道路橋梁工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心運行機制建設(shè)研究

白　云　李　靜

（云南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院　云南昆明　650500）

1　傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)存在的主要問題

傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)過程受交通土建工程建設(shè)項目季節(jié)性強、時空跨度大的特點制約，主要存在一下幾個個方面的問題：

（1）學(xué)生很難做到對公路工程建設(shè)項目全過程的親身體驗。道橋工程施工過程無法在校園內(nèi)再現(xiàn)，即使是學(xué)生在工地現(xiàn)場的實習(xí)也只能是對個別或局部施工的體驗。

（2）學(xué)生很難做到在實習(xí)實訓(xùn)過程中對公路工程各基本組成部分，如路線、路基、路面、橋梁、隧道和交通工程及附屬設(shè)施的全面認識，加之公路工程新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的不斷涌現(xiàn)，短期內(nèi)讓學(xué)生對此有較深了解和認識也很困難。

（3）學(xué)生很難做到對公路工程建設(shè)項目綜合協(xié)同體驗。公路工程項目涉及建設(shè)、施工、設(shè)計、監(jiān)理等多個單位，在具體施工中又涉及人工、材料、機械和工藝的配比等，因此，無論是宏觀協(xié)同，還是微觀協(xié)同，都很難在校園學(xué)習(xí)圈內(nèi)實現(xiàn)。

（4）學(xué)生很難得到因失誤而產(chǎn)生的風(fēng)險體驗。交通土建工程的“不可逆性”、“不可挽回性”，使得交通土建工程的建設(shè)方案選擇充滿了風(fēng)險，但教學(xué)過程中的“試錯”性體驗，又是一種較好的學(xué)習(xí)和認知方式，也是提高學(xué)生責(zé)任意識的好辦法。

2　建設(shè)道路橋梁工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心的意義

虛擬仿真實訓(xùn)，顧名思義，“虛擬”+“仿真”+“實訓(xùn)”，即將真實項目生產(chǎn)過程通過信息化手段進行虛擬，并將生產(chǎn)過程中專業(yè)技能點與專業(yè)課程相對接，通過面向?qū)W生技能訓(xùn)練的教學(xué)設(shè)計，形成一整套可在計算機上獨立運行的實訓(xùn)系統(tǒng)。虛擬仿真實訓(xùn)相較傳統(tǒng)實訓(xùn)的優(yōu)勢在于可將多樣化真實項目、案例等虛擬化后融入實訓(xùn)系統(tǒng)，打破了以往實訓(xùn)受生產(chǎn)過程時間、空間的限制，可隨時隨地感受真實生產(chǎn)過程、訓(xùn)練專業(yè)技能；學(xué)生可根據(jù)自己情況選擇感興趣或技能薄弱環(huán)節(jié)進行選擇性練習(xí)，真正讓按需學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)成為可能，讓學(xué)生的個性與差異性得到充分突顯與尊重，讓學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主人；在虛擬仿真實訓(xùn)系統(tǒng)里，角色體驗成為學(xué)生全面掌握專業(yè)技能的又一重要支持；成本低、安全性高。

建設(shè)虛擬仿真實訓(xùn)中心能解決設(shè)備短缺和落后問題，可以從根本上解決現(xiàn)階段學(xué)校實訓(xùn)教學(xué)的主要問題，它提供了型號齊全、用之不竭、永遠不會損壞的實訓(xùn)設(shè)備，并且可以不斷地擴充和發(fā)展，虛擬實訓(xùn)室的功能可以隨著軟件維護的進行而不斷進步。學(xué)生足不出戶就可以做各項實訓(xùn)，獲得與真實實訓(xùn)一樣的體驗，從而豐富感性認識，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解，減少經(jīng)費的投入，并可向網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、虛擬教育延伸。

3　道路橋梁工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心主要功能

我院道橋工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心五大實訓(xùn)平臺的建設(shè)，能實現(xiàn)以下目標：①通過工程力學(xué)仿真實訓(xùn)使學(xué)生對基本力學(xué)過程（拉、壓、扭、彎）有了全面直觀的認識，使原本枯燥、抽象的理論教學(xué)變得生動形象，在提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時大大提高了學(xué)習(xí)效果。②通過三維虛擬仿真識圖的虛擬仿真訓(xùn)練，為學(xué)生在真實工程與抽象圖紙間建立起了一座溝通的橋梁，提高了學(xué)生空間想象力和工程識圖能力。③道路工程、橋梁工程、盾構(gòu)隧道設(shè)計與施工虛擬仿真實訓(xùn)使學(xué)生對各類工程的結(jié)構(gòu)類型、施工工藝、施工技術(shù)等具備全面、系統(tǒng)的認識，能進行演示觀看、動手操作和自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)等不同層面的實訓(xùn)教學(xué)，讓學(xué)生能完全自主、沉浸地學(xué)習(xí)和體驗。

4　虛擬仿真實訓(xùn)中心運行機制建設(shè)

虛擬仿真實訓(xùn)中心只有不斷將真實生產(chǎn)過程系統(tǒng)全面地融入實踐過程，才能煥發(fā)虛擬仿真實訓(xùn)的生命力，充分發(fā)揮其優(yōu)勢和實訓(xùn)效果。制定適合我院虛擬仿真實訓(xùn)中心持續(xù)發(fā)展的運行機制，讓實訓(xùn)中心更好地為教學(xué)服務(wù)。

4.1　硬件保障

（1）硬件的設(shè)備及時維護，建立完善的硬件故障維護制度。

（2）道橋工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)與信息安全。

依托我院“智慧校園”建設(shè)項目，全面提升虛擬仿真實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)與信息安全，為下一步實訓(xùn)中心實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)資源行業(yè)企業(yè)共享、校校共享等遠程教學(xué)培訓(xùn)奠定基礎(chǔ)、提供保障。

4.2　軟件保障（校企合作、師資隊伍、管理制度方面）

4.2.1良好的校企合作平臺為中心建設(shè)提供保障

道橋工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心建設(shè)和運行過程中，離不開道橋工程企業(yè)的支持。應(yīng)本著“優(yōu)勢互補、資源共享”的合作模式，邀請道橋工程企業(yè)深入?yún)⑴c到中心的發(fā)展規(guī)劃、平臺的持續(xù)開發(fā)、實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計、生產(chǎn)性項目資源庫建設(shè)等環(huán)節(jié)，為中心實訓(xùn)項目的真實性、施工技術(shù)的先進性、實訓(xùn)技能點的準確性等方面把好關(guān)。另一方面，依托虛擬實訓(xùn)平臺開發(fā)的軟件公司在軟件開發(fā)領(lǐng)域的專業(yè)性，打造能滿足道橋工程施工技能實訓(xùn)的虛擬仿真實訓(xùn)平臺，將真實項目虛擬化，提供學(xué)生實訓(xùn)，并在后期做好系統(tǒng)維護、更新、再開發(fā)以及相關(guān)師資培訓(xùn)等工作。

4.2.2加強師資隊伍建設(shè)

針對開發(fā)與應(yīng)用虛擬仿真實訓(xùn)平臺過程總遇到的典型性、共通性問題，聯(lián)合軟件公司等采取集中短期培訓(xùn)的方式進行解決，推動項目的開展，提升教師開展虛擬仿真實訓(xùn)的技能，適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)對傳統(tǒng)課堂教學(xué)的影響。

4.2.3建全管理體系

在現(xiàn)有管理模式、管理制度、考評辦法及質(zhì)量保證體系的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際運行過程中遇到的問題及困難，進一步調(diào)整和完善，以適應(yīng)虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)的特點，推進有效運行，提升教學(xué)和服務(wù)質(zhì)量。

道橋工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心以教學(xué)資源的開放共享和充分使用為目標，建立有利于激勵學(xué)生學(xué)習(xí)和提高學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力的教學(xué)效果考核、評價和反饋機制。根據(jù)虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)的特點，制定一系列實訓(xùn)教學(xué)管理規(guī)章制度和辦法，如《虛擬仿真實訓(xùn)室設(shè)備管理辦法》、《虛擬仿真實訓(xùn)室設(shè)備故障處理流程》、《虛擬仿真實訓(xùn)室日常工作管理制度》、《虛擬仿真實訓(xùn)室管理人員崗位責(zé)任》、《虛擬仿真實訓(xùn)室管理辦法》、《虛擬仿真實訓(xùn)室安全、衛(wèi)生管理制度》、《虛擬仿真實訓(xùn)教師定期培訓(xùn)制度》、《虛擬仿真實訓(xùn)室崗前培訓(xùn)制度》、《虛擬仿真實訓(xùn)中心學(xué)評教制度》等。實行目標、崗位責(zé)任制管理，從而使實訓(xùn)中心人員為學(xué)生服務(wù)的意識不斷得到強化，使虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量得到不斷提高。

4.2.4建立質(zhì)量保證體系

（1）建立虛擬仿真實踐教學(xué)研究與人才培養(yǎng)獎勵機制，激勵教師開展虛擬仿真實踐教學(xué)研究，推動虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)系統(tǒng)更加完善、教學(xué)方法更加有效、教學(xué)管理更加科學(xué)，從而保證虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。

（2）做好實訓(xùn)前質(zhì)量控制，組織教師編寫虛擬仿真實訓(xùn)教學(xué)教案，實訓(xùn)任務(wù)書、教材等，并根據(jù)實訓(xùn)過程中的新情況、新要求，及時修訂完善教案、任務(wù)書、教材等，逐步建立與新實訓(xùn)教學(xué)體系相配套的系列教訓(xùn)教材。

（3）跟蹤教學(xué)過程質(zhì)量。在教學(xué)過程中，針對暴露的問題，及時進行集體討論、調(diào)整方案，對平臺系統(tǒng)進行不斷優(yōu)化和改進。對每一次實訓(xùn)、每一個學(xué)生，指導(dǎo)教師都應(yīng)有相應(yīng)記錄，并在實訓(xùn)學(xué)生提交的總結(jié)報告上及時指出和糾正問題。實訓(xùn)課程結(jié)束后，進行操作考試。

（4）進行實訓(xùn)教學(xué)后評價。實訓(xùn)中心定期開展實訓(xùn)教學(xué)教研活動，每學(xué)期課程結(jié)束后一周總結(jié)一個學(xué)期的開放實訓(xùn)成效，實訓(xùn)教師集體討論，針對上學(xué)期實訓(xùn)的難點、問題等進行討論，同時根據(jù)每一屆學(xué)生的實際情況，選擇下學(xué)期實訓(xùn)內(nèi)容，寫出授課計劃和實訓(xùn)教案。

5　總結(jié)

隨著信息技術(shù)的不斷推進，構(gòu)建虛擬仿真實訓(xùn)中心的技術(shù)將得到不斷完善和發(fā)展。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在道橋工程專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)勢是顯而易見的，在高校，應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)建設(shè)實訓(xùn)中心是實訓(xùn)室建設(shè)方面發(fā)展的趨勢，在實踐教學(xué)中必將發(fā)揮越來越深遠的作用。讓道橋工程技術(shù)虛擬仿真實訓(xùn)中心持續(xù)煥發(fā)生命力，必須要有行之有效的完善的運行機制作為保障。