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第1篇

關(guān)鍵詞:土木工程;仿真技術(shù);實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn);應(yīng)用

實(shí)踐教學(xué)是對教學(xué)理論的進(jìn)一步加強(qiáng)，學(xué)生在此過程中也能夠有效提升自身的創(chuàng)新精神與動手能力。過去大眾化、講學(xué)式的教育體系對實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的認(rèn)識不夠，因此很多學(xué)生面臨畢業(yè)之后找工作難的窘境。通過加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、推動創(chuàng)新教育的方式，能夠有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，為現(xiàn)代社會培養(yǎng)更多實(shí)用型人才。

一、土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中仿真技術(shù)的問題

在我國有很多高校的土木工程專業(yè)在教學(xué)時依然沒有創(chuàng)新，還是在按照已經(jīng)過時的模式進(jìn)行教學(xué)，雖然也涉及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，但效果不佳，并且基本上只是流于形式，實(shí)際效果有限。通常高職院校會有近一年的實(shí)訓(xùn)期，在這么短的時間內(nèi)是很難進(jìn)行施工實(shí)訓(xùn)的。即使在訓(xùn)練過程中采用集中分散結(jié)合的方式，但施工效果仍舊不理想。由于單一教學(xué)模式的限制，并且對教學(xué)和實(shí)訓(xùn)的安排缺乏合理性，實(shí)訓(xùn)教學(xué)通常難以發(fā)揮應(yīng)有的作用。進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)存在以下幾個問題:第一，不重視實(shí)踐教學(xué)的重要性;第二，對課程體系的設(shè)置缺乏合理性;第三，缺乏實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源;第四，缺乏足夠的實(shí)訓(xùn)教學(xué)時間。

二、土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

(一)虛擬場景建模

通過仿真設(shè)計軟件能夠設(shè)計出具有實(shí)際價值的虛擬場景，制作方法為:第一，用攝像頭拍攝現(xiàn)實(shí)場景，然后利用仿真技術(shù)對所得影響進(jìn)行全景圖合成設(shè)計;第二，通過程序設(shè)計語言和編程軟件生成場景［1］;第三，使用仿真設(shè)計軟件制作虛擬三維場景。以上步驟需要用到的主要軟件有3DSMAX軟件和VRML軟件，結(jié)合兩款軟件的使用方法為:首先，制作場景貼圖、動畫、造型等;其次，將場景導(dǎo)出至VRML;最后，修改源程序代碼，添加所需文件，并進(jìn)行相應(yīng)操作。

(二)實(shí)現(xiàn)物理建模

通過Export命令，對建模得到的max文件進(jìn)行導(dǎo)出，導(dǎo)出后的文件為wr1文件，然后對導(dǎo)出的文件進(jìn)行建模。這一過程可以通過VRML的傳感器節(jié)點(diǎn)完成，同時通過事件及路由器實(shí)現(xiàn)。

(三)實(shí)現(xiàn)行為建模

以Script節(jié)點(diǎn)定義及改變場景對象的外觀及行為，當(dāng)Script節(jié)點(diǎn)開始初始化，某個程序腳本就會被調(diào)用。該事件在VRML場景中會被檢測出來，并傳遞至JAVA，通過JAVA對其作出相應(yīng)的響應(yīng)，也可以進(jìn)行反向傳遞。

(四)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

虛擬的仿真教學(xué)環(huán)境可以對網(wǎng)絡(luò)中的信息資源進(jìn)行高效利用，確保實(shí)訓(xùn)教學(xué)具有動態(tài)有效性。例如Flashmx等工具能夠進(jìn)行在線虛擬實(shí)習(xí)活動，具有十分廣泛的教學(xué)覆蓋面，在當(dāng)前常用的輔助實(shí)訓(xùn)教學(xué)工具中，最具發(fā)展前景。通過信息技術(shù)能夠建立遠(yuǎn)程服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的系統(tǒng)資源共享，這也是虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)未來進(jìn)展的主要方向之一［2］。利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)能夠給學(xué)生提供大量學(xué)習(xí)資料，保證學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)訓(xùn)可以運(yùn)用web三層結(jié)構(gòu)建立B/S架構(gòu)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。

三、土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中應(yīng)用仿真技術(shù)的方法

(一)在教學(xué)中建立規(guī)范化的仿真技術(shù)

虛擬仿真技術(shù)具有人機(jī)互動的特點(diǎn)，娛樂性強(qiáng)并且能夠形象直觀地表現(xiàn)畫面，有助于學(xué)生的記憶同互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系，能夠營造出逼真的場景，增加體驗(yàn)樂趣。在學(xué)生開始土木工程施工實(shí)習(xí)的后，采用標(biāo)準(zhǔn)化的虛擬仿真技術(shù)能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提升其學(xué)習(xí)主動性，而這一點(diǎn)，在傳統(tǒng)的教條主義教學(xué)模式下是難以實(shí)現(xiàn)的。通過規(guī)范的仿真模擬技術(shù)，能夠很好地重現(xiàn)施工場景，使學(xué)生完美地融入其中。

(二)在教學(xué)中安全控制仿真技術(shù)實(shí)施

仿真技術(shù)通過虛擬成像的方式營造一個看起來真實(shí)的環(huán)境，但由于其特有的虛擬性，因此情境知識看起來和真實(shí)環(huán)境無異，但卻很好地避免了真實(shí)環(huán)境中才會出現(xiàn)的各種危險因素。學(xué)生可以在課堂中融入真實(shí)的施工環(huán)境中去，在實(shí)踐中應(yīng)用理論知識，在虛擬的環(huán)境中對施工過程進(jìn)行安全控制操作，即使存在不規(guī)范問題或其它缺陷，由于不具有危險性并且并非真實(shí)，學(xué)生僅僅會感覺到緊張，但并不會造成危險和損失。虛擬仿真技術(shù)能夠加強(qiáng)學(xué)生規(guī)范化管理建筑施工流程，提高施工的安全水平，降低事故發(fā)生率。

(三)重視仿真技術(shù)的設(shè)計及師資培養(yǎng)

在教學(xué)中引入并應(yīng)用仿真技術(shù)，也是加強(qiáng)土木工程師資力量的重要因素。土木工程是一門以實(shí)踐為主的專業(yè)，培養(yǎng)的也主要是實(shí)用型人才。因此無論是學(xué)生還是教師，都需要具備一定的施工經(jīng)驗(yàn)，才能在將來的工作或教學(xué)活動中，占據(jù)主動。教師在進(jìn)行仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)之前，應(yīng)首先做好完善的準(zhǔn)備工作。在實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的科學(xué)化和精細(xì)化規(guī)劃設(shè)計過程中，教師也應(yīng)具有一定的創(chuàng)新能力。另外，學(xué)校方面也可以積極引入或自行開發(fā)一些具有實(shí)訓(xùn)價值的綜合仿真技術(shù)的土木工程實(shí)習(xí)軟件，充分滿足學(xué)生需求。

(四)在實(shí)習(xí)開展前做好充分準(zhǔn)備工作

在開展實(shí)訓(xùn)之前，教師會根據(jù)實(shí)習(xí)的基本綱要給學(xué)生安排各種實(shí)習(xí)任務(wù)，此外土木工程專業(yè)教師也會專門給學(xué)生安排一些工作，學(xué)生需要根據(jù)自己實(shí)習(xí)的內(nèi)容做一份答辯論文。這種方法有助于培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的能力并培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的團(tuán)隊(duì)意識。并且表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生所上交的論文內(nèi)容也能夠?yàn)榻處熑蘸蠼虒W(xué)水平的提升打下良好基礎(chǔ)，教師也能從中找到各種有價值的案例以供教學(xué)使用。

結(jié)束語

土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)是非常有必要的，這也符合其側(cè)重實(shí)踐應(yīng)用的專業(yè)特點(diǎn)。在實(shí)訓(xùn)中應(yīng)用仿真技術(shù)，學(xué)校在降低成本的同時，也能夠很好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

［1］周國恩，梁鑫，周雨等．基于仿真技術(shù)在土木工程施工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的探索與實(shí)踐［J］．教育教學(xué)論壇，2013，(28):197－198，199．