四川水利职业技术学院虚拟仿真中心

建设学院

四川水利职业技术学院资源环境工程学院

合作企业

杭州星越软件科技有限公司

使用对象

水文与工程地质、城市地质勘查专业和相关专业学生

虚拟仿真平台介绍：

地基处理技术实训软件通过Visual Studio和Unity3D等编程工具进行开发，采用三维虚拟仿真引擎实现全交互式三维实训仿真，主要包含了换填垫层法施工、压实法施工、夯实法施工、灌浆法地基处理、预压法地基处理、加筋法地基处理、复合地基处理七个操作模块。

图1 地基处理技术虚拟仿真实训软件组成模块

该仿真实训软件系统采用三维仿真技术，按照实际工程1:1比例进行情境设计，力求还原真实施工场景。模拟效果逼真，支持全场景360°无死角漫游交互体验。操作者可通过人体输入学设备在系统中任意走动体验，视角可以实现旋转、缩放功能。操作者可从任意视角、任意距离观察场景元素。采用人机交互的交互形式，以情景式任务引导的方式，同时通过操作帮助、语音/文字操作提示等信息，帮助学生完成操作。操作过程可以随意切换跳转，便于教学应用。

图2 三维仿真技术在换土垫层施工中的交互体验

图3 地基处理实训虚拟仿真平台的操作

地基处理技术实训软件有效解决因学校实训基地面积小、实训设备不足等引发的学生职业能力差的问题，创建虚实结合实训模式，使学生在实操与虚拟仿真相结合的环境中完成知识、技能学习，不仅提升学校办学能力和教学质量，也体现出学校实训管理的科学化、高效化、特色化。

虚拟仿真平台用于教学情况：

地基处理技术实训软件可应用于教学、实训、考核等多种场景中，教师可以利用地基处理技术实训软件进行课堂教学，与学生互动，活跃学习气氛；课后，学生可以利用地基处理技术实训软件进行实操训练，强化巩固课堂知识；此外，地基处理技术实训软件还可用于专项考核，它能有效记录考核成绩，学生可以自我检测学习效果，同时，考核数据也会自动同步到系统后台，反馈给教师，方便教师了解学生知识和技能的掌握情况，辅助教师课程的改进和调整，更好地教学，真正实现教学闭环。

图4地基处理实训软件在预压法教学中的应用

教师在校内课堂教学中引入计算机、虚拟仿真等现代技术，改变了以往单一的教学模式，利用数字化教学资源，让学生在做中学、学中做，在一定程度上推动了教学手段和教学方法创新。教、学、练、考全过程实现了互联网化，“教”、“学”更灵活。

在具体教学过程中，任务操作工具以缩略图标形式表现，分为机械、工具、材料三类，当鼠标悬浮时，配有相关介绍。学生在施工操作中，系统会弹出关于此步骤相关的施工要求/技术规范，帮助学生在自主操作过程中推敲技术要点，完成此部分的专业技术学习。在操作过程结束后，系统会结合当前模块进行课后练习。用以加深理论知识掌握。

图5地基处理实训软件在夯实法教学中的应用