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    土木工程類非破壞性實(shí)驗(yàn)虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)
    ——以簡支鋼桁架梁靜載實(shí)驗(yàn)為例

    2020-10-09 13:33:24占玉林岳凡凡葉華文徐騰飛鄧開來
    關(guān)鍵詞:桁架撓度構(gòu)件

    占玉林,岳凡凡,葉華文,馮 嵐,徐騰飛,鄧開來

    (西南交通大學(xué) 土木工程學(xué)院,土木工程國家級實(shí)驗(yàn)示范教學(xué)中心,四川 成都 610031)

    虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)順應(yīng)了教育信息化的發(fā)展趨勢和現(xiàn)實(shí)需要,必將對高等教育質(zhì)量的提升和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深化,產(chǎn)生積極而重要的影響[1-2]。目前,國外很多大學(xué)均開設(shè)有交互式虛擬仿真實(shí)驗(yàn),根據(jù)各實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和要求,構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的虛擬實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生開展實(shí)踐性學(xué)習(xí)提供實(shí)驗(yàn)條件,很多大學(xué)也早已實(shí)現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程虛擬教學(xué);在國內(nèi),教育部于2013年 3 月頒布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020 年)》提出了建立具有中國特色的教育信息化體系,對高等教育信息化建設(shè)提出了發(fā)展目標(biāo)與基本要求,國內(nèi)高校也逐漸重視教育信息化建設(shè),而具有代表性的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)也正處在初步發(fā)展階段,未來仍要面臨很多的挑戰(zhàn)[3-5]。

    實(shí)驗(yàn)課程作為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要環(huán)節(jié),實(shí)驗(yàn)教學(xué)在這一過程中起到重要的作用,對于學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)尤為重要。結(jié)合土木工程類專業(yè)的實(shí)踐能力培養(yǎng)要求,相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有理論性強(qiáng)、實(shí)操性高、動(dòng)手頻繁等特征[6]。在土木工程大類培養(yǎng)方案中,“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”課程是一門重要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程,而“簡支鋼桁架靜載非破壞實(shí)驗(yàn)”又是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),同時(shí)該環(huán)節(jié)又是“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”“鋼橋”等課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)。然而,由于簡支鋼桁架靜載非破壞性實(shí)體荷載實(shí)驗(yàn)具有體量大、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間長、危險(xiǎn)性高及測試內(nèi)容多等特點(diǎn),限制了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的參與度,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)體實(shí)驗(yàn)中缺失了對結(jié)構(gòu)荷載實(shí)驗(yàn)很多重要環(huán)節(jié)的了解和認(rèn)識[7-13]。同時(shí),該實(shí)體實(shí)驗(yàn)服務(wù)對象眾多,師資相對缺乏,且實(shí)驗(yàn)對象較為固定單一,而“簡支鋼桁架靜載非破壞性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)”可以有效地解決這一矛盾,與實(shí)體實(shí)驗(yàn)形成良好的互補(bǔ)。因此,有必要構(gòu)建簡支鋼桁架靜載非破壞性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)課本知識在平臺(tái)上獨(dú)立進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn),之后再進(jìn)行典型或者分組實(shí)體實(shí)驗(yàn),以“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛”為總目標(biāo)開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn),從而大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的伸縮性和擴(kuò)展性,加快了高校土木工程類專業(yè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新。

    1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)內(nèi)容

    1.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建原理

    該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的基本原理主要是依托土木工程專業(yè)的兩門重要課程——“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”中的桁架計(jì)算理論和“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”中的靜載試驗(yàn)理論,同時(shí)還涉及 “建筑材料”“鋼橋”及“橋梁建造技術(shù)”等課程的相關(guān)知識?;谡n程的理論知識,運(yùn)用多媒體技術(shù),利用計(jì)算機(jī)對多媒體信息進(jìn)行處理從而構(gòu)建逼真的二維和三維場景,運(yùn)用可視化技術(shù)將大量數(shù)據(jù)以圖形或圖像的形式在屏幕上展現(xiàn)出來,運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建“虛擬現(xiàn)場”和“虛擬環(huán)境”,為學(xué)生提供一種身臨其境的感受。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)從原理上真正落實(shí)了“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛”的中心思想,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn),加深學(xué)生對實(shí)體實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識和理解,進(jìn)一步推動(dòng)土木工程類大型不易操作的實(shí)體實(shí)驗(yàn)的開展。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)架總體思路如圖1 所示。

    圖1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)架總體思路

    1.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的內(nèi)容

    結(jié)合土木工程培養(yǎng)方案和課程大綱,簡支鋼桁架靜載非破壞性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的主要內(nèi)容框架如圖2 所示。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要包括:

    (1)構(gòu)件理論計(jì)算。根據(jù)“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”“鋼橋”課程中所學(xué)的計(jì)算理論知識完成桁架特征計(jì)算,包括構(gòu)件的弦桿荷載、腹桿荷載、控制斷面的應(yīng)變和撓度計(jì)算及變形形態(tài)分析等。

    (2)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。根據(jù)計(jì)算的桁架特征值,并按照“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”課程中的相關(guān)理論知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加載方案和量測方案。加載方案的設(shè)計(jì)需要考慮確定桁架的正常使用極限荷載,量測方案應(yīng)包括弦桿及腹桿的應(yīng)變測點(diǎn)布置、節(jié)點(diǎn)區(qū)附近的桿件應(yīng)變測點(diǎn)布置以及撓度測點(diǎn)布置等。

    (3)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)涉及了“建筑材料”“鋼橋”及“橋梁建造技術(shù)”課程中的施工知識和材料強(qiáng)度試驗(yàn)知識以及“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”等課程的結(jié)構(gòu)變形測試的相關(guān)知識。首先,通過視頻及圖片演示桁架制作流程,包括對設(shè)計(jì)圖紙的解析、型材下料加工、桁架焊接、實(shí)測材料強(qiáng)度等過程。構(gòu)件制作演示視頻結(jié)束后,學(xué)生在交互式的操作系統(tǒng)下完成安裝構(gòu)件及加載設(shè)備(包括支墩、支座、構(gòu)件、分載梁、千斤頂、荷載傳感器等)、粘貼電阻應(yīng)變計(jì)、連接應(yīng)變量測儀器、布置安裝撓度測點(diǎn)及測試儀器等任務(wù)。

    (4)實(shí)驗(yàn)加載測量環(huán)節(jié)。在交互式操作環(huán)境下,按照既定的實(shí)驗(yàn)加載方案以虛擬仿真方式操作千斤頂加載系統(tǒng)對桁架施加荷載,并測量和記錄應(yīng)變、撓度等數(shù)據(jù)。

    (5)數(shù)據(jù)分析處理及評定。根據(jù)“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”課程中相關(guān)的數(shù)據(jù)處理分析及工作性能評定等理論知識對測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,得到能夠評定結(jié)構(gòu)性能的相關(guān)參數(shù),并通過計(jì)算數(shù)據(jù)對構(gòu)件的安全性等指標(biāo)進(jìn)行評定。

    圖2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要內(nèi)容

    2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的功能

    圖3 桁架設(shè)計(jì)

    簡支鋼桁架靜載非破壞性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠體現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的所有環(huán)節(jié),涵蓋了從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)構(gòu)件安裝和實(shí)驗(yàn)加載及數(shù)據(jù)采集,直至最后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析及工作性能評定的全過程。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為綜合設(shè)計(jì)型,最大的特點(diǎn)是高真實(shí)度地再現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)場景,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中體驗(yàn)到身臨其境的感覺。而且,在交互式實(shí)驗(yàn)操作過程中,學(xué)生通過操作鍵盤及鼠標(biāo)等,真實(shí)模擬安裝構(gòu)件及加載設(shè)備過程,模擬應(yīng)變、撓度等測試儀器的安裝、調(diào)試、測試過程,并模擬加載及數(shù)據(jù)采集過程。通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠全面了解和掌握大型結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的全過程,充分體會(huì)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中所起的重要作用,將“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”“建筑材料”及“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”等課程與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合”,完成從理論認(rèn)知到創(chuàng)新應(yīng)用的質(zhì)變。學(xué)生實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程,并對實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行理論計(jì)算,完成預(yù)習(xí)報(bào)告;上機(jī)后首先完成實(shí)驗(yàn)的規(guī)劃:桁架尺寸的確定、構(gòu)件的選擇、材料強(qiáng)度選擇和加載方式的設(shè)計(jì)。然后,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的安裝及操作環(huán)節(jié):安裝支座、防沖擊保護(hù)裝置、桁架、加荷裝置千斤頂、撓度測試儀器、應(yīng)變測試傳感器和連接設(shè)備。最后,學(xué)生進(jìn)入測試環(huán)節(jié):按設(shè)計(jì)的加載程序加載、讀取撓度值和應(yīng)變值,循環(huán)加載過程,直到實(shí)驗(yàn)完成。學(xué)生完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)后,再進(jìn)行實(shí)體實(shí)驗(yàn),通過虛實(shí)結(jié)合,相輔相成地系統(tǒng)掌握結(jié)構(gòu)靜載實(shí)驗(yàn)全過程。最后,結(jié)合實(shí)體實(shí)驗(yàn)獲得的真實(shí)的靜載測試數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行分析計(jì)算,評定結(jié)構(gòu)的工作性能及安全性能,完成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,提交教師審核并綜合評分。

    2.1 學(xué)生交互性操作步驟說明

    (1)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),登錄個(gè)人用戶;

    (2)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)桁架(不同尺寸、不同型材),確定實(shí)測材料強(qiáng)度,如圖3 所示;

    (3)設(shè)計(jì)加載程序,如圖4 所示;

    (4)選擇自己的實(shí)驗(yàn)分組號;

    (5)實(shí)驗(yàn)方案完成后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。

    2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及實(shí)施環(huán)節(jié)

    實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的操作界面是真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的虛擬界面,如圖5 所示。該界面可實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互,通過使用鼠標(biāo)、鍵盤控制虛擬場景中的“自己”,如圖6 所示,完成一系列的人物動(dòng)作,包括行走、轉(zhuǎn)向、抬頭、低頭、拿起、搬運(yùn)、放下、校位、按鈕、粘貼、連線、加載、讀數(shù)等,學(xué)生通過交互式操作系統(tǒng)自行完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程。該環(huán)節(jié)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)的中心環(huán)節(jié),包含的操作步驟多達(dá)數(shù)十個(gè)。

    圖4 材質(zhì)確定及設(shè)計(jì)加載程序

    2.3 實(shí)驗(yàn)主要步驟

    (1)觀看構(gòu)件制作視頻。

    (2)構(gòu)件及加載設(shè)備安裝,安裝順序?yàn)橹Ф铡⒅ё?、?gòu)件、分配梁支座、分配梁,其中包括支墩及分配梁支座的定位,如圖7 所示。

    (3)測量儀器的布置與連接(步驟順序不分前后,可交叉進(jìn)行):①應(yīng)變測試的測點(diǎn)布置及儀器連接,主要包括布置應(yīng)變測點(diǎn)、布置補(bǔ)償測點(diǎn),測點(diǎn)布置完成后連接應(yīng)變儀等,如圖8 所示;②撓度測量儀器的安裝,主要包括百分表支架及百分表的安裝。

    圖5 實(shí)驗(yàn)整體操作環(huán)境

    圖6 操作控制方式

    圖7 實(shí)驗(yàn)加載設(shè)備安裝

    圖8 位移傳感器布置及應(yīng)變儀的連接

    (4)打開壓力傳感器及應(yīng)變儀開關(guān)。

    (5)按照加載程序進(jìn)行加載并測讀應(yīng)變、撓度,主要包括:①點(diǎn)擊加載千斤頂,按設(shè)定的加載程序進(jìn)行加載,如圖9 所示;②對于應(yīng)變、撓度的觀測(順序不分前后),點(diǎn)擊應(yīng)變測試主機(jī)屏幕,讀取應(yīng)變數(shù)據(jù)并記錄,點(diǎn)擊所有百分表,讀取數(shù)據(jù)并記錄,如圖10所示;③重復(fù)以上兩個(gè)步驟直至完成所有級別加載。

    圖9 加載控制界面

    圖10 應(yīng)變測試撓度觀測示意

    (6)在用戶完成了整個(gè)加載程序,或者直接終止了實(shí)驗(yàn)后,系統(tǒng)會(huì)跳轉(zhuǎn)至實(shí)驗(yàn)結(jié)果界面。該界面主要由系統(tǒng)通過智能分析操作數(shù)據(jù)、讀取結(jié)果等得出,如圖11所示。至此,已完成實(shí)驗(yàn)的主要步驟,如圖12 所示。

    圖11 實(shí)驗(yàn)結(jié)果界面示意

    2.4 實(shí)體實(shí)驗(yàn)及成績評定

    完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行實(shí)體實(shí)驗(yàn),學(xué)生對實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算,評定結(jié)構(gòu)工作性能,完成并上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告。簡支鋼桁架非破壞性實(shí)驗(yàn)的最終成績組成及考核標(biāo)準(zhǔn)見表 1。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)出勤、課堂測試、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)體實(shí)驗(yàn)及提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行綜合評分。

    圖12 實(shí)驗(yàn)主要步驟

    表1 簡支鋼桁架非破壞性實(shí)驗(yàn)成績組成及考核標(biāo)準(zhǔn)

    3 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的應(yīng)用效果

    通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),學(xué)生能夠了解和掌握“土木工程試驗(yàn)與量測技術(shù)”課程中所涉及的實(shí)驗(yàn)與檢測理論知識和儀器設(shè)備的使用方法,全面認(rèn)識結(jié)構(gòu)荷載實(shí)驗(yàn)的全過程,并通過實(shí)驗(yàn)中的構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算分析,以及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),從感性上更深刻地掌握“鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”中所涉及的理論知識,最后結(jié)合實(shí)體實(shí)驗(yàn)獲得真實(shí)的靜載測試數(shù)據(jù)(特別是在虛擬仿真系統(tǒng)下無法真實(shí)模擬的節(jié)點(diǎn)區(qū)附近對桿件應(yīng)變的影響的觀測結(jié)果),并對其進(jìn)行分析計(jì)算,評定結(jié)構(gòu)的工作性能及安全性能,完成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。簡支鋼桁架靜載非破壞性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)按照規(guī)劃的實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)框架,面向土木工程學(xué)院土木大類專業(yè)3 年級及以上學(xué)生,注重理論結(jié)合實(shí)踐和師生之間的互動(dòng),實(shí)現(xiàn)高危、無法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。2018 年,本項(xiàng)目成果獲批國家級虛擬仿真項(xiàng)目,初期受益學(xué)生約1 500 人,隨后逐年遞增。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用中體現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢有以下幾點(diǎn):

    (1)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)思路。依托虛擬仿真技術(shù),打通大型工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)全路徑教學(xué)過程。原型工程結(jié)構(gòu)尺度數(shù)十米,傳統(tǒng)實(shí)物縮尺模型實(shí)驗(yàn)存在體量大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高、單次實(shí)驗(yàn)服務(wù)對象有限、對指導(dǎo)教師依賴嚴(yán)重等缺點(diǎn)。虛擬仿真平臺(tái)的建設(shè)立足二十余年教學(xué)積累,依托虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在有限課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生參與到實(shí)際大型工程結(jié)構(gòu)模型實(shí)驗(yàn)的“方案設(shè)計(jì)、構(gòu)件制備、設(shè)備安裝、測點(diǎn)準(zhǔn)備、加載實(shí)施、數(shù)據(jù)測試、實(shí)驗(yàn)復(fù)位、分析評價(jià)、報(bào)告編制”全過程。

    (2)教學(xué)方法。采用交互式技術(shù),實(shí)現(xiàn)多任務(wù)、可重復(fù)式操作,提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度。傳統(tǒng)實(shí)物模型實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備周期長、大型設(shè)備動(dòng)用多、學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)及自行指揮整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程難度大。以我校每年級600 名土木學(xué)生的規(guī)模為例,學(xué)生真正動(dòng)手參與的環(huán)節(jié)受限。本項(xiàng)目中全過程使用人機(jī)交互技術(shù),學(xué)生可完成裝配、貼片、加載、讀數(shù)等多任務(wù)操作,并能多次反復(fù)使用程序訓(xùn)練結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技能,在虛擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了“人人動(dòng)手、全面參與”的教學(xué)目標(biāo)。

    (3)評價(jià)體系。構(gòu)建層次化模塊結(jié)構(gòu),多方位訓(xùn)練土木工程核心實(shí)踐能力。在我校土木人才的培養(yǎng)中,專業(yè)核心能力的訓(xùn)練已從“測、繪、算”拓展為“測、繪、算、研、管”5 大核心能力。本項(xiàng)目中設(shè)置有“實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、加載測試及分析評定”4 大模塊,除基本的撓度測試、應(yīng)變測試外,對實(shí)驗(yàn)方案研究、實(shí)驗(yàn)方案繪制、實(shí)驗(yàn)實(shí)施組織管理、實(shí)驗(yàn)加載參數(shù)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析和研究、結(jié)構(gòu)性能評定等能力均實(shí)現(xiàn)了有效訓(xùn)練,全面對接培養(yǎng)創(chuàng)新型土木人才的目標(biāo)要求。

    (4)傳統(tǒng)教學(xué)的延伸與拓展。貫徹“能實(shí)不虛”,突出“虛實(shí)結(jié)合”,有力引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新思維。學(xué)生借助虛擬仿真項(xiàng)目開展實(shí)驗(yàn)的“預(yù)習(xí)、實(shí)操、復(fù)習(xí)”過程,并有多維度實(shí)驗(yàn)評分作參考。結(jié)合課內(nèi)4 學(xué)時(shí)實(shí)物實(shí)驗(yàn),在虛實(shí)結(jié)合模式中提升了學(xué)生對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)測試知識的理解。4 年多的教學(xué)應(yīng)用效果反饋,學(xué)生實(shí)現(xiàn)了從單純“完成實(shí)驗(yàn)學(xué)分”到更深入“思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案”的轉(zhuǎn)變。本項(xiàng)目依托國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了開放運(yùn)行,促進(jìn)了學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

    4 結(jié)語

    虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目具有實(shí)驗(yàn)條件便利、安全性高和實(shí)驗(yàn)成本低的優(yōu)勢,在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有越來越重要的地位。虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)以“虛實(shí)結(jié)合、能實(shí)不虛”為總目標(biāo),具有開發(fā)靈活、擺脫時(shí)間與空間的各種限制等優(yōu)點(diǎn),在高校經(jīng)費(fèi)投入有限的條件下,通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源共享、人盡其才、財(cái)盡其力、物盡其用,不僅是推動(dòng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新的重要方向、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源結(jié)構(gòu)的重要途徑,也是高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的趨勢。

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