裝配式建筑虛擬仿真系統(tǒng)結(jié)合國(guó)內(nèi)知名的裝配式建筑企業(yè)用人要求和真實(shí)項(xiàng)目案例開(kāi)發(fā)學(xué)生可通過(guò)電腦像游戲一樣操作，了解裝配式建筑從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工、管理等裝配式建筑全過(guò)程。系統(tǒng)通過(guò)3D技術(shù)開(kāi)發(fā)，案例真實(shí)、知識(shí)點(diǎn)豐富本軟件根據(jù)《多高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》（16G519）、《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》（JGJT 380-2015）、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 99-2015）、《焊縫符號(hào)表示法》（GBT 324-2008）、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB 50661-2011）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50017-2017）等規(guī)范并結(jié)合裝配式建筑行業(yè)用人要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，本軟件包括門(mén)式鋼架施工和鋼框架結(jié)構(gòu)施工兩種類(lèi)型的工程施工。

一、BIM施工安全具體建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容框架-表1

二、施工方案

1.施工方案模塊包括采用Unity 3D三維引擎或與其等同的虛擬仿真引擎實(shí)現(xiàn)全交互式場(chǎng)景教學(xué)。

施工方案分類(lèi)

模塊分為三大類(lèi)九小類(lèi)，其中包括腳手架工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、基坑支護(hù)。腳手架工程分有落地腳手架、懸挑腳手架；混凝土結(jié)構(gòu)工程分有梁模板扣件式、板模板扣件式、柱模板、墻模板支撐不等間距；基坑支護(hù)分有放坡開(kāi)挖方案、土釘、錨桿支護(hù)方案、懸臂支護(hù)方案。

三、方案材料（落地腳手架為例）

方案編制-倉(cāng)庫(kù)-施工動(dòng)畫(huà)-系統(tǒng)設(shè)置-退出

落地腳手架截圖

倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存在項(xiàng)目所需材料的展示，點(diǎn)擊材料模型可查看材料的詳細(xì)相關(guān)信息。

落地腳手架方案?jìng)}庫(kù)截圖

施工動(dòng)畫(huà)是以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)施工流程以及動(dòng)態(tài)效果，方便學(xué)習(xí)者更好理解項(xiàng)目的基本操作信息。

落地腳手架方案施工動(dòng)畫(huà)截圖

系統(tǒng)設(shè)置包含了對(duì)圖像，音頻以及新手指導(dǎo)設(shè)置的操作。

落地腳手架方案系統(tǒng)設(shè)置截圖

點(diǎn)擊提出，可推出該項(xiàng)目方案頁(yè)面，回到施工方案頁(yè)面。

四、方案結(jié)構(gòu)

進(jìn)入方案編制建立要編制的項(xiàng)目，按標(biāo)準(zhǔn)填寫(xiě)相關(guān)方案信息后，開(kāi)始進(jìn)行項(xiàng)目操作，建立模型，更改建立相關(guān)參數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)將自動(dòng)根據(jù)操作記錄計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)并且進(jìn)行保存。

落地腳手架方案方案編制截圖一

建立方案之后按照操作提示進(jìn)行操作，選擇相關(guān)的工具并且更改相應(yīng)的參數(shù)。頁(yè)面右下角會(huì)實(shí)時(shí)顯示相應(yīng)參數(shù)的狀態(tài)，下方為左視圖、復(fù)原、右視圖的操作按鈕，右下方為場(chǎng)景切換、快速審核、設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方案功能按鈕。

落地腳手架方案方案編制截圖二

五、數(shù)據(jù)導(dǎo)出

點(diǎn)擊設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方案功能按鈕系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)計(jì)算并且生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)方案文檔。整體操作方便簡(jiǎn)介，可視性強(qiáng)，通過(guò)操作該軟件，可直觀的了解并理解整套方案工程的情況，提高使用者對(duì)工程方案的構(gòu)筑水平，學(xué)會(huì)土木工程方案建設(shè)的基本要求、基本技能和土木工方案的標(biāo)準(zhǔn)、方法、具體步驟和檢測(cè)結(jié)果計(jì)算與評(píng)定。

一、微實(shí)驗(yàn)具體建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容框架-表1

二、材料認(rèn)知

材料認(rèn)知模塊涵蓋建筑市場(chǎng)各種主流建筑材料，十五個(gè)分類(lèi)模塊定位清晰準(zhǔn)確。

每個(gè)分類(lèi)子模塊中著重介紹實(shí)際施工過(guò)程中用到的常見(jiàn)材料，分別從基本知識(shí)、性質(zhì)、應(yīng)用三個(gè)方面介紹每個(gè)建筑材料的特點(diǎn)，每個(gè)材料分頁(yè)還配置最新國(guó)家規(guī)范和行業(yè)規(guī)范，以備學(xué)生查詢(xún)認(rèn)知。所有建筑材料均以3D仿真模型進(jìn)行展示，可進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)觀看，深一步了解各種材料的表觀特點(diǎn)。

三、實(shí)驗(yàn)中心

1、實(shí)驗(yàn)操作（鋼筋拉伸試驗(yàn)為例）

填寫(xiě)委托單-鋼筋截面測(cè)量-記錄數(shù)據(jù)-拉伸操作-數(shù)據(jù)記錄

鋼筋截面尺測(cè)量截圖

2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

分為真實(shí)檢測(cè)報(bào)告和教學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

低碳鋼材料拉伸試驗(yàn)報(bào)告

熱軋帶肋鋼筋檢測(cè)報(bào)告

3、實(shí)驗(yàn)樣品

包含三維模型、簡(jiǎn)介、技術(shù)參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)材料展示功能

4、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

包含簡(jiǎn)介、三維模型展示、技術(shù)參數(shù)、配套設(shè)備、基本模式；可以了解設(shè)備基本信息、外觀組成部分、基本操作等

四、課后練習(xí)

練習(xí)模塊提供三種模式進(jìn)行練習(xí)：隨機(jī)、章節(jié)和錯(cuò)題復(fù)習(xí)。練習(xí)錯(cuò)誤有針對(duì)性的錯(cuò)題解析，練習(xí)結(jié)束系統(tǒng)可自行判分。

隨機(jī)組題會(huì)根據(jù)設(shè)置的試題標(biāo)準(zhǔn)從試題庫(kù)中抽取試題，通過(guò)反復(fù)進(jìn)行試題練習(xí)強(qiáng)化理論知識(shí)掌握程度。

章節(jié)組題可以按章節(jié)進(jìn)行理論試題練習(xí)。

所有課后練習(xí)中打錯(cuò)的試題都會(huì)進(jìn)入錯(cuò)題復(fù)習(xí)子模塊中，通過(guò)此模塊可以查看錯(cuò)題解析，同時(shí)可以對(duì)錯(cuò)題進(jìn)行統(tǒng)一練習(xí)，查漏補(bǔ)缺，不斷提高知識(shí)掌握程度。

五、實(shí)訓(xùn)中心

實(shí)訓(xùn)中心采用“模擬實(shí)驗(yàn)室的崗位模塊化”的實(shí)訓(xùn)模式，模擬實(shí)驗(yàn)室各崗位，包括輸入委托單-見(jiàn)證取樣-試驗(yàn)操作-填寫(xiě)原始記錄-數(shù)據(jù)計(jì)算-質(zhì)量評(píng)定-出具報(bào)告單-審核。通過(guò)實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)工程材料質(zhì)量檢測(cè)水平，學(xué)會(huì)土木工程材料性能檢測(cè)的抽樣取樣、基本要求、基本技能和土木工程材料檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、方法、具體步驟和檢測(cè)結(jié)果計(jì)算與評(píng)定，以及檢測(cè)所使用的儀器設(shè)備等檢測(cè)技術(shù)知識(shí)。

路橋企業(yè)不同于一般的生產(chǎn)制造型企業(yè)，產(chǎn)品及生產(chǎn)過(guò)程有其特殊性—造價(jià)高、投資大、施工工藝復(fù)雜、施工難度大、技術(shù)含量高、質(zhì)量要求高、施工周期長(zhǎng)、戶(hù)外作業(yè)環(huán)境復(fù)雜不可控因素多，這使的在教學(xué)過(guò)程中必須通過(guò)實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)。才能使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)和技能掌握。缺少必要的實(shí)訓(xùn)軟件和仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，將嚴(yán)嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。
道路橋梁VR實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)利用虛擬現(xiàn)實(shí)支術(shù)不僅可以進(jìn)行視覺(jué)方面仿真，還可以進(jìn)行同步施工操作，將其沉浸性、交互性、自主性、多感知性等特性融入入教學(xué)過(guò)程中，以實(shí)訓(xùn)為依托，基于“互聯(lián)網(wǎng)+-的手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式創(chuàng)新、教學(xué)方法創(chuàng)新、教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際同步。使學(xué)生能更好地掌握所學(xué)專(zhuān)業(yè)內(nèi)容。

預(yù)制混凝土構(gòu)件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、裝配式建筑構(gòu)件識(shí)讀與工法構(gòu)造三維仿真教學(xué)軟件

混凝土建筑裝配式施工仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)與加工仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程施工仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、裝配式裝飾裝修仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

其他建筑工程仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

建筑工程全過(guò)程模擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件以一套真實(shí)的圖紙為藍(lán)本，以建筑物施工流程為主線(xiàn)，施工工藝為內(nèi)容，通過(guò)虛擬三維技術(shù)，對(duì)整個(gè)建筑工程全過(guò)程進(jìn)行模擬仿真展示。通過(guò)打破傳統(tǒng)的學(xué)科理論體系，以學(xué)生為中心，基于實(shí)際工程項(xiàng)目全過(guò)程，通過(guò)虛擬仿真技術(shù)模擬實(shí)際工程案例，搭建學(xué)生工程整體性學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。同時(shí)，通過(guò)工程建造與實(shí)施過(guò)程中各崗位角色和任務(wù)的設(shè)置，讓學(xué)生了解并實(shí)踐施工過(guò)程中各個(gè)角色的工作內(nèi)容，確保學(xué)生在掌握整個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)程的基礎(chǔ)上，具備工程建設(shè)全過(guò)程的綜合能力。

2.軟件架構(gòu)

軟件整體按照工程建造的過(guò)程分為“施工前準(zhǔn)備”“施工進(jìn)行中”“竣工驗(yàn)收”三大階段，通過(guò)崗位工種的預(yù)設(shè)，實(shí)現(xiàn)師生自主選擇，多角色扮演，掌握施工過(guò)程中各個(gè)角色的工作內(nèi)容。從施工準(zhǔn)備開(kāi)始到項(xiàng)目竣工，全面模擬真實(shí)工程建造全過(guò)程。

(1)施工前準(zhǔn)備

項(xiàng)目施工前，需先了解施工前的一些準(zhǔn)備工作。系統(tǒng)通過(guò)與npc對(duì)話(huà)接受任務(wù)并處理任務(wù)，完成任務(wù)后繼續(xù)接受任務(wù)，從任務(wù)中了解施工前準(zhǔn)備的內(nèi)容，通過(guò)自身體驗(yàn)，熟悉整個(gè)過(guò)程，增強(qiáng)自身的記憶。

施工前準(zhǔn)備包含以下內(nèi)容：

1、招投標(biāo)模擬實(shí)訓(xùn)。

2、施工準(zhǔn)備有關(guān)的模塊進(jìn)行仿真模擬。

（1）技術(shù)準(zhǔn)備仿真模擬

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備仿真模擬

（3）物資準(zhǔn)備仿真模擬

（4）施工隊(duì)伍淮備仿真模擬

（5）下達(dá)作業(yè)計(jì)劃或施工任務(wù)書(shū)仿真模擬

3、申請(qǐng)開(kāi)工報(bào)告仿真模擬

(2)施工進(jìn)行中

按照工程建造流程，施工過(guò)程依次為地基工程、主體工程、屋面工程、裝飾工程，操作時(shí)分施工員、安全員、質(zhì)檢員、資料員、材料員五大員角色，讓操作者分角色體驗(yàn)學(xué)習(xí)具體的操作項(xiàng)。當(dāng)任務(wù)開(kāi)始時(shí)，系統(tǒng)操作分兩種模式進(jìn)行，一、進(jìn)入前選擇固定角色，進(jìn)入任務(wù)后就只操作此角色需操作的部分，其他角色的工作都已動(dòng)畫(huà)的形式帶過(guò)；二、進(jìn)入時(shí)不帶角色，通過(guò)與五大員導(dǎo)師對(duì)話(huà)接受任務(wù)并處理任務(wù)，一個(gè)導(dǎo)師的任務(wù)完成后，系統(tǒng)會(huì)提示點(diǎn)擊下一個(gè)導(dǎo)師接受任務(wù)，通過(guò)接受導(dǎo)師的任務(wù)使自己變換不同的角色，整個(gè)任務(wù)通過(guò)五大員角色整合到一起。

(3)竣工驗(yàn)收

項(xiàng)目竣工后，需了解竣工后的一些驗(yàn)收工作。系統(tǒng)通過(guò)與npc對(duì)話(huà)接受任務(wù)并處理任務(wù)，完成任務(wù)后繼續(xù)接受任務(wù)，從任務(wù)中了解竣工后驗(yàn)收的內(nèi)容，通過(guò)自身體驗(yàn)，熟悉整個(gè)過(guò)程，增強(qiáng)自身的記憶。

竣工驗(yàn)收包含以下內(nèi)容：

1、工程竣工預(yù)驗(yàn)收

2、工程竣工驗(yàn)收外圍工作

（1）承包商

（2）監(jiān)理公司

（3）勘察單位

（4）設(shè)計(jì)單位

（5）建設(shè)單位

3、竣工驗(yàn)收具體程序

3.功能特色

（1）“項(xiàng)目導(dǎo)向”的教學(xué)內(nèi)容

建筑施工技術(shù)全過(guò)程仿真實(shí)訓(xùn)軟件打破傳統(tǒng)的學(xué)科理論體系，以學(xué)生為中心，基于實(shí)際建筑工程項(xiàng)目全過(guò)程，以典型工作任務(wù)作為載體實(shí)施完整的建設(shè)項(xiàng)目，將平時(shí)教學(xué)的碎片知識(shí)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，打通了各課程的知識(shí)壁壘，做到融會(huì)貫通，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

（2）打破了時(shí)間與空間的限制

軟件包含工程施工準(zhǔn)備到竣工驗(yàn)收的全過(guò)程，學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)體驗(yàn)整個(gè)工程項(xiàng)目，建立工程全局觀，為實(shí)訓(xùn)教學(xué)帶來(lái)更多可能性。

（3）多角色體驗(yàn)工程推進(jìn)全過(guò)程

在完整項(xiàng)目施工中，有施工員、安全員、質(zhì)檢員、資料員、材料員五大員角色體驗(yàn)，學(xué)生可以體驗(yàn)多種施工角色，了解各角色在施工中的作用，對(duì)工程項(xiàng)目中各崗位工種的工作任務(wù)有全面的認(rèn)識(shí)。

（4）游戲互動(dòng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)趣味學(xué)習(xí)

通過(guò)三維游戲化模擬施工過(guò)程，以及關(guān)卡環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，將學(xué)習(xí)任務(wù)轉(zhuǎn)化為“趣味關(guān)卡”，學(xué)生能夠在趣味任務(wù)中掌握施工方法、施工要點(diǎn)等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)記錄并分析學(xué)生操作步奏，提高學(xué)生積極性的同時(shí)，提高軟件的教學(xué)適用性。

（5）可拓展應(yīng)用于多個(gè)方向的軟件

作為包含建筑工程全過(guò)程的教學(xué)實(shí)訓(xùn)軟件，在一體化全過(guò)程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，能夠配合其它多種建筑軟件的應(yīng)用，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。

針對(duì)建筑施工工藝教學(xué)需求及教學(xué)要點(diǎn)，引入虛擬仿真教學(xué)模式，以真實(shí)施工案例為模板建設(shè)整體化的虛擬施工場(chǎng)景，搭建校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)資源，虛擬化、立體化、結(jié)構(gòu)化展示工程案例及專(zhuān)業(yè)器材，實(shí)現(xiàn)學(xué)生游走在三維的虛擬空間中，通過(guò)趣味性的技能操作，讓教學(xué)知識(shí)點(diǎn)深入淺出的被學(xué)生掌握，改變以往學(xué)生實(shí)訓(xùn)渠道匱乏、實(shí)訓(xùn)器材有限的狀況。土建施工工藝虛擬仿真教學(xué)軟件，整體以土建工程案例場(chǎng)景作為大環(huán)境，以工程施工過(guò)程單個(gè)節(jié)點(diǎn)為實(shí)訓(xùn)操作任務(wù)核心導(dǎo)向，結(jié)合施工技術(shù)、施工組織、施工現(xiàn)場(chǎng)管理等幾門(mén)課程的理論基礎(chǔ)，逐一解決傳統(tǒng)教學(xué)難題。同時(shí)，軟件將與教學(xué)管理平臺(tái)的用戶(hù)數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)做無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)與其它專(zhuān)業(yè)虛擬資源互通互用。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)

3.軟件模塊架構(gòu)

建筑施工土建虛擬仿真教學(xué)軟件以一幢建造中的綜合性樓宇為藍(lán)本，采用分部分項(xiàng)的方法將施工分為多個(gè)模塊，整體分為6大分部工程，20項(xiàng)子分部工程，84個(gè)分項(xiàng)工程模塊，囊括了從施工準(zhǔn)備到竣工驗(yàn)收的全部環(huán)節(jié)，包括施工準(zhǔn)備、地基與基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、建筑屋面、建筑裝飾裝修、竣工驗(yàn)收等分部工程施工學(xué)習(xí)任務(wù)。具體模塊和學(xué)習(xí)目標(biāo)請(qǐng)參照下表：

附件：土建施工工藝虛擬仿真實(shí)訓(xùn)軟件模塊詳表：