突如其来的新冠疫情严重影响了成都理工大学正常的教学秩序,理论教学全部在线上进行,实践教学暂停。如何开展理论与实验结合的线上教学并且保证教学效果,对工科专业教学提出了更高的要求。面对严峻的疫情,环境与土木工程学院积极谋划、深入思考,在院领导及广大教师的大力支持下,积极探索“线上理论教学与云端虚拟实验”相结合的教学模式。学员号召全院教师利用“地质与岩土工程国家级虚拟仿真实验中心”(以下简称:实验中心)的虚拟实验教学资源辅助开展线上理论教学,丰富理论教学的形式和手段,打破疫情防控空间条件限制。
11月12日,土木工程系教师钟志彬开展《岩石力学与工程》课程线上教学过程中,在综合实验室教师蔡国军协助下,利用实验中心“岩石三轴压缩虚拟仿真试验”和“岩石直剪虚拟仿真试验”资源,开展线上理论和实验结合教学。这种全新的教学模式让受疫情影响在寝室的学生突破空间限制,在线上结合理论知识自主开展岩石力学虚拟仿真试验,深入掌握岩石基本力学性能知识点。“虽然没有在实验室亲自动手操作,但虚拟实验几乎可以把机器操作步骤模拟出来,线上学习令人身临其境。”学生张广谈到。学生课后纷纷点赞虚拟仿真实验的参与感和实用性,大家反映虚拟场景给人身临其境的感受,实验中心资源建设比较完备、方便自学。
据了解,虚拟仿真实验虽并不能完全代替线下实验操作训练,但它是目前线上教学的有效辅助手段。通过虚拟实验,学习实验步骤、验证实验原理、掌握专业技能,并巩固理论知识。
虚拟化的实验磨练,旨在让学生对实验有更深层次的体会,对知识的理解更加深入。学生可以较好实现学习实验步骤、验证实验原理、掌握专业技能,并巩固了理论知识,为疫情结束后复课实操奠定良好的基础准备。“线上理论教学与云端虚拟实验”相结合的教学模式将促进教育教学观念转变、教学内容更新和教学方法改革,推进现代信息技术与教学内容的深度融合。

图1 教师钟志彬通过地质与岩土工程国家级虚拟仿真实验中心开展《岩石力学与工程》线上教学


图2 《岩石力学与工程》2021年11月12日线上教学过程

图3 学生学习岩石三轴压缩虚拟仿真实验项目

图4 地质与岩土工程国家级虚拟仿真实验中心http://www.dzfz.cdut.edu.cn/