基于VR/MR技術(shù)融合的土木工程創(chuàng)新實(shí)踐中心建設(shè)

王玲　宋宜詳　孔丹丹　閻西康

摘? 要：為適應(yīng)教育、建筑行業(yè)信息化改革發(fā)展的新趨勢，文章分析VR/MR技術(shù)應(yīng)用于土木工程實(shí)踐教學(xué)改革的必要性。闡述“一平臺(tái)、五系統(tǒng)、多模塊”的VR/MR實(shí)踐教學(xué)中心建設(shè)思路與總體框架，中心將VR/MR技術(shù)融入到實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)中，構(gòu)成互聯(lián)互通的五個(gè)系統(tǒng)，形成多模塊、多層次、虛擬可擴(kuò)的信息化教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)指導(dǎo)模式和多元化考核方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實(shí)踐能力，可為同類院校土木工程VR/MR中心建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);土木工程;實(shí)踐中心

中圖分類號(hào)：G642? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-000X（2022）05-0018-05

Abstract： In order to adapt to the new trend of informationization reform and development in education and construction industry， this paper analyzes the necessity of applying VR/MR technology in practical teaching reform of Civil Engineering. The construction idea and overall framework of VR/MR experimental practice teaching center with "one platform， five systems and multiple modules" are systematically expounded. The center uses VR/MR technology to integrate into each link of experimental practice teaching， forming five interconnected systems， forming multi-module， multi-level， virtual and expandable information teaching resources， realizing a variety of immersive teaching guidance models and diversified assessment methods， and cultivating students' innovative spirit and innovative practical ability，which can provide reference for the construction of civil engineering VR/MR center in similar universities.

Keywords： Virtual Reality; Civil Engineering; practice center

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的仿真能力生成一種模擬場景，使用戶沉浸到該環(huán)境中。通過視覺、聽覺、觸覺和動(dòng)作等方式與虛擬現(xiàn)實(shí)中的對(duì)象進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，由此獲得“身臨其境”的感覺和體驗(yàn)。混合現(xiàn)實(shí)（MixReality，MR）是融合現(xiàn)實(shí)和虛擬世界而產(chǎn)生的新的視覺混合現(xiàn)實(shí)環(huán)境。在新的視覺環(huán)境中，物理對(duì)象和數(shù)字對(duì)象共存，實(shí)時(shí)交互。VR/MR技術(shù)在創(chuàng)新教學(xué)方式方法上具有獨(dú)特的優(yōu)勢[1-3]，為學(xué)生提供了沉浸式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓教學(xué)全面視覺化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》強(qiáng)調(diào)通過大數(shù)據(jù)采集與分析，將人工智能切實(shí)融入到實(shí)際教學(xué)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)因材施教、個(gè)性化教學(xué)[4]。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)中占有重要地位，為了進(jìn)一步提升我校土木工程專業(yè)、土木工程卓越工程師及智能建造專業(yè)本科教育質(zhì)量，基于VR/MR技術(shù)融合的創(chuàng)新實(shí)踐中心建設(shè)至關(guān)重要。本文探討VR/MR技術(shù)如何在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中深度融合，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)方式與手段，介紹河北工業(yè)大學(xué)“一平臺(tái)、五系統(tǒng)、多模塊”的VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心建設(shè)成果。中心以提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，以共享優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源為核心，以建設(shè)信息化教學(xué)資源為重點(diǎn)，形成了培養(yǎng)復(fù)合創(chuàng)新型土木工程人才的有效途徑，助力打造一流學(xué)科。

一、土木工程VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心建設(shè)的必要性

通過虛擬現(xiàn)實(shí)VR/MR技術(shù)提供沉浸式的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐互動(dòng)教學(xué)場景，是對(duì)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)的一個(gè)升華，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)多媒體教育互動(dòng)性、體驗(yàn)感不足的缺陷。VR/MR技術(shù)與教學(xué)目標(biāo)和指導(dǎo)信息的無縫結(jié)合，可以有效地解決土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)過程不可逆、操作復(fù)雜危險(xiǎn)，實(shí)驗(yàn)運(yùn)行困難、成本高，實(shí)習(xí)工程項(xiàng)目周期長、過程危險(xiǎn)，實(shí)習(xí)深入?yún)⑴c度低、涉及極端環(huán)境等問題，并通過對(duì)體感互動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)全過程的量化考核[5-8]。教學(xué)手段由傳統(tǒng)的“以教促學(xué)”的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榛?dòng)啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、協(xié)同工作式和情境式等教學(xué)方式，向更加科學(xué)化、高效率方向發(fā)展?？梢?，結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能等全新分析方法，將增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等創(chuàng)新人機(jī)交互技術(shù)與土木工程人才培養(yǎng)深度融合的新一代信息化教學(xué)模式，為提供精準(zhǔn)、個(gè)性化土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)提供了技術(shù)基礎(chǔ)，是與土木工程教育創(chuàng)新融合的重要手段和必然趨勢。

二、VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心總體設(shè)計(jì)

（一）VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心建設(shè)思路

面向土木工程專業(yè)、土木工程卓越工程師、智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)的需求與教學(xué)規(guī)律，VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心按照“一平臺(tái)、五系統(tǒng)、多模塊”總體框架設(shè)計(jì)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了教學(xué)互動(dòng)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練、科學(xué)考評(píng)、研究創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流和成果展示的綜合性教學(xué)。依據(jù)專業(yè)知識(shí)體系與工程實(shí)踐規(guī)律，將平臺(tái)劃分為專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)、資源庫管理系統(tǒng)與教學(xué)管理系統(tǒng)五個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)包含多個(gè)模塊，形成與理論課程相結(jié)合、與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合、與科研項(xiàng)目相結(jié)合、與實(shí)際工程相結(jié)合的五個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通、資源共享、協(xié)同運(yùn)作的一體化VR/MR平臺(tái)。

（二）VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心組織架構(gòu)

VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心“一平臺(tái)、五系統(tǒng)、多模塊”的組織架構(gòu)如圖1所示，實(shí)踐教學(xué)模式從“一刀切”向個(gè)性化、數(shù)字化、創(chuàng)新化轉(zhuǎn)化。硬件和軟件系統(tǒng)的投入既考慮當(dāng)前教學(xué)和科研的需求，也考慮到可擴(kuò)展性。平臺(tái)建設(shè)覆蓋建筑、結(jié)構(gòu)、施工和管理等不同知識(shí)課程，滿足不同難度層次，多專業(yè)學(xué)生從基本概念提高到交互式的虛擬創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知感受、復(fù)雜交互、動(dòng)手操作和多人協(xié)同等不同操作方式，促進(jìn)專業(yè)間互通協(xié)作，成為服務(wù)于全院及全校的VR/MR教學(xué)科研開放平臺(tái)。

三、VR/MR創(chuàng)新實(shí)踐中心系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)及特色

（一）VR/MR專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)系統(tǒng)

VR/MR專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)系統(tǒng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生土木工程專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力。按照知識(shí)體系從不同實(shí)踐環(huán)節(jié)、不同深度及不同實(shí)現(xiàn)方式開發(fā)多個(gè)課程知識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)K。專業(yè)課程知識(shí)模塊包括：不同結(jié)構(gòu)體系基本節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件和整體虛擬仿真模型，施工過程、設(shè)備和方法模型的拆分教學(xué)模塊。實(shí)驗(yàn)儀器教學(xué)模塊包括：土木工程材料耐久性試驗(yàn)、多功能電液伺服加載試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)加載架和反力墻的三維模型操作教學(xué)模塊，學(xué)生通過鼠標(biāo)或觸屏瀏覽、查看實(shí)驗(yàn)室場景和設(shè)備實(shí)驗(yàn)演示，實(shí)現(xiàn)本地和異地交互教學(xué);同時(shí)可進(jìn)入VR/MR瀏覽模式，在VR/MR場景中對(duì)模型進(jìn)行位移、旋轉(zhuǎn)、縮放的基本操作，并對(duì)模型進(jìn)行剖切、爆炸圖、拆解動(dòng)畫的操作及查看標(biāo)記點(diǎn)信息和實(shí)驗(yàn)仿真過程，如圖2所示。該系統(tǒng)拓展了專業(yè)課程知識(shí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課和創(chuàng)新實(shí)踐類課，系統(tǒng)采用開放性的模塊化結(jié)構(gòu)，便于根據(jù)課程知識(shí)對(duì)模型進(jìn)行靈活地增/刪/減和重組。

（二）VR/MR實(shí)驗(yàn)實(shí)踐系統(tǒng)

VR/MR實(shí)驗(yàn)實(shí)踐系統(tǒng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生“教學(xué)做一體化”的實(shí)踐能力和工程能力。利用VR/MR技術(shù)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)室、施工現(xiàn)場和工廠的實(shí)景仿真，針對(duì)復(fù)雜實(shí)驗(yàn)和工程問題開發(fā)VR/MR課程模塊：土木工程材料VR課程;結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)VR課程;裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工VR課程;盾構(gòu)機(jī)施工VR課程。學(xué)生分組進(jìn)行多人協(xié)同、復(fù)雜交互和場景體驗(yàn)，理解專業(yè)知識(shí)，掌握專業(yè)技能。

1. 土木工程材料VR課程

土木工程材料VR課程包括三部分：（1）混凝土的配合比設(shè)計(jì)與拌合物性能、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。通過VR全景視頻技術(shù)展示商品混凝土廠家對(duì)混凝土質(zhì)量控制的全過程，VR場景多人協(xié)同交互操作混凝土和易性、混凝土試塊養(yǎng)護(hù)、混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。使學(xué)生掌握原材料（外加劑、膠凝材料、骨料）不同配合比參數(shù)（水灰比、單位用水量、砂率）對(duì)混凝土拌合物性能、抗壓強(qiáng)度的影響。（2）混凝土耐久性實(shí)驗(yàn)。VR全景3D模型展示實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)裝置，針對(duì)不同環(huán)境條件（凍融、氯離子、硫酸鹽），通過VR設(shè)備多人協(xié)同交互操作混凝土碳化實(shí)驗(yàn)、混凝土氯離子實(shí)驗(yàn)、混凝土抗?jié)B實(shí)驗(yàn)和混凝土抗凍實(shí)驗(yàn)，并沉浸式體驗(yàn)混凝土耐久性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化過程，使學(xué)生掌握混凝土耐久性評(píng)價(jià)指標(biāo)和影響因素。（3）預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)。通過VR全景視頻技術(shù)演示工廠內(nèi)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和養(yǎng)護(hù)過程。本試驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力。

2. 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工VR課程

裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工VR課程包括兩部分：（1）根據(jù)裝配式建筑施工需求，VR設(shè)備及交互操作手柄進(jìn)行裝備和設(shè)施選擇，如圖3（a）所示，包括起重設(shè)備選擇、吊具選擇、灌漿設(shè)備選擇、預(yù)制墻板斜撐體系選擇與布置、疊合板豎向支撐體系選擇與布置、安全設(shè)施選擇、專用工具和儀器選擇等。（2）VR虛擬環(huán)境下模擬預(yù)制墻板和疊合樓板的安裝過程。多人協(xié)同分別扶板及水平位置調(diào)節(jié)，鋼筋與套筒位置調(diào)節(jié)，抄平及底部墊片調(diào)節(jié)，垂直度-斜撐調(diào)節(jié)復(fù)雜交互操作完成預(yù)制墻板和疊合板安裝。通過本實(shí)驗(yàn)的操作，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新知識(shí)結(jié)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3. 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)VR課程

結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)VR課程，通過VR技術(shù)模擬結(jié)構(gòu)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)裝置、傳感器、鋼筋及混凝土試件等，VR全景中植入3D虛擬黑板展示荷載傳感器的標(biāo)定、位移傳感器的標(biāo)定、鋼筋及混凝土的力學(xué)試驗(yàn)全過程，如圖3（b）所示。學(xué)生沉浸式地操作試件的就位，儀器儀表的安裝，VR環(huán)境下計(jì)算界限偏心距，判定構(gòu)件的破壞類型，按大偏心或小偏心受壓動(dòng)畫演示在荷載作用下的試驗(yàn)過程，掌握柱的裂縫發(fā)展過程（3D動(dòng)態(tài)）、荷載-位移曲線（動(dòng)態(tài)平面曲線）、荷載-應(yīng)變曲線（動(dòng)態(tài)平面曲線）的實(shí)時(shí)發(fā)展，以及最后的破壞狀態(tài)并輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

4. 盾構(gòu)機(jī)施工VR課程

盾構(gòu)機(jī)施工VR課程包括兩部分。（1）盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)介紹模塊。真實(shí)還原盾構(gòu)機(jī)施工場景，模型以土壓平衡盾構(gòu)機(jī)為原型設(shè)計(jì)。包括：盾體結(jié)構(gòu)模塊刀盤刀具盾體管片拼裝系統(tǒng)，螺旋輸送機(jī)等展示爆炸圖及配備列表。（2）盾構(gòu)機(jī)任務(wù)實(shí)驗(yàn)?zāi)K。包括：管片拼裝任務(wù)、管片驗(yàn)收、管片涂料制作、管片的運(yùn)輸、同步注漿、管片拼裝成環(huán)和管片修補(bǔ)等，如圖4所示。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了隱蔽工程沉浸式的實(shí)踐環(huán)節(jié)補(bǔ)充。

（三）VR/MR協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)

協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)將土木工程與多學(xué)科技術(shù)、信息和數(shù)據(jù)有機(jī)融入實(shí)踐，通過VR/MR技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)踐觀摩、體驗(yàn)、學(xué)習(xí)到模仿、應(yīng)用和制作，最后提升到運(yùn)用多學(xué)科思維、方法和手段自主探索和主動(dòng)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科交叉融合創(chuàng)新能力。該系統(tǒng)包括協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)模塊和VR/MR編輯及瀏覽工具，如圖5所示。

1. 協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)模塊功能

系統(tǒng)主要模塊：（1）建立鋼結(jié)構(gòu)原理、混凝土基本原理及施工技術(shù)等課程構(gòu)件和整體BIM模型，應(yīng)用VR技術(shù)展示并拆分構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。（2）依托國家重大工程或者科研成果，建立建筑設(shè)計(jì)、施工和管理全壽命周期BIM+VR/MR技術(shù)融于一體的模型，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和科研的有機(jī)結(jié)合。通過三大創(chuàng)新性引擎（多元數(shù)據(jù)處理引擎、精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)控制引擎和算法控制引擎）將3D控制擴(kuò)展至VR/MR眼鏡、仿真精準(zhǔn)逼真。

2. VR/MR編輯工具和瀏覽工具

采用3D課程資源編輯工具感知Studio，師生協(xié)同創(chuàng)新開發(fā)教學(xué)模塊和科研成果模塊，并通過MDA代碼生成技術(shù)導(dǎo)出到MR/VR/PC/App/Web等多個(gè)平臺(tái)。Studio主要功能：（1）兼容FBX、OBJ、3DS、STL及BIM等多種標(biāo)準(zhǔn)3D模型文件編輯操作;（2）編輯JPG或PNG格式文件與3D模型相對(duì)位置綁定，并設(shè)置內(nèi)容，包括 “頁名”“模型名”“識(shí)別圖”“封面圖”等;（3）編輯包含Skeletal Animation、Translate Animation的3D文件，分步驟播放動(dòng)畫，并進(jìn)行細(xì)節(jié)剖切、爆炸圖、拆解編輯; （4）實(shí)現(xiàn)3D模型位移、旋轉(zhuǎn)、縮放等編輯操作，在3D模型上添加文字、圖片、語音和視頻動(dòng)畫等標(biāo)準(zhǔn)信息。通過VR/MR三維瀏覽協(xié)同工具感知viewer管理實(shí)訓(xùn)教學(xué)場景。實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)環(huán)境本地或云服務(wù)遠(yuǎn)程教學(xué)支持下的多人聯(lián)機(jī)（跨平臺(tái)VR/MR/PC）協(xié)同教學(xué)，感知多用戶在同一空間的位置、姿態(tài)與操作;場景模型拖拽操作，動(dòng)畫步驟控制，語音識(shí)別，菜單的召喚，按鈕的觸發(fā)等特殊操作。

（四）資源庫管理系統(tǒng)

資源庫管理系統(tǒng)，旨在面向土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，增強(qiáng)多學(xué)科多專業(yè)交叉融合，加強(qiáng)跨領(lǐng)域計(jì)算機(jī)、人工智能和機(jī)械自動(dòng)化等課程實(shí)踐內(nèi)容的交叉滲透，形成多維度的三維模型資源庫，為協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)提供模型支持。

三維模型資源庫結(jié)合培養(yǎng)方案中結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑構(gòu)造、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造、土木工程施工、工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、工程制圖與識(shí)圖、三維平法識(shí)圖和機(jī)械自動(dòng)化等課程教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)模型資源，包括預(yù)制柱、預(yù)制墻、預(yù)制梁構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)、固定鉸節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、滑動(dòng)鉸節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、夾心保溫外墻板構(gòu)造、全灌漿套筒和半灌漿套筒等1 500余模型。主要特色：（1）模型內(nèi)容虛擬可擴(kuò)。教師和學(xué)生可組合、拆分和擴(kuò)展、編輯等，不斷豐富模型資源，使教學(xué)得心應(yīng)手。（2）專業(yè)內(nèi)容豐富優(yōu)質(zhì)。覆蓋教學(xué)和科研多學(xué)科交叉領(lǐng)域，類別全面，步驟詳盡。（3）工程驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)。依托企業(yè)真實(shí)大型工程，BIM+VR/MR技術(shù)從多維度開發(fā)案例教學(xué)。

（五）教學(xué)平臺(tái)管理系統(tǒng)

教學(xué)平臺(tái)管理系統(tǒng)包括登錄管理、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐模塊管理、成績管理和統(tǒng)計(jì)管理等，如圖6所示。教師和學(xué)生分別授權(quán)專有賬號(hào)登錄。教師統(tǒng)一管理授課內(nèi)容，并授權(quán)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和管理。多人實(shí)時(shí)同步同地或異地協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐，教師和專家在線、局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程1對(duì)1、1對(duì)多指導(dǎo)，VR與MR場景協(xié)同轉(zhuǎn)換，課程結(jié)束后形成學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間和行為數(shù)據(jù)，分析統(tǒng)計(jì)個(gè)人或小組的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)和成績，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程數(shù)據(jù)管理與分析的一致性。

圖6 教學(xué)管理系統(tǒng)組織架構(gòu)

主要特點(diǎn)：（1）教學(xué)效果評(píng)價(jià)科學(xué)客觀，教學(xué)資源、實(shí)踐統(tǒng)計(jì)、指導(dǎo)模式和考核模式等數(shù)據(jù)可分析，可展示;（2）人才培養(yǎng)全過程（理論到實(shí)踐再到能力測試）系統(tǒng)化，教學(xué)類別內(nèi)容全面（專業(yè)教材、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程指導(dǎo)書、電子課件和習(xí)題庫）;（3）教學(xué)過程數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集記錄、量化和追蹤。形成了特色數(shù)字資產(chǎn)，真實(shí)教學(xué)數(shù)據(jù)的長期積累沉淀，為教師的教學(xué)效果評(píng)估和教學(xué)水平提升提供有效支撐，助力一流學(xué)科建設(shè)。

四、結(jié)束語

河北工業(yè)大學(xué)土木工程VR/MR創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中心，是河北省首家將VR/MR等信息化技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，具有高度真實(shí)感、直觀性和精確性的沉浸式實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。平臺(tái)打破了時(shí)間和空間限制，場景內(nèi)容可擴(kuò)展、可配置，多系統(tǒng)互連互通、功能聚合，多樣化教學(xué)模式、考核模式，信息化教學(xué)資源豐富、共享，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)智慧化，全過程數(shù)據(jù)可視化，拓展了土木工程實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的深度和廣度，推動(dòng)了VR/MR技術(shù)與土木工程專業(yè)深度融合的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系改革，有效提高了教學(xué)效果和質(zhì)量。

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基金項(xiàng)目：河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“面向新工科的校企合作土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究”（2019GJJG048）;河北省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目“基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)研究”（2018GJJG040）;河北省研究生示范課程和專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例項(xiàng)目“建筑與土木工程領(lǐng)域工程碩士《案例教學(xué)》課程資源庫建設(shè)研究”（KCJSZ2020015）

作者簡介：王玲（1976-），女，漢族，河北邯鄲人，博士，副教授，VR實(shí)訓(xùn)中心負(fù)責(zé)人，研究方向?yàn)橹悄芙ㄔ煨畔⒒夹g(shù)。