1、项目名称
建筑施工技术仿真实训实验教学项目
2、实验目的
仿真技术可以对施工过程进行全方位模拟,包括施工工艺、工法、机械设备的运行以及施工环境的影响等。通过模拟,能够提前发现潜在问题,优化施工顺序和方法,从而提高施工质量。在施工前,仿真技术可以对施工方案的可行性和合理性进行验证,减少因设计变更或施工失误导致的成本增加。同时,通过模拟施工过程中的各种风险,提前制定应对措施,降低安全事故的发生概率。仿真技术能够帮助合理安排施工进度、优化资源配置,确保项目按时完成。例如,在复杂项目中,通过模拟施工过程,可以提前预测施工进度,优化施工组织。仿真技术可以用于测试和验证新的施工技术和工艺,避免因实验失败导致的资源浪费。通过模拟不同情境下的施工效果,能够直观地发现技术缺陷,提高研发效率。
本仿真实训资源作为教学工具,帮助学生和施工人员在虚拟环境中进行实践操作,提升他们的实际操作能力和解决问题的能力。这种沉浸式学习方式能够有效缩短理论与实践之间的差距。
3、实验内容
建筑施工技术仿真实训实验教学项目,实验包括:土方工程施工、地基基础工程施工、模板工程施工、钢筋工程施工、混凝土工程施工、预应力混凝土工程施工、结构安装工程施工、砌筑工程施工、防水工程施工九大模块仿真施工项目的学习。
团队成员:
1.彭忠伟,教授,一级建造师、工程师。主要讲授土方工程施工技术、地基与基础工程施工、砌筑工程施工、防水工程施工等任务。
2.吴超兴,讲师、工程师,主要讲授、预应力混凝土施工、装饰工程施工等任务。
3.何福云,讲师,工程师,主要讲授结构安装工程施工、钢筋混凝土工程等任务。
4.廖坤阳,副教授,一级建造师,主要讲授装配式混凝土建筑施工技术等任务。
5.杨贤军,男,建筑工程系实训指导教师,主要讲授建筑BIM应用等任务。
6.卢健杰,男,建筑工程系实训指导教师,主要讲授建筑BIM应用等任务。
技术支持:
福建犀牛智慧科技有限公司
1.高度逼真的虚拟环境
通过虚拟仿真技术,可以模拟真实的建筑施工场景,包括施工过程、机械设备操作、施工环境等,为用户提供沉浸式的学习和训练体验。这种高度逼真的环境能够帮助学生和施工人员提前熟悉施工流程,减少现场操作的风险。
2.解决教学与实践中的“三难”问题
针对建筑施工教学中常见的“难实施、难观摩、难再现”问题,仿真资源开发项目能够通过虚拟场景让学生反复观察和学习施工过程,增强学习效果。例如,复杂的施工工艺和高风险操作可以通过虚拟仿真技术进行安全、便捷的模拟。
3.融合多种先进技术
开发项目结合了虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、BIM(建筑信息模型)、人工智能等前沿技术,实现了从设计到施工的全流程模拟。这些技术的融合不仅提升了教学和培训的效果,还推动了建筑行业的数字化转型。
4.产教融合与校企合作
通过与建筑企业合作,将实际工程案例引入教学和培训中,确保资源的实用性和前瞻性,不仅满足了教学需求,还为企业提供了技术支持。
5.支持个性化学习与多样化应用
仿真资源开发项目根据不同的学习需求和应用场景进行定制化开发。教师可以根据教学目标设置不同的实训方案,学生可以通过虚拟仿真平台进行个性化学习、技能竞赛训练以及职业技能鉴定。
6.提升教学效率与质量
虚拟仿真技术突破了传统教学的时间和空间限制,学生可以在任何地点通过虚拟环境进行学习和实践。研究表明,使用虚拟仿真技术后,学生的学习效率显著提高,课程完成时间缩短。
7.多场景应用与综合效益
开发的仿真资源不仅适用于教学和培训,还可用于企业员工的岗位培训、技能竞赛指导、技术研发和社会服务。这种多功能性使得仿真资源开发项目具有较高的综合效益。
综上所述,建筑施工技术仿真资源开发项目通过技术创新、产教融合和多样化应用,为建筑行业的教育和实践提供了高效、安全、可持续的解决方案。
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。