虚拟仿真技术对土木工程实习的影响

［摘要］随着时代的变迁，传统的土木工程实践出现了不少问题，本文通过介绍土木实践环节中存在的问题，引入虚拟仿真技术在土木实践环节中的应用，以广联达建筑工程岗位综合仿真演练系统为例进行介绍。从学生角度讲述施工虚拟仿真对土木实践环节的影响，在土木实践环节中应用虚拟仿真技术能增强学生理论与实践结合的能力，解决传统的土木实践环节的弊端，培养学生的专业创新能力。

［关键词］施工虚拟仿真;土木工程实习;影响

1土木工程实习的特点

土木工程具有了现代化、多元化和高科技化的特色，其专业性要求从事土木工程行业的人员不仅要有很强的动手能力和实践能力，也要能充分利用先进技术来完成具有时代特色的工程项目［1］。目前我国高校土木工程专业学生多采用到施工现场生产实习和分散实习，实习的内容往往只是项目中的某个阶段，无法系统地接触到施工的整体流程，实践效果差。

2虚拟仿真技术的特点

2．1施工虚拟仿真技术可以实现理论和实践的碰撞

在土木施工理论知识的学习过程中，学生不能够看到实物，老师对施工工序讲解比较抽象，学生难以理解。施工虚拟仿真技术能利用其仿真可视化以虚拟的实物为学生展示完整施工过程，提供给学生一个良好的学习平台，学生能够根据虚拟场景的设定对施工流程的各个细节展开深入了解，尤其是工程施工难点和关键环节有直观性认知，实现理论与实践的结合。

2．2施工虚拟仿真技术具有经济、环保、可调性的特点

通过施工仿真系统模拟实际施工过程，所有的实验是依靠电脑软件及数据设定而成，实验成本低［2］。虚拟仿真可以设定各种错误的环境，让学生分析问题，解决问题，同时根据学生的学习需要设定不同的难度，实现阶梯化与个性化的设计。这能锻炼学生的独立思考能力，加强学生对施工的兴趣以及对实际问题的解决能力。

2．3施工虚拟仿真技术具有空间性和直观性

施工虚拟仿真技术可以实现实验室的全面开放，通过网络技术与设备搭建一个完整的系统，打破时间和空间的限制条件完成各项教学任务。施工虚拟仿真技术可以模拟项目过程，学生结合施工工艺对工程人员、材料、机械进行安排，锻炼学生资源调配能力和工程管理能力。软件融入工程进度，质量，成本三大目标的训练，以三维动画的形式配合得分直观展现。学生能通过训练寻找最佳施工方案和最优工期，并实现合理的最低成本。

3施工虚拟仿真对土木实践环节的影响

施工虚拟仿真在土木实践环节中的应用，能增强学生理论结合实践能力，解决传统土木实践环节的弊端，培养学生的专业创新能力［3］。以下以广联达建筑工程岗位综合仿真演练系统为例进行介绍。

3．1增强学生理论与实践结合的能力

学生通过软件了解五大员在施工阶段的主要职责，强化学习能力。软件通过施工员角色让学生进行技术交底，强化学生对施工技术重难点的掌握及灵活应用能力;通过预算员角色让学生进行工程量的计算及用料、工费的合理安排，提高学生对工程量清单和施工预算的理解;通过材料员角色让学生参与材料选购，混凝土与钢筋进场的检验，提高学生对施工工艺，工程作法(材料作法)，各种材料的材质，规格型号，物理及化学性能的认知;通过质量安全员角色让学生到相应的地点进行安全检查，检验批验收，加强了学生的质量意识，同时增强学生的责任意识，细节意识，纪律意识;通过测量员角色让学生熟悉图纸，了解各部尺寸，施工规范，知晓具体放线部位，让学生做事情更细心。

3．2解决传统当中的弊端

从时间，实习收获，成本，安全四个角度分析。(1)时间角度学生实习的时间较短，工程项目花费时间久，不利于学生了解项目的流程。通过虚拟实验可以让学生接触各种不同规格的项目，不同进度的施工，做到轮岗施工合理安排施工流程，大大节约了实习时间。(2)实习收获角度在传统的土木实习中学生学习收获跟师傅的水平和态度有关。利用软件，遇到问题反复学习，学生可以掌握学习主动权。(3)成本角度对施工单位而言，实习生学习的成本代价高于贡献的劳力成果;对学生而言，学生在外面实习花销往往会比在学校贵。若学生使用软件实习，深刻了解了施工的整体流程，会降低很多成本的损失。(4)安全角度对施工单位而言，学生在实习中安全责任大;对学生而言，施工现场安全隐患多。通过软件实习避免学生在实习过程中发生安全事故。

3．3培养学生创新能力

传统的实践虽然可以提高学生的观感能力，有效的促进理论和实践的结合，但还存在不足。倘若使用虚拟仿真软件进行实践，不仅可以将理论和实践结合，还可以在其基础上创新。即学生可以在体验软件的过程中将软件存在的弊端进行反馈，提出改进的建议。

4结语

综上所述，在当今时代科学飞跃发展的背景下，对于全新的科学技术，要坚持为我所用的原则，在实践中不断探索，创新。土木实践环节中应用的虚拟仿真技术，能增强学生理论与实践结合的能力，解决传统的土木实践环节的弊端，培养学生的专业创新能力。希望我国在未来的土木工程中，能更好的合理利用土木工程新技术，加强理论与技术的融合。

参考文献:

［1］胡今鸿，李鸿飞，黄涛．高校虚拟仿真实验教学资源开放共享机制探究［J］．实验室研究与探索，2015，2(5):140－144．

［2］刘亚丰，余龙江．虚拟仿真实验教学中心建设理念及发展模式探索［J］．实验技术与管理，2016，4(3):108－110．

［3］杜月林，黄刚，王峰，等．建设虚拟仿真实验平台探索创新人才培养模式［J］．实验技术与管理，2015，12(4):26－29．

作者：施良耀 洪秀君 单位：闽南理工学院