教育教学论坛
EDUCATION TEACHING FORUM 2019年3月第11期Mar.2019NO.11
蒸发残渣收稿日期：2018-07-17
基金项目：河南科技大学大学生研究训练计划（SRTP-2017099）；河南科技大学教学研究与教学改革项目（2017YB019）作者简介：郭二伟（1980-），男，河南汝州人，讲师，工学博士，主要从事BIM 技术研发及工程应用。 土工实验既是一门科学，又是一种技术，是研究
新疆15个地州市
新结构、新材料、新工艺及检测技术的重要手段，在土
木工程科学研究和技术创新等方面起着重要作用[1，2]
。
虚拟仿真是20世纪80年代新崛起的一种综合集成技术，涉及计算机图形学、人机交互技术、传感技术、张勃兴
人工智能等。它是由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的一种三维信息的人工虚拟环境，可以逼真地模拟现实世界里（甚至是不存在的）的事物和环境，人投入到这种环境中，立即有“亲临其境”的感觉，并可亲自操作，自然地与虚拟环境进行交互。
虚拟实验技术是以计算机软、硬件技术迅速发展为前提的虚拟仿真手段，在实验教学项目中应用的一种先进的教学技术，通过高性能硬件和配套的软件，模拟实际实验的项目、仪器仪表、实验过程、操作步骤，可以克服实际实验周期长、危险性大、材料消耗多等诸多困难，实现低成本、全天候目标的土工实验教学。
基于虚拟仿真技术构建的虚拟仿真实验平台，可以较好地解决土木工程实验实践教学环节中的技术和管理难题，是对现场实验实习及室内实体实验教学缺点的弥补和创新，有助于学生创新意识、工程实践能力、自主学习能力及信息化技术运用能力的培养。
本文从土工虚拟仿真实验的意义、采用BIM 技术的虚拟仿真实验设计过程、土工虚拟仿真实验的应用成效三个方面入手，探讨分析适合的、高效的虚拟仿真实验设计及应用，使学生更迅速、更熟练地掌握土工实验专业技能，实现建筑行业创新型人才培养目标。
一、土工虚拟仿真实验的意义
833uu土工虚拟仿真实验的应用改变了传统的实验教学方法，使“教”与“学”都发生了重大变化：（1）虚拟土工实验不仅可以达到实际实验的目的，而且可以丰富实验的内容，以生动有趣的形式展现给同学，从而提高学生学习的积极性和效率。（2）虚拟土工实验可以虚拟土工结构的全部施工工程。在现实的实验教学中，由于受时间的限制，无法全部展现全过程，而在虚拟中可以轻松解决。（3）虚拟实验技术不受仪器设备数量的限制。在实际实验教学中，由于受设备成本的限制，无法满足每人一套设备一项实验，但在虚拟实验中则可以实现。
二、土工虚拟仿真实验的需求土工虚拟仿真实验的需求：（1）管理模块：总体管理教师和学生、分配账号、平台管理。（2）教师模块：教师进入系统，对学生的实验进行辅导和管理。主要有学生管理、知识管理、下载管理、实验管理、报告管理、在线交流。必须由己经注册的学生登陆之后才可以进行操作。（3）学生模块：学习与实验准备模块，认识虚拟仿真实验材料、仪器，可以下载自己需要的一些虚拟仿真软件，学习书籍、虚拟仿真软件；可以根据课程的进度选择实验，实验完成后上传实验报告，查看实验成绩。（4）交流模块：学生可以进行疑难提问，可以通过在线交流和自由社区与教师和同学进行多方交流。（5）游客模块，是非注册用户的功能模块，它可使用学生模块中的部分功能，可以对虚拟仿真仪器进行学习，还可学习虚拟仿真软件的用法，可在线交流等。
三、采用BIM 技术的虚拟仿真实验设计过程随着BIM 技术的发展，采用先进的建筑数字BIM 技术，结合虚拟仿真技术开展土工实验的虚拟仿真设计及应用研究，符合新时代对建筑结构人才知识和技能
郭二伟，于英霞，王帅，谢乐乐，陈明凯，金家良，牛东凯（河南科技大学土木工程学院，河南洛阳471003）
摘要：土工实验是土木工程专业中实践性最强的专业课之一，注重基本理论与实验实践相结合，随着新结构、新材料、新工艺及检测技术的快速发展，土工虚拟仿真实验技术能够满足这些新的需求。本文重点研究土工虚拟仿真实验的设计，采用BIM 技术，对土工实验进行虚拟化，分析土工虚拟仿真实验的可行性和实施效果，为努力搭建土工虚拟仿真实验平台和内容的建设提供技术支持。
贝克曼梁关键词：BIM 技术；土工实验；虚拟仿真中图分类号：G642.41
文献标志码：A
文章编号：1674-9324（2019）11-0274-02南通虹桥医院
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