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新工科背景下土木工程施工课程数字孪生教学模式探究与实践

2026-01-13 点击：54 次

作者：	武精科，等
作者单位：	苏州城市学院智能制造与智慧交通学院
摘要：	针对新工科背景下土木工程施工课程教学中存在的实践性不足、高风险施工工艺训练困难等问题，本文构建了“建筑信息模型（BIM）+虚拟现实（VR）技术体系”，采用离散事件仿真（DES）和物质点法（MPM）算法，实现了12类典型土木工程施工工艺的高保真动态模拟和 14项施工参数的可视化呈现。同时，创新性地提出了土木工程施工课程的“演示—实训—评估”三阶段数字孪生教学模式，并结合虚拟仿真与实体操作，显著提升了教学效果。实践表明：学生施工工艺掌握周期缩短37.8%，创新方案产出增加147.8%，学生实践能力达到6～ 8个月经验水平。该模式成功实现了高危施工工艺的“零事故”训练，为土木工程施工课程的实践教学提供了安全高效的新方案，对培养智能建造人才和推动建筑业数字化转型具有重要价值。
关键词：	新工科；土木工程施工；教学模式；数字孪生；工程教育改革
中图分类号：	G642
基金项目：	教育部产学合作协同育人项目“基于BIM技术的土木工程实践创新基地建设”（202002129075）；2023年度江苏省高校哲学社会科学研究一般项目“经济学视角下高水平应用型大学产教融合动力机制研究”（2023SJYB1900）。

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