虚拟仿真技术在高职建筑类实训中的应用

卢家胜

摘 要：虚拟仿真实训由于其可以模拟真实的实训环境，能够降低建筑类实训的危险系数，降低实训成本，提供相应的实训环境，使实训者提高实训学习的兴趣，近年来，在建筑类专业实训中变得不可缺少。本文以三好实训仿真平台为例，介绍了虚拟仿真技术在建筑类专业学生实训实习中的应用。

关键词：实训；虚拟仿真；建筑；三好

引言：

随着现代信息技术的发展和国家对其大力要求，虚拟仿真实训在职业教育领域得到大面积的推广。虚拟仿真实训具有多方面的优势，他能解决实际实训不能解决或者条件不允许解决的问题。在建筑领域，学生实际参加实训具有危险系数高，费用高等问题，学生得不到演示和个性化辅导，而且建筑行业实训内容多，周期长，系统衔接知识面广。所以学生往往不能很好的全面掌握行业知识，就业后，实际工作会感到力不从心。

虚拟仿真技术是在仿真技术的基础之上，利用计算机技术构建实际存在或者需要的场景，从而进行系列实验的技术。计算机可以构建立体模型，相应的参数也可以根据实验要求进行设置。学生可以通过视觉、触觉、听觉感受虚拟环境，使学生操作起来身临其境，增加学习的兴趣。

一、三好仿真实训系统及建设理念

三好建筑工程仿真实训平台是结合当前最为流行的三维仿真技术，专门为开设有建筑类专业的中、高等院校而开发，以解决建筑类专业学生的实习实训任务为目标而打造的一款综合性系统软件。整个软件以当前施工现场流行的施工工艺和施工管理为主线，以真实的施工项目为背景而开发，人机交互加三维场景，将整个建筑工程搬进实训室，使学生身临其境，不出校门，即可完成实习、实训任务。从而达到学校育人和企业用人的无缝对接。

西安三好软件通过建筑工程仿真实训平台，将真实的项目施工现场搬进实训室，学生直接参与现场施工工艺和管理流程，从而了解施工现场的安全风险评价、安全预案、施工方案等技术资料，以提高其在施工当中的安全意识。同时，在实训平台的仿真操作中，达到了理论结合实际的效果，更有力的帮助学生巩固所学知识和技能，提升其应用和管理水平。

二、三好实训仿真平台包含的内容及功能

1、强大的素材资料库

以真实项目为背景，包含有全部CAD图纸、施工方案、安全技术交底、交接检查记录、检验批记录、隐蔽工程检查记录单等。所在资料以国家规范标准为依据，同时结合地方规范和标准。从而使建筑类专业的学生实习、实训无忧。丰富的视频资料和动画，为教师的教学提供了大量的素材，为教师的备课和教学工作提供了有力的帮助。

2、完备的项目施工流程

模块的设置按照施工流程顺序，从开工准备到竣工，引导学生全程学习、参与，并生成该相应的施工方案等资料；以实际工程为背景，三维场景还原施工现场，配套施工图纸，使学生深临其境、参与施工整个过程；配套实训任务书，以任务书指导学生完成每次实训，并生成实训报告，提升学生的动手能力，掌握现行的规范和图集。三好实训仿真平台包含六大模块：测量放线工程、地基与基础工程、主体结构工程、屋面工程、装饰与装修工程以及安全文明标化工地。。同时平台又分为平面控制网测量、高程控制网测量、基础施工测量、基础结构施工测量、砖胎膜施工测量、主体结构施工测量、机械挖土、回填土、土钉墙支护、沉管扩夯灌注桩、砖胎膜施工、防水基层、高聚合物改性沥青卷材防水层、地下防水细部构造、防水保护层、钢筋加工、钢筋滚扎直螺纹连接、钢筋电渣压力焊连接、钢筋闪光对焊连接等，共计50个子任务，基本包含整个建筑流程的主要部分。

3、身临其境的动态效果

三好仿真实训平台提供三维模型、仿游戏操作模式、工具箱、地图等工具。三维模型：真实还原施工现场，将施工现场搬到实训室。施工现场、施工工艺以及施工管理，以创鲁班奖的标准来设计和开发。仿游戏的操作模式：充分激发学生的学习兴趣。工具箱：实现项目施工过程当中用到的材料、设备和工具。让学生切实熟悉施工当中所用到的器具，并掌握这些器具的用途和用法。地图：在漫游的过程中，清楚自己在整个场地中的位置，并通过地图中独有的热点，实现快速跳转。

三、虚拟仿真软件能所不能--虚拟实训平台的局限性与对策

通过建筑工程仿真实训平台，将真实的项目施工现场搬进实训室，学生直接参与现场施工工艺和管理流程，从而了解施工现场的安全风险评价、安全预案、施工方案等技术资料，以提高其在施工当中的安全意识。同时，在实训平台的仿真操作中，达到了理论结合实际的效果，更有力的帮助学生巩固所学知识和技能，提升其应用和管理水平。由于是虚拟仿真实训，学生通过不断的实验来巩固基础知识，往往动手机会较少或者动手能力超差，对于建筑的一系列操作流程或者工艺流程，停留在基础知识的掌握上。对于建筑类行业，我们更着重在实际的亲身体验，施工工艺细节的把握，实际技能的塑形，各种实际情况、紧急情况甚至是危险状况的处理上。另外学生不可能一直生活在学校这个相对单一的社会环境下，他们要学会处理各种人际关系，掌握人与人之间的沟通技巧，提升自己的交际能力。而这些难以在实验室的环境中得到提升。

1、学生现场感差

学生无法深刻领会真实的生产流程，因此无法建立实际工程和流程的感性认识。心理学研究表明，人们对知识的掌握，亲生体验可以达到80%。学生通过亲身实训，可以掌握实际的建筑技能，处理好各种人際关系，使自己成为一个因子嵌入到整个建筑流程中。

2、缺乏安全生产意识

实训平台是一种运行在计算机上的虚拟环境。由于游戏一样的虚拟环境，同学会有一种身临其境的感受。他们可以避免各种造作失误，消除存在的各种安全隐患。恰恰如同游戏一般，失败了可以充血重生，长此以往，对可能存在的安全事故存在侥幸心理，消减了同学的安全意识，不利于学员职业道德和职业素养的培养。

除此之外还存在着实训平台软件与教材脱节和平台考核机制不完善等问题。这些问题都需要我们花费大量的时间和精力去解决。

针对以上存在的问题，学校和教师经过长时间的摸索，提出了相应的解决方案。那就是：虚拟实训和理论知识相结合；虚拟实训和实际实训相结合。通过虚拟实训可以突破时间和空间的限制，通过实训对整体建筑流程进行掌握，学生也可以掌握在相应的职能位置的职业技能。同时在实训过程中发现问题或者存在疑惑，可以到工地进行验证。这样反复进行，从总体和细节上掌握各种技能，减少学生从业培训时间，做到毕业就可就业。

结束语：

教育部要求“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验。改革教学方法和手段，融‘教、学、做为一体，强化学生能力的培养。”高校人才培养方案的设计直接关系到大学毕业生的能力结构和就业能力。根据我校实际教学情况，基于项目管理思想和方法的人才培养模式，建立建筑工程仿真实训中心，做到将学校教学和社会需求相结合，将学生的理论知识和技能学习同实践相结合，将学生的专业技能与综合素质相结合，将学生的就业能力和企业的用人要求相结合，形成了完整的、系统的人才培养体系，实现了学生、老师、学校、用人单位和社会等多方共赢。

参考文献：

[1]高翔，强宇明.浅谈土建类虚拟实训室发展状况.建设与发展？2016（8）。

[2]刘芳，莫品疆，梁成龙.利用虚拟仿真技术构建高职实践教学环节的应用研究.大众科技？2014（10）。

[3]郭剑.高等院校开展虚拟仿真实训教学的探讨.中国科教创新导刊？2008（1）。

[4]三好仿真软件软件实训说明书