1.项目名称
工程材料认知虚拟仿真实训实验教学项目
2.实验目的
掌握常见工程材料（胶凝材料、混凝土、砂浆、陶瓷、防水材料、高分子复合材料等）的分类、基本特性及典型应用场景。学生学会通过虚拟仿真工具分析材料性能参数，模拟材料在不同工况下的失效过程。培养学生工程材料选型与优化的逻辑思维，提升解决实际工程问题的能力。建立学生对材料安全性与环境影响的综合认知，强化工程伦理意识。
3.实验内容
工程材料认知虚拟仿真实训实验教学项目，包含工程材料认知、工程材料实验、木结构材料、实验考核四大模块，其中工程材料认知模块包含建筑材料的定义与分类、建筑钢材、常用建筑装饰材料、门窗和幕墙、吊顶、保温材料、防水材料、砂浆、混凝土、墙体材料、粗骨料、细骨料、水泥、石膏、石灰；工程材料实验模块分为水泥细度检测、水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性、水泥胶砂强度降重、砂的筛分析检测、砂的表观密度实验、石子的压碎指标实验、混凝土拌合物坍落度检测、维勃稠度实验、混凝土立方体抗压强度实验、砂浆稠度检测、砂浆分层度检测、砂浆立方体抗压强度实验、钢筋拉伸性实验、钢筋冷弯试验、沥青针入度试验、粗集料含水率试验、砂的松散堆积密度及紧密堆积密度试验；木结构材料实验模块分为廊桥认知、廊桥设计、廊桥施工等学习内容。
团队成员：
1.林乙玄，硕士，讲师，主要讲授工程材料、智能检测与监测技术、建筑施工组织设计、智能测量技术等课程。
2.吴超兴，讲师、工程师，主要讲授预应力混凝土施工、装饰工程施工、智能检测与监测等课程。
3.郭妍，硕士，讲师，主要讲授建筑施工技术、建筑装饰材料等课程。
技术支持：
福建犀牛智慧科技有限公司
该软件平台的开发推动高校与企业之间的合作，促进科技成果转化与应用，推动智能建造产业创新发展，助力整个建筑行业的数字化、智能化升级。该平台让学生随时随地开展工程材料认知的实训学习，打破时空壁垒，学生可以根据自身情况灵活安排学习时间和进度，提升学习效率。
该项目具有以下特色：
1.沉浸式学习体验：
采用VR/AR技术构建材料实验过程，支持学生“拆解”材料观察实验步骤等概念。
2.多维度交互设计：
实验参数（如温度、载荷、环境介质）可操作选择，实时反馈材料性能变化，强化“理论-实践”关联。
3.安全性与可重复性：
规避真实实验中的高危操作（如高温熔炼、高载荷测试），以及长时间养护需求，支持无限次重复训练，降低教学成本。
4.工程场景导向：
融入实际工程案例（廊桥施工），培养学生面向产业需求的创新能力。
虚拟仿真实验需要稳定的网络连接，以确保实验过程中数据传输的连续性，避免因网络波动导致实验卡顿、加载中断或数据丢失等问题。建议使用有线网络，其稳定性通常优于无线网络。若使用无线网络，应确保处于信号强、干扰少的环境中。
实验需要使用支持Webgl的浏览器打开使用，例如360浏览器、谷歌浏览器、火狐浏览器、Edge等。
前端部分
1.WebGL渲染核心：借助WebGL技术，将Unity构建的3D场景直接渲染于浏览器页面。此技术使浏览器无需插件，即可高效展示复杂3D图形，达成虚拟实验场景的可视化呈现。
2.用户交互界面：运用Unity的UI系统搭建，包含各类操作按钮、参数输入框、进度条等。用户借此与虚拟实验展开交互，如点击按钮开启实验步骤、拖动滑块调整实验参数。
中间逻辑层
C#脚本逻辑：以C#编写脚本，实现实验逻辑。例如，控制虚拟物体的运动轨迹，模拟实验中物质的反应变化，把控整个实验流程的推进。
后端支持部分
服务器存储：选用云服务器，存储实验相关数据，如用户信息、实验结果、实验配置参数。
数据交互接口：通过HTTP协议，构建前端与服务器的数据交互接口。前端将用户操作数据发送至服务器，服务器处理后返回相应结果，如实验考核数据。