道路桥梁工程技术虚拟仿真实训中心运行机制建设研究

白　云　李　静

（云南交通职业技术学院　云南昆明　650500）

1　传统实训教学存在的主要问题

传统实训教学过程受交通土建工程建设项目季节性强、时空跨度大的特点制约，主要存在一下几个个方面的问题：

（1）学生很难做到对公路工程建设项目全过程的亲身体验。道桥工程施工过程无法在校园内再现，即使是学生在工地现场的实习也只能是对个别或局部施工的体验。

（2）学生很难做到在实习实训过程中对公路工程各基本组成部分，如路线、路基、路面、桥梁、隧道和交通工程及附属设施的全面认识，加之公路工程新技术、新工艺、新设备、新材料的不断涌现，短期内让学生对此有较深了解和认识也很困难。

（3）学生很难做到对公路工程建设项目综合协同体验。公路工程项目涉及建设、施工、设计、监理等多个单位，在具体施工中又涉及人工、材料、机械和工艺的配比等，因此，无论是宏观协同，还是微观协同，都很难在校园学习圈内实现。

（4）学生很难得到因失误而产生的风险体验。交通土建工程的“不可逆性”、“不可挽回性”，使得交通土建工程的建设方案选择充满了风险，但教学过程中的“试错”性体验，又是一种较好的学习和认知方式，也是提高学生责任意识的好办法。

2　建设道路桥梁工程技术虚拟仿真实训中心的意义

虚拟仿真实训，顾名思义，“虚拟”+“仿真”+“实训”，即将真实项目生产过程通过信息化手段进行虚拟，并将生产过程中专业技能点与专业课程相对接，通过面向学生技能训练的教学设计，形成一整套可在计算机上独立运行的实训系统。虚拟仿真实训相较传统实训的优势在于可将多样化真实项目、案例等虚拟化后融入实训系统，打破了以往实训受生产过程时间、空间的限制，可随时随地感受真实生产过程、训练专业技能；学生可根据自己情况选择感兴趣或技能薄弱环节进行选择性练习，真正让按需学习、自主学习成为可能，让学生的个性与差异性得到充分突显与尊重，让学生成为了学习的主人；在虚拟仿真实训系统里，角色体验成为学生全面掌握专业技能的又一重要支持；成本低、安全性高。

建设虚拟仿真实训中心能解决设备短缺和落后问题，可以从根本上解决现阶段学校实训教学的主要问题，它提供了型号齐全、用之不竭、永远不会损坏的实训设备，并且可以不断地扩充和发展，虚拟实训室的功能可以随着软件维护的进行而不断进步。学生足不出户就可以做各项实训，获得与真实实训一样的体验，从而丰富感性认识，加深对教学内容的理解，减少经费的投入，并可向网络学院、虚拟教育延伸。

3　道路桥梁工程技术虚拟仿真实训中心主要功能

我院道桥工程技术虚拟仿真实训中心五大实训平台的建设，能实现以下目标：①通过工程力学仿真实训使学生对基本力学过程（拉、压、扭、弯）有了全面直观的认识，使原本枯燥、抽象的理论教学变得生动形象，在提高了学生学习兴趣的同时大大提高了学习效果。②通过三维虚拟仿真识图的虚拟仿真训练，为学生在真实工程与抽象图纸间建立起了一座沟通的桥梁，提高了学生空间想象力和工程识图能力。③道路工程、桥梁工程、盾构隧道设计与施工虚拟仿真实训使学生对各类工程的结构类型、施工工艺、施工技术等具备全面、系统的认识，能进行演示观看、动手操作和自主创新学习等不同层面的实训教学，让学生能完全自主、沉浸地学习和体验。

4　虚拟仿真实训中心运行机制建设

虚拟仿真实训中心只有不断将真实生产过程系统全面地融入实践过程，才能焕发虚拟仿真实训的生命力，充分发挥其优势和实训效果。制定适合我院虚拟仿真实训中心持续发展的运行机制，让实训中心更好地为教学服务。

4.1　硬件保障

（1）硬件的设备及时维护，建立完善的硬件故障维护制度。

（2）道桥工程技术虚拟仿真实训中心网络与信息安全。

依托我院“智慧校园”建设项目，全面提升虚拟仿真实训中心网络与信息安全，为下一步实训中心实现虚拟仿真教学资源行业企业共享、校校共享等远程教学培训奠定基础、提供保障。

4.2　软件保障（校企合作、师资队伍、管理制度方面）

4.2.1良好的校企合作平台为中心建设提供保障

道桥工程技术虚拟仿真实训中心建设和运行过程中，离不开道桥工程企业的支持。应本着“优势互补、资源共享”的合作模式，邀请道桥工程企业深入参与到中心的发展规划、平台的持续开发、实训内容设计、生产性项目资源库建设等环节，为中心实训项目的真实性、施工技术的先进性、实训技能点的准确性等方面把好关。另一方面，依托虚拟实训平台开发的软件公司在软件开发领域的专业性，打造能满足道桥工程施工技能实训的虚拟仿真实训平台，将真实项目虚拟化，提供学生实训，并在后期做好系统维护、更新、再开发以及相关师资培训等工作。

4.2.2加强师资队伍建设

针对开发与应用虚拟仿真实训平台过程总遇到的典型性、共通性问题，联合软件公司等采取集中短期培训的方式进行解决，推动项目的开展，提升教师开展虚拟仿真实训的技能，适应现代信息技术对传统课堂教学的影响。

4.2.3建全管理体系

在现有管理模式、管理制度、考评办法及质量保证体系的基础上，根据实际运行过程中遇到的问题及困难，进一步调整和完善，以适应虚拟仿真实训教学的特点，推进有效运行，提升教学和服务质量。

道桥工程技术虚拟仿真实训中心以教学资源的开放共享和充分使用为目标，建立有利于激励学生学习和提高学习创新能力的教学效果考核、评价和反馈机制。根据虚拟仿真实训教学的特点，制定一系列实训教学管理规章制度和办法，如《虚拟仿真实训室设备管理办法》、《虚拟仿真实训室设备故障处理流程》、《虚拟仿真实训室日常工作管理制度》、《虚拟仿真实训室管理人员岗位责任》、《虚拟仿真实训室管理办法》、《虚拟仿真实训室安全、卫生管理制度》、《虚拟仿真实训教师定期培训制度》、《虚拟仿真实训室岗前培训制度》、《虚拟仿真实训中心学评教制度》等。实行目标、岗位责任制管理，从而使实训中心人员为学生服务的意识不断得到强化，使虚拟仿真实训教学质量得到不断提高。

4.2.4建立质量保证体系

（1）建立虚拟仿真实践教学研究与人才培养奖励机制，激励教师开展虚拟仿真实践教学研究，推动虚拟仿真实训教学系统更加完善、教学方法更加有效、教学管理更加科学，从而保证虚拟仿真实训教学的可持续发展。

（2）做好实训前质量控制，组织教师编写虚拟仿真实训教学教案，实训任务书、教材等，并根据实训过程中的新情况、新要求，及时修订完善教案、任务书、教材等，逐步建立与新实训教学体系相配套的系列教训教材。

（3）跟踪教学过程质量。在教学过程中，针对暴露的问题，及时进行集体讨论、调整方案，对平台系统进行不断优化和改进。对每一次实训、每一个学生，指导教师都应有相应记录，并在实训学生提交的总结报告上及时指出和纠正问题。实训课程结束后，进行操作考试。

（4）进行实训教学后评价。实训中心定期开展实训教学教研活动，每学期课程结束后一周总结一个学期的开放实训成效，实训教师集体讨论，针对上学期实训的难点、问题等进行讨论，同时根据每一届学生的实际情况，选择下学期实训内容，写出授课计划和实训教案。

5　总结

随着信息技术的不断推进，构建虚拟仿真实训中心的技术将得到不断完善和发展。虚拟仿真技术应用在道桥工程专业实训教学的优势是显而易见的，在高校，应用虚拟仿真技术建设实训中心是实训室建设方面发展的趋势，在实践教学中必将发挥越来越深远的作用。让道桥工程技术虚拟仿真实训中心持续焕发生命力，必须要有行之有效的完善的运行机制作为保障。