中心简介

       同济大学土木工程虚拟仿真实验教学中心隶属于同济大学土木工程学院。学院于1914年创建之初,即采用德国教学体制、注重实践教学,设立了土木实验室;1952年院系调整,国内11所高校的土木实验室并入同济大学,实验能力得到极大加强;改革开放以后,土木工程实验教学进入了快速发展的新阶段,并于2009年获国家级土木工程实验教学示范中心称号。

 

       中心依托国家重点学科优势,自主研制实验装置,不断开发原创性实验项目,创建了包含有11个教学实验子平台的递进式土木工程实验教学体系,学生的实践能力、创新能力得到提升。同时,通过实验指导书出版、实验过程拍摄、自研制设备商品化等途径产生示范辐射效果。但是,土木工程实验设备体量大、资源消耗大、成本高昂,特别是一些建造周期长、危险性高的复杂实验无法在实验室内让本科生直接深度参与,因此,有必要建设虚拟仿真实验教学中心,以突破实验教学技术难题和功能缺憾,在国际上抢占学科建设和人才培养的制高点。

 

       早在抗战期间,同济大学土木工程学科即关注计算技术的教学应用,要求学生使用计算尺。1990年代,本科即开设了《计算机辅助设计》等课程,并在国内率先关注计算机辅助教学,先后完成“结构力学CAI”、“钢结构计算机辅助教学CAI系统”等教学改革项目,顾祥林、朱慈勉等完成的“建筑工程专业课程中的计算机辅助教学”于1997年获得国家级教学成果二等奖,达到国内领先水平。

 

       2009年,以“同济大学土木工程国家级实验教学示范中心”建设为契机,加大了虚拟仿真实验教学的建设力度,提出了“实验教学和理论教学和谐统一,知识学习、能力培养、创新精神并重培养,着力构筑人才成长环境”的实验教学理念。在原有的计算机辅助教学系统、虚拟仿真实验项目、科教协同复杂结构数值仿真系统基础上,充分考虑土木工程学科和专业特点、学生的认知过程和能力提升要点、虚拟仿真开发平台和信息技术现状,统筹规划、重组资源,创建了包含有虚拟现实、虚实结合、性态仿真三大类别,科研平台、技术平台、校企合作三大支撑的土木工程虚拟仿真实验教学系统。这一系统架构本着“虚实结合、相互补充、能实不虚”原则,着力提升原有的土木工程实验教学中心功能,从面向专业基础为主的虚拟现实类实验、到面向专业应用的虚实结合类实验、最后至面向研究创新的结构性态仿真类实验,虚实互补、层层推进,贯穿于学生从专业认知、到专业学习、再至迈向工程和科研的人才成长全过程。

 

       “工欲善其事、必先利其器”。借助国家级专业综合改革项目和 “985”工程建设资助,以及企业捐赠计划,中心配备了专用服务器、图形工作站、3D打印机等硬件资源和结构数值仿真、虚拟现实、GIS等软件资源。同时,依托科教结合平台、校企合作平台、技术支撑平台、资源共享平台等四大平台,保障虚拟仿真实验教学的高效运行。

 

       中心实行主任负责制,统筹安排、调配实验教学资源。中心运行过程中,注重师资队伍建设和规章制度建设。通过改变传统实验队伍架构、单列实验系列专业技术职务、单列考核评价办法等措施激励实验教学人员的工作积极性。中心人员积极进行实验教学探索,连续五届获得七项国家级教学成果一等奖或二等奖,《结构力学》、《桥梁工程》等六门课程获得国家精品资源共享课程,完成《矿物鉴定》等18项同济大学精品实验项目。依托虚拟仿真实验教学中心建设,培养了大批卓越工程人才,硕果累累。


       经过长期建设与发展,同济大学土木工程虚拟仿真实验教学中心逐步形成了自身特色:⑴ 秉承百年历史积淀,依托重点学科优势,统筹规划,创建了包含有虚拟现实、虚实结合、性态仿真三大资源、且具有操作性、前瞻性和示范性的土木工程虚拟仿真实验教学体系。⑵ 充分调动师生积极性和能动性,针对教学难点,不断更新和开发原创性虚拟仿真实验项目,丰富教学内容,提升教学效果。⑶ 创造“知识学习、能力训练、创新精神并重培养”的实验教学环境,以科研促教学,提高学生工程素质和创新能力。


       重视基础,崇尚创新,同济大学土木工程虚拟仿真实验教学中心与全体师生同舟共济,为培养面向未来的世界一流人才而不懈努力!