基于工学结合的土建工程虚拟仿真实践平台研究

唐捷

丽水学院 工学院 浙江 丽水 323000

当前，在全国各地的人力资源市场上，一方面毕业生难以找到“适当”的工作岗位，另一方面很多企业也无法招聘到满意的高水平技能人才。这表明人才培养与市场之间出现了一定的偏离，学校教育不能很好地与社会需求相匹配。为了加快推动具有虚拟仿真技术土建工程技能型人才的培养，工学结合下对土建工程虚拟实践平台进行建设，能够有效地解决学校教育不能很好地与社会需求相匹配的问题，提高学生的就业竞争力。

1 基于工学结合的土建工程虚拟实践平台建设的必要性

1.1 土建工程虚拟实践教学存在的问题

在土建工程虚拟实践教学中目前存在的问题如下：

（1）校企互动与联系不多，一般只是生产实习阶段才进行接触，时间也都不长，一般都是通过专家讲座培训和到培训基地考察的方式进行较为简单的交流学习，很难起到效果。

（2）土建类工程一般尺度都十分庞大，实体实验比较难以实现。土建工程机械种类也较多，体积较大且结构较为复杂，为了节省实验设备空间，建成的实验设备结构都进行了简化，体积变小，学生不能体验真实情境下的土建工程机械的工作情况。

（3）当前不少学校的土建工程虚拟教学实践平台建设尚处在建设初期，力量比较薄弱，在学校自身的投资建设过程当中，存在着经费较少、经验较少、力量不强等各种不利因素。

1.2 构建土建工程虚拟实践平台的优势

“工学结合虚拟仿真”实践模式是在虚拟仿真条件下有效实施“工学结合”实践教学模式，通过计算机操作界面，学生就可以实现三维交互式学习，与现实的操作场景基本一致。 把“工学结合虚拟仿真”实践教学应用在土建类专业教学中，可以有效地把土建专业与职业岗位的联系起来，有效地把生产实践与学习活动结合起来，有效地把土建专业课程与职业资格衔接起来。

2 基于工学结合的土建工程虚拟实践平台管理制度的建立

2.1 构建虚拟实践平台管理运行制度

依托数字校园网，构建信息高效透明的虚拟实践平台管理系统，通过开放的实验教学、标准的信息披露、信息的按时沟通和共享，实现虚拟仿真实践资源的优化配置，并不断对组织机构进行有效的持续改进。另外，还需逐步完善一整套实验室制度，例如实验室操作规程、工作业绩评定和岗位责任制等等。

2.2 构建虚拟实践教学与管理人员培训管理制度

对于校内老师来说，目前正开展实验教学与管理的青年老师占了很大一部分比例。可以规划每年的某段时间对现有虚拟实践教学平台的教学与管理人员进行集中培训，也可以大力鼓励虚拟实践教学平台的教学与管理人员到企业生产第一线去锻炼。

学校和企业双方教学和管理人员还需要注重各种技术和技能培训，合理规划虚拟实践平台的建设，为了更好的衡量校企双方人员的培训效果，可以设置培训督导员，同时制定针对培训质量的详细考核方式和评价办法，充分发挥培训质量评价的作用，加强对培训质量监督体系的建设。

2.3 构建虚拟实践平台的学生考核评价制度

在“工学结合虚拟仿真”的实践教学过程中，学生学习的过程评价是非常重要的组成部分。学生学习过程评价强调要跟“工学结合虚拟仿真”实践教学过程同步进行，把企业需求、师生互评制度与学习过程有效地结合起来。在考核评价中，逐步形成参与各方互相协商的评价过程。一方面对学生的专业技能水平进行评价，另一方面要对学生的专业素养和实践能力做出合理的评价。

2.4 构建虚拟实践平台持续建设与共享制度

加强土建虚拟实践项目的研究开发，及时将与土建虚拟实践项目相关的最新研究和产业化成果融入该实验项目，丰富和深化虚拟仿真实验教学内容。应用当前已有的可靠技术，进一步创新方法，开拓研发手机版等更为便携的虚拟仿真实验项目载体。通过教育部虚拟仿真实验平台、省教育厅虚拟仿真实验平台及校虚拟仿真实给平台向社会开放。

3 基于工学结合的土建工程虚拟实践平台的建设

3.1 土建工程虚拟实践平台的建设原则

根据土建类专业实践教学的特色和要求，虚拟实践项目的建设原则如下：

（1）整体性原则：虚拟实践平台实验的整体性主要表现为：一要考虑建设项目全过程的系统真实模拟，二要结合土建类专业的培养目标以及课程安排计划的整体性，按照专业基础课程虚拟实验计划和专业拓展课程虚拟实验计划形成一个整体构架。

（2）虚实结合原则：传统实验教学的真实情境体验感强，而虚拟实践也拥有自身的优势，是传统实体实验教学所难以达到的，因此应采用虚实结合的思路，以期实现虚拟实验和传统实体实验互补不足、相辅相成。

（3）交互性原则：虚拟实验可以打造实验全过程的真实情境模拟，能够用来增强学生在实验中的实际操作体验感，相互之间能够很好地交流反馈信息，学生对反馈的信息能够进行及时合理的调整，从而顺利圆满地完成实验。

3.2 土建工程虚拟实践平台的建设内容

虚拟实践资源分为不同的层次：一是专业基础能力层次，主要面向低年级学生，比如：建筑材料检测、工程测量等工程虚拟实践项目，可以通过一些简单的视频进行呈现。二是专业综合应用能力层次，主要面向高年级学生，比如：结构工程构件力学性能、建筑施工工艺等工程虚拟实践项目，将实际的设计、施工、管理等项目的实验过程与虚拟仿真技术融为一体，从而达到提升学生进行工程设计、施工、管理等综合实践能力的目的。另外，虚拟实践资源建设还需要关注交叉学科和实际大型工程的应用，比如：结合VR技术的施工安全教育虚拟实践资源。此外，根据土建工程学科特点，注重建设“虚实结合”信息集成管理系统，探讨实体实验和虚拟实验的依存关系，可试着逐步开展部分实验项目虚拟实践教学，合理规划实验过程，比如：实验仪器准备、实验具体操作规程、实验报告的撰写等。充分结合虚拟仿真技术与实体实验操作情境相互补充，全面促进学生自主学习，充分提高学生参与实践的兴趣，最大限度地提高虚拟实践的有效性。

4 结语

总之，工学结合下的土建工程虚拟仿真实践平台建设中，学生能够更多地参与到教学过程中，操作体验感增强，真实情境下的实践性得到了充分的体现。通过虚实结合，对学生的专业实践技能的培养起到了十分重要的作用。注重培养学生综合专业素质，使学生在学习过程中对就业能力有了充分的自信心，达到了技能型人才培养的目标。工学结合下的土建工程虚拟仿真实践平台建设是一个实践教学生态系统可持续发展的构建过程，不仅可以培养学生的实践创新思维能力，还可以很大程度上提高虚拟实践教学平台的教学效果。进一步推广“工学结合虚拟仿真”实践教学模式，必将为“新工科”教学改革带来丰硕的成果。