

ConstructionPracticeofVirtualSimulationCenterofCivilEngineeringinLocalCollegesandUniversities

SHU Zhile,LIU Baoxian ,WEI Yuhang

(Architectural and Civil Engineering of XHU University，Chengdu 610039,China)

The practice teaching of civil engineering is a supplement and continuation of theoretical teaching，experimental teaching is a necessary means to combine theory with practice，relying on traditional teaching methods and experimental equipment can not achieve the expected quality of teaching.This paper introduces the construction of virtual simulation experiment system of civil engineering from experimental interactive platform and teaching and management.Formed a unique experimental teaching system，experimental teaching methods，laboratory management model，improve the teaching ability，broaden the scope of practice，and put forward the corresponding sustainable development program.The virtual simulation experiment can make up for the problems that the traditional experiment teaching can’t solve，such as the huge experimental components，the project construction period is long，difficult to repeat the problem.

civil engineering;virtual simulation experiment;teaching system；sustainable development

2016-03-16；修改日期:2016-05-18

四川省教育廳教改項(xiàng)目(05020670)；西華大學(xué)“教學(xué)師資支持計(jì)劃(21050013)。

舒志樂(1976-)，男，博士，副教授，主要從事土木工程方面的教學(xué)與研究。

G642.0

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.040