基于工學結合的土建工程虛擬仿真實踐平臺研究

唐捷

麗水學院 工學院 浙江 麗水 323000

當前，在全國各地的人力資源市場上，一方面畢業生難以找到“適當”的工作崗位，另一方面很多企業也無法招聘到滿意的高水平技能人才。這表明人才培養與市場之間出現了一定的偏離，學校教育不能很好地與社會需求相匹配。為了加快推動具有虛擬仿真技術土建工程技能型人才的培養，工學結合下對土建工程虛擬實踐平臺進行建設，能夠有效地解決學校教育不能很好地與社會需求相匹配的問題，提高學生的就業競爭力。

1 基于工學結合的土建工程虛擬實踐平臺建設的必要性

1.1 土建工程虛擬實踐教學存在的問題

在土建工程虛擬實踐教學中目前存在的問題如下：

（1）校企互動與聯系不多，一般只是生產實習階段才進行接觸，時間也都不長，一般都是通過專家講座培訓和到培訓基地考察的方式進行較為簡單的交流學習，很難起到效果。

（2）土建類工程一般尺度都十分龐大，實體實驗比較難以實現。土建工程機械種類也較多，體積較大且結構較為復雜，為了節省實驗設備空間，建成的實驗設備結構都進行了簡化，體積變小，學生不能體驗真實情境下的土建工程機械的工作情況。

（3）當前不少學校的土建工程虛擬教學實踐平臺建設尚處在建設初期，力量比較薄弱，在學校自身的投資建設過程當中，存在著經費較少、經驗較少、力量不強等各種不利因素。

1.2 構建土建工程虛擬實踐平臺的優勢

“工學結合虛擬仿真”實踐模式是在虛擬仿真條件下有效實施“工學結合”實踐教學模式，通過計算機操作界面，學生就可以實現三維交互式學習，與現實的操作場景基本一致。 把“工學結合虛擬仿真”實踐教學應用在土建類專業教學中，可以有效地把土建專業與職業崗位的聯系起來，有效地把生產實踐與學習活動結合起來，有效地把土建專業課程與職業資格銜接起來。

2 基于工學結合的土建工程虛擬實踐平臺管理制度的建立

2.1 構建虛擬實踐平臺管理運行制度

依托數字校園網，構建信息高效透明的虛擬實踐平臺管理系統，通過開放的實驗教學、標準的信息披露、信息的按時溝通和共享，實現虛擬仿真實踐資源的優化配置，并不斷對組織機構進行有效的持續改進。另外，還需逐步完善一整套實驗室制度，例如實驗室操作規程、工作業績評定和崗位責任制等等。

2.2 構建虛擬實踐教學與管理人員培訓管理制度

對于校內老師來說，目前正開展實驗教學與管理的青年老師占了很大一部分比例?？梢砸巹澝磕甑哪扯螘r間對現有虛擬實踐教學平臺的教學與管理人員進行集中培訓，也可以大力鼓勵虛擬實踐教學平臺的教學與管理人員到企業生產第一線去鍛煉。

學校和企業雙方教學和管理人員還需要注重各種技術和技能培訓，合理規劃虛擬實踐平臺的建設，為了更好的衡量校企雙方人員的培訓效果，可以設置培訓督導員，同時制定針對培訓質量的詳細考核方式和評價辦法，充分發揮培訓質量評價的作用，加強對培訓質量監督體系的建設。

2.3 構建虛擬實踐平臺的學生考核評價制度

在“工學結合虛擬仿真”的實踐教學過程中，學生學習的過程評價是非常重要的組成部分。學生學習過程評價強調要跟“工學結合虛擬仿真”實踐教學過程同步進行，把企業需求、師生互評制度與學習過程有效地結合起來。在考核評價中，逐步形成參與各方互相協商的評價過程。一方面對學生的專業技能水平進行評價，另一方面要對學生的專業素養和實踐能力做出合理的評價。

2.4 構建虛擬實踐平臺持續建設與共享制度

加強土建虛擬實踐項目的研究開發，及時將與土建虛擬實踐項目相關的最新研究和產業化成果融入該實驗項目，豐富和深化虛擬仿真實驗教學內容。應用當前已有的可靠技術，進一步創新方法，開拓研發手機版等更為便攜的虛擬仿真實驗項目載體。通過教育部虛擬仿真實驗平臺、省教育廳虛擬仿真實驗平臺及校虛擬仿真實給平臺向社會開放。

3 基于工學結合的土建工程虛擬實踐平臺的建設

3.1 土建工程虛擬實踐平臺的建設原則

根據土建類專業實踐教學的特色和要求，虛擬實踐項目的建設原則如下：

（1）整體性原則：虛擬實踐平臺實驗的整體性主要表現為：一要考慮建設項目全過程的系統真實模擬，二要結合土建類專業的培養目標以及課程安排計劃的整體性，按照專業基礎課程虛擬實驗計劃和專業拓展課程虛擬實驗計劃形成一個整體構架。

（2）虛實結合原則：傳統實驗教學的真實情境體驗感強，而虛擬實踐也擁有自身的優勢，是傳統實體實驗教學所難以達到的，因此應采用虛實結合的思路，以期實現虛擬實驗和傳統實體實驗互補不足、相輔相成。

（3）交互性原則：虛擬實驗可以打造實驗全過程的真實情境模擬，能夠用來增強學生在實驗中的實際操作體驗感，相互之間能夠很好地交流反饋信息，學生對反饋的信息能夠進行及時合理的調整，從而順利圓滿地完成實驗。

3.2 土建工程虛擬實踐平臺的建設內容

虛擬實踐資源分為不同的層次：一是專業基礎能力層次，主要面向低年級學生，比如：建筑材料檢測、工程測量等工程虛擬實踐項目，可以通過一些簡單的視頻進行呈現。二是專業綜合應用能力層次，主要面向高年級學生，比如：結構工程構件力學性能、建筑施工工藝等工程虛擬實踐項目，將實際的設計、施工、管理等項目的實驗過程與虛擬仿真技術融為一體，從而達到提升學生進行工程設計、施工、管理等綜合實踐能力的目的。另外，虛擬實踐資源建設還需要關注交叉學科和實際大型工程的應用，比如：結合VR技術的施工安全教育虛擬實踐資源。此外，根據土建工程學科特點，注重建設“虛實結合”信息集成管理系統，探討實體實驗和虛擬實驗的依存關系，可試著逐步開展部分實驗項目虛擬實踐教學，合理規劃實驗過程，比如：實驗儀器準備、實驗具體操作規程、實驗報告的撰寫等。充分結合虛擬仿真技術與實體實驗操作情境相互補充，全面促進學生自主學習，充分提高學生參與實踐的興趣，最大限度地提高虛擬實踐的有效性。

4 結語

總之，工學結合下的土建工程虛擬仿真實踐平臺建設中，學生能夠更多地參與到教學過程中，操作體驗感增強，真實情境下的實踐性得到了充分的體現。通過虛實結合，對學生的專業實踐技能的培養起到了十分重要的作用。注重培養學生綜合專業素質，使學生在學習過程中對就業能力有了充分的自信心，達到了技能型人才培養的目標。工學結合下的土建工程虛擬仿真實踐平臺建設是一個實踐教學生態系統可持續發展的構建過程，不僅可以培養學生的實踐創新思維能力，還可以很大程度上提高虛擬實踐教學平臺的教學效果。進一步推廣“工學結合虛擬仿真”實踐教學模式，必將為“新工科”教學改革帶來豐碩的成果。