目前,工程结构鉴定加固改造课程配套的实验教学中普遍存在以下问题:
(1)虚拟仿真实验解决了严重的理论和实际脱节
虚拟仿真实验教学改变了传统的只能依靠教师讲解,现场实验的实践人才培养模式。该虚拟仿真实验项目以现代信息技术为依托,以学生为中心,通过仿真实验与实际操作实验相互补充、优化配置,实现教学资源的低消耗、实验容量的无限化达到高层次高技能人才培养的目标。
(2)虚拟仿真实验教学培养了学生动手实践能力和自主创新能力实际工程事故发的危害性强。事故发生后不可再现,并且事故现场危险性较高,许多实际引发工程事故的成因也容易被事发后工程结构的破坏现场所掩藏。因为其高费用,高危险性,也无法进行现场工程事故的再现实验。因此,工程结构事故鉴定分析是很适合开展虚拟仿真实验,以提高学生的专业素养的。借助虚拟仿真实验教学资源,学生可以在虚拟环境中开展实验,自主设计实验、自主修改实验参数、自主进行实验配置,调动学生参与实验教学的积极性和主动性,激发学生的学习兴趣和潜能,增强学生创新创造能力,超过所要求的认知与实践教学效果。能够实现真实实验不具备或难以完成的教学功能使学生对工程结构事故分析的知识有清楚和深入的掌握,促进知识的转化与拓展。
本实训属于土木工程专业、城市地下空间工程等土木建筑类专业《工程鉴定与加固改造》课程实验教学的一部分。该虚拟真实验项目以建成后的工程结构在各种条件下发生了工程事故的实际工程背景为开发蓝本。虚拟仿真了工程结构事故从起因1发生、发展破坏等实际工程中的工程结构事故开始经过到结果的全过程。依次进行典型工程结构事故案例分析示例一一工程构事故成因分析路线图(方法步骤)一工程事故现场实际信息收集-一主体结构检测一-各种工况和参数建模计算分析一事故成因反演推理分析--事故鉴定报告--工程抢险应急处理预案等,展示了从事故起源和发生发展全过程和事后进行故分析鉴定和提出应急处理预案的完整过程,使得学生在虚拟现实的环境里亲身参与了过去只有少数行业内顶尖专家学者才有机会参与的实践,完成了从理论到实践的过程。有益于他们快速的通过这种仿真训练,将理论知识转化为实践应用能力。且增加了学科前沿和专业特色的最新相关知识和技能学习,可作为本科教学的选修内容和有益拓展。
本项目设计了5模块、共15个实验交互操作步骤
模块一:实验简介
模块二:案例认知学习
模块三:工程结构事故机理分析
模块四:工程结构事故应预案
模块五:实验报告
学生登录进入系统后,了解实验简介内容,并学习实验原理,进行预习考核。通过考核后,即可进入虚拟仿真实验操作,完成试验后,系统会将其自动生成实验报告及评分,供学生及老师查阅。