建筑工程仿真实训系统-建设方案.docx

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1、建筑工程仿真实训系统建设方案专业名称建筑工程学校名称*学校编制人员*学校时间目录第一部分建设背景3一、行业背景3二、教育背景3第二部分建设意义4一、学生层面4二、学校层面5三、社会层面5第三部分建设目标5一、总体目标5二、具体目标6第四部分建设基础7一、实践教学意识强7第五部分建设思路7一、利用技术优势，直击教学难点7二、立足教学需求，提高教学深度8第六部分建设内容8一、技术路线8二、功能细分10第七部分软硬件设计12一、设计原则12二、网络拓扑结构设计13三、数据库和操作系统13四、性能指标设计13第八部分系统安全方案14一、安全体系结构14二、安全管理14第九部分预期效果15十、服务保障1

2、6第一部分建设背景一、行业背景令建筑行业应用型人才需求建筑业的高速发展，急需大批高素质、高质量并且能够适应建筑市场的技术型人才。根据教育部、建设部组织进行的行业资源调查报告，建筑技术人才短缺突出表现在建筑工程施工(含市政工程施工)、建筑装饰、建筑设备和建筑智能化这四个专业领域，迫切需要建筑类院校培养适应市场需求的应用型人才。二、教育背景应用型人才培养现状中高职院校始终担负着社会应用型人才培养的重担，就建筑工程专业而言，学生在学习专业理论知识的同时，需要保证实践技能操作的锻炼，这样才能实现院校人才培养与社会需求的同步。所以，院校在教学过程中需要将理论教学与实践操作紧密结合，相辅相成。使学生真正地

3、理解原理，掌握技术，成为社会需要的高质量人才。然而，从目前的教学现状来看，理论教学与实践教学的真正结合还存在很大的局限性。理论与实践教学环节中的开放性、可控性、延展性以及信息化应用程度均有待提高。(1)受客观条件影响，校内实践操作机会少在理论教学环节，课堂中能与建筑工程专业配套的教学资源缺乏，信息化教育设备有限，无法实现教学资源的串联与调用。现有的教学模型只能阐释简单的技术原理，抽象理论难以形象化。传统教学课堂中的一系列客观条件限制了课堂教学开展的有效性。在实践教学环节，学生实际操作机会少，实训方式枯燥。同时.，考核标准难以规范化，考核成绩难以有效记录，有限的信息反馈难以辅助教师课程的改进和调

4、整。A、实训操作场地局限，无法使学生掌握建筑工程中施工第一现场的真实状况；方案B、实训操作器具及耗材成本高、重复利用率低；C、实训内容枯燥，角色定位不准，通常单一角色重复操作，耗费大量的时间和精力，让学生失去了实训的兴趣与激情；D、已建立的校外实训基地由于工地的流动性、建设周期长、安全性等问题，企业不欢迎在校学生参与短期专项实训，因而校外实训基地除了顶岗实习以外，不能满足短期专项实训教学的需要。E、实践操作考核标准难以规范化，考核结果难以有效记录。（2）受主观因素制约，教育信息化进程缓慢中高职教育的人才培养目标和人才培养模式决定了高职院校教学体系的改革与构建必须与之相适应。随着社会的不断发展,

5、教育信息化的进程也在不断加快，如今，教学的各个层面与各个环节都不同程度的应用到了信息化技术,并对现代教学模式产生了巨大的影响。然而，信息化技术在建筑工程专业的教学中还未显示其高速、高效、直观、形象的一面。加强建筑工程专业教学中的信息化建设，对于中高职院校培养高质量应用型人才具有很大的促进作用。第二部分建设意义一、学生层面一、提升专业专项技能，提高学生岗位核心竞争力虚拟仿真教学系统的建设，实现多项信息化教学资源任意调用的基础上，能够在课上为学生提供系统化的技能知识点串联；课下为学生提供天候的校内实践操作机会，剔除了以往学生实践的时间和空间限制，将理论与实践相融合，让学生更好的掌握教学内容，熟悉技

6、能实际应用需求，提高学生岗位核心竞争力，为职业发展奠定良好的基础。二、学校层面创建教学信息化示范点，促进专业建设虚拟仿真教学系统，在校内实训教学中引入计算机、虚拟仿真等现代技术，改变了以往单一的教学模式，为建筑工程专业教学提供了一种新的示范作用，有助于提升本专业的建设水平，为我国高职院校的专业建设发展做出巨大贡献。三、社会层面提高人才输出质量，促进院校与社会人才的接轨高职院校致力于为企业输送大批高素质的技能型人才，与企业共同成长、发展。虚拟仿真教学平台为学生提供了良好的技能实践操作机会，同时将理论知识与企业实际工程案例穿插讲解，在实践教学环节可以联合企业共同进行实训课程开发、确立实习管理模式等

7、，真正实现高职院校人才培养与企业的无缝对接。第三部分建设目标一、总体目标通过系统整体设计、虚拟技术的运用、开放式管理的方式，实现虚拟仿真教学系统项目的建设，以填补高职院校学生信息化教学资源与实践操作渠道资源的匮乏。本项目旨在通过平台的搭建，为学生提供全时段全方位的理论与实践学习资源，帮助学生提升岗位核心竞争力；为学校提供新的理实一体化教学模式，进一步建设成为信息化教学示范点；同时，让院校与企业在人才培养上实现双向互助，最终提升高职教育的社会服务能力。二、具体目标 实训内容虚拟化按照岗位技能要求，通过虚拟仿真技术实现教学系统的搭建，建设包括虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备以及虚拟实训项目、企业生产工

8、具、生产对象、生产场景、基地管理制度等实践教学资源，改变以往学生实训渠道匮乏、实训器材有限的状况。虚拟实训室改变传统枯燥生硬的教学方式，虚拟化、立体化、结构化展示专业器材以及工程案例，实现学生游走在三维的虚拟空间中，通过趣味性的技能操作，让教学知识点深入浅出的被学生掌握，培养更好的专业技能，增强岗位核心竞争力。 实践方式多样化虚拟仿真教学系统的搭建，在现实的实践教学道具、实训基地的基础上增加了校内实训平台，打破现实空间、时间、环境、资金等等客观因素的限制，为教师教学提供了更多的方式，教师能够轻松安排教学中所需的任何实践操作课程，提高教学效率。令实训建设专项化通过虚拟仿真和最先进的计算机软件技术

9、搭建建筑工程专业实训软件，让每项理论课程都能够在平台实现实践操作。以虚拟方式开展实训内容，是传统教学方式的质变，在相关专业中能够起到示范引领作用。同时.，信息化实践教学课程的率先开展，实现课程创新并完成认证注册，有效提升专业课程质量。 校企互助紧密化虚拟仿真教学软件的搭建实行校企互助模式。一方面，校内虚拟仿真软件与校外实践企业实践基地共同搭建，实现企业向学校提供最新岗位技能需求及项目案例，让虚拟实践平台更加完善。另一方面，虚拟仿真教学平台实行社会共享型，让企业在岗员工和院校新近到岗员工能够无障碍的利用虚拟仿真教学平台提升方案岗位技能。同时，安排现有校企合作的企业员工定期到校学习实训，实现真正意

10、义上的校企互助，促进行业人才技能的提升，提升学校社会服务能力。第四部分建设基础一、实践教学意识强为锻炼学生实践能力，促进学生更好的适应企业岗位需求，学院现已与多家建筑单位形成长期校企合作的实训基地模式。例如浙江省一建建设集团有限公司、浙江大华建设集团有限公司、浙江中业建设集团有限公司、浙江勤业建工集团有限公司等等。这些企业为学生创造了良好的校外实训环境和岗位技能锻炼，为学生从学校跨越到社会企业提供了良好的过渡平台。院校从实践教学中也更好的完善了专业课程的设置，实现了校企的良性发展。第五部分建设思路建筑工程仿真实训系统以融入学校教、学、管、控的教学实践运行模式为指导方针，深入施工技术应用教学过程

11、剖析，通过虚拟技术紧扣专业特色、直击教学难点，实现多维仿真和真实场景模拟，提高学生学习的主动性；通过网络技术辅助学生课下练习、及时巩固知识，实现单人训练、多人竞赛和互动交流，提高学生学习的积极性；通过数据库技术跟踪学生学习轨迹，实现学生知识点掌握情况的统计与分析，提高教学评价的科学性。一、利用技术优势，直击教学难点通过操作虚拟人物，实现在虚拟施工场景中的人机交互教学和漫游体验，瞬间消除因环境、设备等条件不足引起无法直观教学等教学难题。二、立足教学需求，提高教学深度结合实际的教学内容，明确了从分项工程一施工流程一操作步骤层层递进的教授和学习思路。对于课程脚本的设计深度，完全根据学校教学需要进行调

12、整。以学校专业化的教学力量为依托，以企业成熟技术与先进技术应用为基础，通过项目的顶层设计、需求调研、规范专业教学基本要求、制订专业教学标准，开发核心课程，不断提高教学深度。第六部分建设内容一、界面设计登陆界面模块自由选择全三维漫游场景打桩机模拟操作场景CAD图纸调用功能施工工艺视频讲解界面操作清晰流畅二、技术路线基于主流三维引擎Unity3d开发用户以第一人称视角体验全三维仿真环境，自主操作，自由行走，画面流畅。场景显示方式为3d引擎实时渲染，渲染帧数超过60帧每秒（超过传统电视节目每秒帧数2倍）。和主流液晶显示屏刷新率同步（60飒秒）。场景真实，所有模型按照建筑/工业设计图纸制作所有场景制作

13、均以真实场景为蓝本。场景尺寸，比例，内部结构严格按照真实场景设计图纸制作。次世代游戏建模方式所有模型贴图执行标准，均按照次世代游戏建模方式进行，漫反射，凹凸,高光，ao等贴图的应用，并且在引擎shader中做完美的结合。卓越美术效果，强大的效率优化能力所有场景均经过美术资源整改，美术效果整改，引擎资源优化，灯光渲染，烘焙等一系列优化工作。在有限的设备效率占用下，对模型外观的展现，内部结构做真实的还原，同时最大化的展示强大的3d画面。画面及效率处理能力独一无二，超过国内绝大部分3d作品。在用户设备较特殊的情况下，还可根据用户实际情况（如无显卡，内存较低等）量身定做能在用户设备上流畅运行的特殊版本

14、。可视化程序开发，高效、可编辑性强可视化编辑，目前新兴，今后主流。在贴图绘制，影视后期，程序编写，等多个方面都有不俗表现。做为第一批吃螃蟹的人，我们在以上三个方面，特别是程序编写上，全面采用可视化开发模式。所有代码一次预制，永久使用，逻辑编辑简单高效，debug审核报告实时显示。在开发效率，成本控制，功能可塑性上皆无与伦比。二、功能细分1.系统主要功能系统名称任务模块测量放样施工仿真系统水准仪操作经纬仪操作桩基工程施工仿真系统混凝土预应力管桩（锤击法）混凝土预应力管桩（静压法）灌注桩施工基础工程施工仿真系统地基处理和基础独立基础施工条形基础施工基坑支护及土石方工程施工仿真系统放坡开挖施工土钉支

15、护轻型井点降水地下防水工程施工仿真系统防水混凝土施工水泥砂浆防水层施工金属板防水施工混凝土结构工程施工仿真系统柱钢筋柱模板梁模板板模板梁钢筋板钢筋混凝土整体现浇预应力混凝土（先张法）预应力混凝土（后张法）砌筑工程施工仿真系统砖墙砌筑工程建筑装饰工程施工仿真系统内墙砂浆抹灰内墙面砖黏贴内墙涂料施工外墙面砖施工外墙涂料施工吊顶工程施工楼地面工程施工仿真系统水泥砂浆地面花岗岩地面建筑幕墙工程施工仿真系统隐框玻璃幕墙施工明框玻璃幕墙施工建筑节能与门窗工程施工仿真系统门窗安装内墙保温外墙保温屋面工程施工仿真系统屋面刚性防水屋面柔性防水钢结构工程施工仿真系统钢结构工程施工脚手架工程施工仿真系统落地扣件式钢管双排脚手架落地扣件式钢管支撑架水电安装工程施工仿真系统水电安装工程施工第七部分软硬件设计一、设计原则 先进性(AdvancedTechnology)采用目前业界公认的、成熟的、代表发展主流