2025年道路桥梁工程施工课程虚拟仿真实验教学思考与实践.pdfVIP

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

道路桥梁工程施工课程虚拟仿真实验教

学思考与实践

摘要：道路桥梁工程施工作为一门实践性较强的专业课程，在实验教学方面

存在较多不足和问题，教学效果不佳。而虚拟仿真技术的运用，能够实现实验及

实践教学深度结合，有效缓解该课程教学所面临的困境。采用“三类型、四层次”

的教学模式和成熟的虚拟仿真技术，以桩基础施工为例，介绍该课程开展虚拟仿

真实验教学的效果。实践证明，虚拟仿真实验教学的运用能明显提高土木工程专

业的教学质量。

关键词：道路桥梁；工程施工；课程虚拟仿真；实验教学思考；实践

引言

道路桥梁工程施工作为土木工程专业的一门重要专业课，是研究道路桥梁工

程施工中各主要工种的施工工艺和方法，是一门实践性很强的课程。通过本课程

的学习，主要是实现三个目标:一是使学生了解道路桥梁工程施工技术的基本知

识;二是熟悉道路桥梁工程施工过程中各类问题的解决途径、理论计算方法;三是

掌握各类工程工艺过程和基本方法。同时了解国内外道路桥梁工程施工新技术、

新工艺、新材料，了解施工发展概况，为学生毕业后从事施工现场技术管理、施

工组织管理打下基础。课程的重点是讲述工程实际施工过程中的施工要点和工程

质量控制，其难点是如何将课程中的理论知识与工程实际紧密结合起来，间接提

高学生处理工程实际问题的能力。

1道路桥梁工程施工课程实验教阐述

道路桥梁工程施工课程实验教学具有空间体量大施工周期长、工程参与方多、

危险性高、实验难度大等特点，传统实体实验和传统教学方法是无法满足道路桥

梁工程施工课程实时动态演示、专业全面综合、过程协同建设的实验教学要求。

运用虚拟仿真技术，土木工程各类项目系统进行抽象和简化形成系统模型，并经

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

过软件设计，建立仿真模型，实现数值仿真、可视化仿真和虚拟现实(VＲ)仿真，

与实体实验与实践相互补充，相得益彰，弥补传统实体实验教学的不足。

虚拟仿真实验教学通过教学、实践、虚拟和仿真融于一体，让学生能够基于

虚拟实验平台完成设计、施工等综合实验实践教学环节。因此，虚拟仿真实验教

学的教学手段、教学过程和学习效果，都有别于传统实验教学，用传统的评判方

法显然无法准确衡量虚拟仿真实验教学的优劣。因此，建立虚拟仿真实验教学评

价体系十分必要。评价指标体系的建立是以高校的教育理念、教学标准和培养目

标为依据，需要从课堂教学效果和学生学习体验出发。整个评价指标体系不仅评

价教学效果，而且评价课堂教学的整个过程。

评价指标体系既要体现评价方法的科学性，又要体现指标选择的合理性，还

要符合教学过程逻辑性和培养目标结构性;不能盲目套用西方发达国家的评价指

标体系，必须与我国高等教育的发展现状和道路桥梁工程施工课程教学需求相适

应。

2道路桥梁工程施工课程教学存在的问题

2.1一是教材对施工技术的内容更新速度较慢

教材内容落后于工程实践，较大部分内容还是一些传统成熟的施工工艺与施

工方法，甚至是一些淘汰的道路桥梁工程施工工艺，不能及时地将工程施工方面

的新工艺、新材料、新技术、新设备等展现在学生面前，造成土木工程课程教学

与工程实践严重脱节。

2.2二是施工课程课时较少

学校为了实现厚基础、宽口径的人才培养目标，开设很多拓展知识面的课程，

严重压缩了道路桥梁工程施工这类传统课程的课时，加上人数较多，进入实验室

学习的时间受到限制等原因，导致在有限的课时内，教师只能进行理论教学，无

法进行实践教学、实