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土木匠程虚构仿真试验教学体系探究与构建

来源:UC论文发表网2019-05-26 08:41

摘要:

  摘要:西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央对峙以门生为主体,兼顾协疗养论教学和试验教学、虚构教学与实体教学、虚构技术与实际技术的结合,构建多层次、平面化、凋谢式、虚实结合的虚构仿真试验教学...

  摘要:西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央对峙以门生为主体,兼顾协疗养论教学和试验教学、虚构教学与实体教学、虚构技术与实际技术的结合,构建多层次、平面化、凋谢式、虚实结合的虚构仿真试验教学体系。创新虚构仿真试验教学新理念,开拓虚构仿真试验教学的三维平面教学思绪,增进了门生知识、能力、本质的全面睁开,实现虚构仿真试验教学的新睁开,为试验教学的睁开做出新的贡献。


  关键词:土木匠程;虚构仿真;试验教学体系;


  作者简介:李彬彬(1979-),男,西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央工程师,博士,研偏向为试验教学与技术;;苏明周(1971-),男,西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央主任,博士,研偏向为试验教学与管理。


  一、引言


  虚构仿真试验教学是高等教育信息化打造和试验教学树模中央打造的重要内容,是学科专业与信息技术深度交融的产品[1]。虚构仿真试验教学以全面提高高校门生创新精力和实践能力为主旨,以同享优质试验教学源为中央,以打造信息化试验教学源为重点,持续推动试验教学信息化打造,推动高等黉舍试验教学改革与创新[2]。


  西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央对峙以门生为主体,全面增进门生知识、能力、本质协调睁开,实践、实践、创新全面提高,实践教学和试验教学兼顾协调,试验教学关键特出基础、特出综合、特出凋谢、特出创新,特出课内课外一体教学,虚构教学与实体教学相结合,虚构对象与实体对象相结合,虚构技术与实际技术相结合,构成以“基础—综合—研究创新”为主线的等屡次、平面化、凋谢式、虚实结合的教学体系。


  二、虚构仿真试验教学体系内在


  虚构试验教学旨在造就门生的实践能力、研究能力、创新能力和综合本质等方面,是学科专业与信息技术深度交融的产品,是高等院校造就高本质合格人才网网的重要实践性关键。西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中秉持“科学计划、同享源、特出重点、提高效益、持续睁开”的理念,以同享优质试验教学源为中央,以打造信息化试验教学源为重点,持续推动试验教学信息化打造,全面晋升我校门生创新精力和实践能力。


  1.基本概况


  西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央树立于2010年6月,是在土木匠程仿真试验室(建于1982年)的基础上树立的,依靠于土木匠程国度级试验教学树模中央,布局工程与抗震教育部重点试验室和土木匠程(一级学科)博士后运动站和土木匠程一级学科博士点,“布局工程”国度重点学科,“土木匠程”国度级特色专业、陕西省特色专业,“土木匠程省级”人才网造就情势创新试验区等。同时作为国度级土木匠程试验教学树模中央的对外窗口,是东南地区土木匠程试验教学树模基地。


  中央现有专职试验教学和技术管理职员31人,此中正高职称9人,副高职称9人;中央职员均具有硕士学位,此中具有博士学位19人;中央主任由国度级试验教学树模中央主任兼任,全面卖力中央的日常管理,中央履行校、院两级管理,面向全校效劳。中央下设有工程布局仿真教学室、土木匠程管理仿真教学室,土木匠程试验技术仿真试验室和智能修建与信息技术试验室,重要承当土木匠程及相干15个专业的虚构仿真试验教学任务。


  中央现有试验教学及科研用房430余m2,仪器设备140余台(套),总值500余万元,此中配有价值上千万元的美国CSI布局设计系列软件SAP2000、ETABS及SAFE和SECTIONBUILDER等软件;图形工作站主机型号DELLT7400,设置设备摆设:Intel(R)Xeon(R)E5405处理器,16GB内存,500GB硬盘,DELL液晶显示器;数据手套5DTGlove14/W;地位跟踪器AscensionFlockofBirds;虚构实际仿真软件EON6.0等;中央还配有目前国际最先辈的混合仿真软件OPENSEES等虚构仿真教学体系,使中央的虚构仿真试验教学处于国内土木匠程试验教学领域抢先程度。


  2.打造理念


  西安修建科技大学土木匠程虚构仿真试验教学中央将紧贴学科睁开的实际必要,全面睁开“虚构仿真试验+校企合作实践”情势的实践教学情势改革,看重能力造就与社会必要相结合的教学内容改革[3]。要打破传统试验室的打造情势和思绪,构建大平台、大数据、跨专业共建、多学科协同创新的一体化试验中央设计框架,颠末过程跨专业共建与多学科协同创新,实现信息同享、数据互通、教学创新、技术抢先、人才网网造就等目标。


  3.打造思绪


  (1)土木匠程虚构仿真试验教学中央颠末过程供给全方位仿真性试验晋升多学科专业试验的效劳能力,晋升试验教学的层次。着力将现有知识布局层次分为单项性知识点试验、课程综合试验、专业综合试验、模拟实习等递进层次,实现门生多视觉、多角度、多领域的节制和学习专业知识。


  (2)土木匠程虚构仿真教学中央打造可以或许或许为教学、科研和实践无机结合创建平台,成为产学研结合的新情势,实现多学科、多专业的交叉交融与实践。促使试验室仿真试验教学成为探究专业实践成就的重要手腕,构成讲堂教学与实习基地对接的桥梁。


  (3)全面晋升土木匠程虚构仿真试验平台在土木匠程、工程管理、工程力学、信息技术、计算机等专业领域的社会效劳功效和凋谢试验能力。颠末过程模拟仿真性试验可以或许或许为相干实体单位的从业职员供给岗前培训教育与在职培训和信息化改革、新业务开拓供给后期试验论证等工作,扩大其功效效用[4]。


  4.虚构仿真试验教学资源


  虚构教学资源设置对峙“虚实结合、互相弥补、能实不虚”的打造原则,充足发挥专业特色优势,增强学科交叉,实现虚构教学资源的特色与创新[5]。中央现设有试验项目23项,基本涵盖土木匠程并触及工程管理、工程力学等相干专业的试验教学课。


  模块一:修建布局构件受力机能仿真试验


  本试验模块重要针对土木匠程专业课程中修建布局构件(梁、柱、节点等)的受力机能停止仿真。修建布局构件(梁、柱、节点等)受力机能研究是土木匠程专业的基本专业知识点,也是专业知识学习的基础,具有非常重要的感化[6]。在目前的试验教学中,因为土木匠程专业教学木窒扌,只能针对部分修建布局构件或许部分机能停止试验教学,不能完全实行专业课程中的全体知识点,这也成为专业课程讲授的盲区和难点[7]。


  修建布止辜受力机能仿真试验实现对专业课程中的知识点停止虚构仿真试验教学,加倍直观明了全面地使门生对基本专业知识的节制和懂得,同时颠末过程本试验模块的试验教学,结合专业课程的教学,也便利门生对专业知识的拓展和延长,增进了门生的创新能力。


  模块二:修建布局受力机能仿真试验


  本试验模块重要利用大型布局阐发设计软件停止布局有限元等实践阐发,实现为了对修建布局分外是复杂布局、高层布局及超高层的受力机能、抗震机能等停止了实践阐发,使门生加倍体系化地控制专业的实践知识,同时也为修建布局的设计、抗震研抗└酥要实践支撑。


  模块三:土木匠程试验技术仿真试验


  本试验模块重要停止土木匠程学科的大型布局子布局仿真试验,实现大型布局子布局与虚构原型布局结合的试验办法。


  重要包含空间子布局混合仿真试验、平面子布局混合仿真试验;数字化振动台模拟试验将数字化地动模拟振动台试验体系应用在教学实践中,有用地提高教学品格,低落试验掩护及耗材本钱,实现高精尖设备的教学转化[8];长途协同子布局混合仿真试验等试验办法,此中长途协同子布局混合试验已经在我中央与新疆大学停止了结合试验,圆满实现为了我中央长途协同节制的技术请求和偏向,增进了试验技术与长途网络试验教学的新睁开。


  模块四:土木匠程施工管理仿真试验


  本试验模块重要是利用基于参数化的静态实时仿真过程来演示土木匠程施工过程和工程打造项目管理过程,使试验履行者(介入者)易于融入全体施工过程和项目管理过程,颠末过程实时调剂试验参数,实现对课程综现兜牧私夂节制,实现基础实践与过程仿真交融,为试验履行者(介入者)呈现出基于有限资源调配的实时过程管理,构成基础实践、过程仿真和有限资源互相耦合的三维教学体系[9]。


  模块五:修建与智能信息技术虚构仿真试验


  本试验模块重要因此修建与信息技术的结合,依靠虚构实际、多教、人机交互、数据库和网络通讯等技术,构建高度仿真的虚构试验环境和试验对象,门生在虚构环境中睁开试验,到达教学大纲所请求的教学效果。利用虚构试验台可供门生自己动手设置设备摆设、衔接、调节和应用试验仪器设备停止试验;允许门生根据台上供给的器材从容搭建任意正当的典型试验,或试验案例,取代仅由教师设计试验过程的。同备菔导使程项偏向施工现场管理的各项请求,在“虚构实际工作现场”的工程项目中锻炼现场管理的综合能力,清楚施工现场管理的工作流程、履行要点、国度模范等。


  颠末过程采纳虚构试验教学体系,可以或许或许打破光阴、地点和设备数目标限制。门生可以或许或许在一个更“安全”的环境下做试验,顾虑更少,从容度更大。门生在试验过程中更容易获得相干知识,试验结果更容易保留。对教师和管理职员来讲,试验教学过程更容易节制,试验教学的指点效力更高。


  三、构建虚构仿真试验教学体系的意义


  1.实现土木匠程试验教学理念改革


  虚构仿真试验室在打造实现之后,在新的试验室打造理念与经营情势下,试验室将处于凋谢、非均衡状况会赓续地与外界停止信息、物质的换,从而颠末过程赓续发生正反馈,改变原有依赖门路,到达全体的赓续上升,可实现校内同享、校际换弧多方联动的大平台[10]。如:凋谢的教学实训体系,用户将不只仅局限于本专业或本学院的门生,而是可以或许或许在多专业、多学科、多学院之间停止资源同享,最大化的发挥试验室效用,成为微型社会运作的载体;科研平台:科研平台的搭建可以或许或许诱收回更多的进级需要,并可引入前沿性的术效果;社会效劳:社会效劳是国度与社会反付与黉舍的重要职责,而颠末过程社会效劳的介入,更能使试验室间接接受社会的检验,并积聚起进级睁开的资金。因而,在进级需要的导向下,借助于自我资金的积聚、内部资源的支撑,引进更新的术与设备,到达自我更新的偏向。


  2.创新土木匠程试验教学与人才网网造就情势


  虚构仿真试验室在打造实现之后,在新的试验室打造与经营情势下,试验室将成为一个黉舍为社会供给效劳的窗口[11],使其不只仅是一个黉舍的大学,不只仅是在校生实训的场合,而是一个社会的大学,是全社会职员可以或许或许停止学习晋升的基地。


  赓续创新合作办法与交换,树立西部地区土木匠程虚构仿真试验教学中央树模基地,极力成为黉舍与企业的纽带与桥梁,赓续实现新技术、新软件与试验教学的慎密结合,传承企业的先辈实践经验和实际必要,极力睁开各种凋谢性教学实践关键,造就高层次、工程型、复合型国际化人才网网[12]。


  四、构建虚构仿真试验教学体系的偏向


  1.构建基于门生创新能力造就,循序渐进、全面体系的虚构仿真试验教学体系


  (1)虚构教学试验项目由构件到布局;由上部修建布局到场地、地基;由设计到施工;由非智能化到智能化,全体教学体系全面、体系,循序渐进,利于门生疾速、体系目制。


  (2)依靠学科特色优势和地区特色,开设与土木匠程及相干专业密切联系的虚构教学试验项目,拓宽门生思绪、引发停止创新思维的能源,实现门生综合本质与创新能力的造就。


  (3)利用科研效果转化具有较高水准、交融多门专业课程内容的虚构试验项目,构成高动身点、实践性与设计性强、特出综合能力与创新能力造就的虚构试验教学体系。


  2.创新校企合作情势,打造先辈虚构仿真试验教学技术教


  (1)增强与国内外高程度信息技术公司的合作,共建合作研发技术培训基地,创新校企合作情势,实现虚构试验教学的先辈性和前沿睁开。


  (2)实现新技术、新效果的即时转化,增强校企试验人才网网团队打造和交换,打造多维虚构试验教学创新平台。


  3.创新虚构仿真试验教学造就情势和发挥地区引领树模感化


  (1)积极睁开多级科研训练项目帮助计划,引导门生共性化学习和实践,多方位造就门生的科研本质和创新能力。


  (2)容身西部,深挖潜力,赓续增强科技创新能力,推出高程度的虚构试验教学与科研效果,发挥特色,实现在土木匠程虚构仿真试验教学与改革领域的树模感化。


  五、结论


  土木匠程虚构仿真试验教学体系的构建效劳更多的对象,更丰富的教学资源来源,更广、更多层次人才网网的供给。在应用对象方面,凋谢型试验室的应用对象将从繁多专业门生,扩大为多专业,如:工程管理专业、信息技术专业、土木匠程专业、计算机专业等等,从本校应用扩大到兄弟院校、企业职员等等;在教学资源设备方面,也打破了原有试验室仅依靠教师的繁多资源,而是整合了更多、更新的行业资源、学术资源等;末了,在人才网网造就方面,也覆盖了操纵层、管理层、计谋层在内的多方位人才网网输入情势。


  总之,探究土木匠程虚构仿真试验教学体系打造,深入试验教学体系改革,对付提高教学品德、增进创新人才网网造就和打造创新型国度具有重要的感化和实际意义。同时赓续发挥窗口感化,引领在西部地区土木匠程领域的辐射树模感化,创新虚构仿真试验教学新理念,开拓虚构仿真试验教学的三维平面教学思绪,实现中央虚构仿真试验的新睁开,为试验教学的睁开做出新的贡献。

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