MIDAS仿真技術(shù)在橋梁工程虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，在機(jī)電系統(tǒng)控制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)也占有者舉足輕重的地位。虛擬仿真技術(shù)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式的缺陷，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本文主要從虛擬仿真技術(shù)的含義出發(fā)．闡述了機(jī)電系統(tǒng)控制基礎(chǔ)教學(xué)的概述，以及目前存在的問題，同時(shí)列舉了仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用中的必要性，最后對(duì)仿真技術(shù)的應(yīng)用做了進(jìn)一步分析，得出了仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與積極性的結(jié)論。

分析了虛擬仿真技術(shù)在城鄉(xiāng)土地規(guī)劃教學(xué)中應(yīng)用的必要性,介紹了虛擬仿真技術(shù)在土地利用調(diào)查與評(píng)價(jià)、山水林田湖生命共同體模擬演化、城鄉(xiāng)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目中的典型應(yīng)用,總結(jié)了中國人民大學(xué)將虛擬仿真技術(shù)引入城鄉(xiāng)土地規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成果和特色。在將虛擬仿真技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。

通過編程語言創(chuàng)建集成操作系統(tǒng)平臺(tái),將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖像動(dòng)畫等進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,引入到鋼結(jié)構(gòu)橋梁工程中.深入研究了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在大型復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)橋梁整個(gè)施工過程的應(yīng)用,建立了具有操作性強(qiáng)、人機(jī)交互便利、操作界面友善的平臺(tái),為我國大型鋼結(jié)構(gòu)橋梁的施工組織設(shè)計(jì)提供科學(xué)的理論方法.對(duì)先進(jìn)施工技術(shù)手段進(jìn)行虛擬仿真和預(yù)演,提供橋梁從設(shè)計(jì)、制作、安裝全過程的動(dòng)態(tài)可視化虛擬現(xiàn)實(shí)模型和工程動(dòng)畫,指導(dǎo)工程施工和方案優(yōu)化,大大降低了施工新技術(shù)推廣的應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)成本.

針對(duì)我院實(shí)車道路實(shí)驗(yàn)條件欠缺及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不足,緩解學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)緊張問題,將虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)應(yīng)用于車輛工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,以期得到汽車技術(shù)實(shí)驗(yàn)變化快、成本低、互動(dòng)好、效率高的解決方案,彌補(bǔ)實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)的不足,為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境提供事半功倍的效果。文章通過對(duì)虛擬仿真系統(tǒng)的特色與設(shè)計(jì)開發(fā)的分析,探索虛擬仿真系統(tǒng)在車輛工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用,構(gòu)建適用于汽車性能仿真與測試的虛擬實(shí)驗(yàn)室。

虛擬仿真技術(shù)在教育領(lǐng)域具有相當(dāng)重要的作用,是實(shí)現(xiàn)教育信息化必不可少的環(huán)節(jié)。文章結(jié)合土木工程類本科實(shí)驗(yàn)課程的自身特點(diǎn),探索和分析了虛擬仿真技術(shù)在土木工程類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用。旨在為其他高校相關(guān)實(shí)驗(yàn)室在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用上提出一些建議,不斷推進(jìn)土木工程類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,發(fā)揮應(yīng)用型本科院校的功能,為社會(huì)培養(yǎng)更多應(yīng)用型、實(shí)踐型、創(chuàng)新型的土木工程專業(yè)人才。

為了解決\"化工安全工程\"傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)危險(xiǎn)性大、成本高等問題,文章構(gòu)建了基于3d虛擬仿真技術(shù)的\"化工安全工程\"實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,并以常減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)中的典型實(shí)驗(yàn)為例,闡述了3d虛擬仿真技術(shù)在\"化工安全工程\"實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

文章介紹了橋梁工程仿真分析的方法,分析了橋梁工程仿真建模。在此基礎(chǔ)上,研究了橋梁仿真加固,包括橋梁仿真加固方法,增大梁截面與配筋加固法和大橋主梁加固方案,并設(shè)計(jì)了視景仿真分析方案,以實(shí)踐驗(yàn)證了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的可行性。

道路工程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)(道路與橋梁工程方向)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié).目前實(shí)踐教學(xué)過程中存在較多不足和問題,教學(xué)效果不佳,而roadleader(路立得)軟件虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用,為學(xué)生提供設(shè)計(jì)、建模和仿真平臺(tái)交互操作的真實(shí)體驗(yàn)環(huán)境,有效緩解了該課程實(shí)踐教學(xué)所面臨的困境.通過問題分析、案例分析和教學(xué)改革措施研究,詳細(xì)介紹了道路工程設(shè)計(jì)課程開展虛擬仿真教學(xué)的具體教改措施,實(shí)踐證明虛擬仿真技術(shù)的運(yùn)用能明顯提高該課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量.

針對(duì)數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,以“李薩如圖信號(hào)發(fā)生器”項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例,探討了基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)課程改革。數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室借助國家級(jí)電子信息技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)平臺(tái),在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)中引入虛擬仿真教學(xué)環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力等方面取得良好的教學(xué)效果。

《建筑防火》課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段靈活多樣,但無論采用那種方式,其根本目的是通過本課程的教學(xué),使學(xué)生更好的理解并掌握建筑防火的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn),培養(yǎng)學(xué)生分析并解決建筑防火設(shè)計(jì)問題的能力。同時(shí)也兼有給學(xué)生普及宣傳建筑安全知識(shí)和建筑火災(zāi)預(yù)防基本常識(shí)的目的,為其畢業(yè)后承擔(dān)建筑工程防火設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。鑒于建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)的不可及性及其破壞性,為了使學(xué)生更直觀地了解火災(zāi)發(fā)展和蔓延過程,教學(xué)中可借助于虛擬仿真技術(shù),將不可及的建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)虛擬再現(xiàn),學(xué)生通過該系統(tǒng)形象直觀地學(xué)習(xí)和了解建筑火災(zāi)發(fā)展蔓延過程,并將其基本理論和設(shè)計(jì)理念應(yīng)用到建筑工程的防火設(shè)計(jì)中。

文章分析了虛擬仿真技術(shù)在園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢,提出了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的條件和設(shè)想。從專業(yè)課程體系角度出發(fā),探索虛擬仿真技術(shù)在園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用。旨在為高職園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供新思路、新途徑和新方向。此論文是廣西2015年度職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目《民族地區(qū)高職院校實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新的研究與實(shí)踐——以園林專業(yè)為例》(桂教職成[2015]22號(hào))的研究成果。

職業(yè)教育是以就業(yè)為導(dǎo)向的教育,技能教育是職業(yè)教育的核心問題,如何更好的完成高職院校市政工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是當(dāng)前的重要問題。隨著虛擬仿真技術(shù)的快速發(fā)展和在高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用,極大地加快了教育現(xiàn)代化的進(jìn)程,提高了實(shí)訓(xùn)教學(xué)的水平和質(zhì)量,對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)本身的發(fā)展也有著非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義,該技術(shù)也可在市政工程技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中得到應(yīng)用。

文章分析了虛擬仿真技術(shù)在園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的優(yōu)勢,提出了虛擬仿真實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的條件和設(shè)想.從專業(yè)課程體系角度出發(fā),探索虛擬仿真技術(shù)在園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用.旨在為高職園林實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革提供新思路、新途徑和新方向.此論文是廣西2015年度職業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目《民族地區(qū)高職院校實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新的研究與實(shí)踐——以園林專業(yè)為例》(桂教職成[2015]22號(hào))的研究成果.

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,可以有效解決傳統(tǒng)教學(xué)過程中重理論教學(xué)、輕實(shí)踐培訓(xùn)的缺點(diǎn).從建設(shè)目標(biāo)、教學(xué)資源和改革措施三個(gè)方面,對(duì)道路橋梁工程施工課程推進(jìn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革進(jìn)行研究,認(rèn)為虛擬仿真技術(shù)可以生動(dòng)直觀地展示工程施工的各個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的深度融合,促進(jìn)學(xué)生對(duì)工程施工理論和實(shí)踐操作的理解和掌握.

針對(duì)國內(nèi)人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力這一問題,對(duì)人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系進(jìn)行了改革。首先,對(duì)比了國內(nèi)外人因工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,指明了改革的必要性,并以哈爾濱商業(yè)大學(xué)為例,從實(shí)驗(yàn)類型、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方式與方法、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方面提出了改革的目標(biāo)和措施,在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了具有模塊化特征的新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。該體系以提高型實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn),突出虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用,具有實(shí)驗(yàn)類型多樣化、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層次化、實(shí)驗(yàn)方式靈活化、實(shí)驗(yàn)資源共享化等特點(diǎn)。

介紹了虛擬仿真技術(shù)的定義、發(fā)展和現(xiàn)狀,總結(jié)了虛擬仿真技術(shù)在教育和培訓(xùn)中的應(yīng)用,通過分析虛擬仿真技術(shù)對(duì)核工程與核技術(shù)專業(yè)的促進(jìn)作用,提出了核電仿真機(jī)教學(xué)法和多媒體虛擬操作教學(xué)法,探索出一條有特色、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)與科研相結(jié)合的專業(yè)教改道路,取得了明顯的教學(xué)效果。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種具有強(qiáng)大三維顯示和高性能的技術(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，指出了運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于橋梁工程仿真教學(xué)的必要性，并提出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在橋梁工程專業(yè)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)思路及其研究發(fā)展情況。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種具有強(qiáng)大三維顯示和高性能的技術(shù)。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題,指出了運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)于橋梁工程仿真教學(xué)的必要性,并提出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在橋梁工程專業(yè)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)思路及其研究發(fā)展情況。

虛擬樣機(jī)技術(shù)是集動(dòng)力學(xué)建模、仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)和信息管理技術(shù)等于一體的綜合技術(shù)體.相比傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,使用虛擬樣機(jī)技術(shù)指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有研發(fā)效率更高、研發(fā)成本更低等明顯的優(yōu)勢.從小型多功能綠籬苗木修剪機(jī)修剪刀具缸體的靜力學(xué)分析實(shí)驗(yàn)和小型多功能綠籬苗木修剪機(jī)整車越障仿真實(shí)驗(yàn)可以看出,將虛擬樣機(jī)技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可以降低實(shí)驗(yàn)成本,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和效率,有效解決目前機(jī)械類本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力弱的問題.

將虛擬仿真技術(shù)加入建筑專業(yè)教學(xué)中是我國教育研究的一大創(chuàng)新,文章主要闡述虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用,并對(duì)兩者的關(guān)系做出相應(yīng)的分析。

將虛擬仿真技術(shù)加入建筑專業(yè)教學(xué)中是我國教育研究的一大創(chuàng)新,文章主要闡述虛擬仿真技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用,并對(duì)兩者的關(guān)系做出相應(yīng)的分析.

從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和考核辦法多角度介紹了橋梁工程課程改革的內(nèi)容及相關(guān)舉措。三維仿真技術(shù)及工程案例教學(xué)方法便于學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)的基本組成、設(shè)計(jì)原理及方法?？己藘?nèi)容重在學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐、工程分析能力等,以適應(yīng)工程教育模式下的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)要求。