1、使用目的

在建筑工业化发展的大环境下，国家大力推广预制装配式建筑。目前，多数高校对土建类人才培养的重点还是集中在传统的设计、施工和管理领域，系统化的培养装配式建筑相关人才的高校几乎没有；据统计，我国建筑产业化专业技术和管理人才缺口已近100万人，而目前建筑产业化所需后备人才在高校培养中仍是空白。因此探索装配式建筑全产业链相关课程，包括理论课程与实践课程，以培养和输出符合社会需求的装配式建筑专业技术人才和管理人才。

构建涵盖PC构件深化设计、生产和现场吊装施工模拟的综合型虚拟仿真实验项目，作为理论课程的有效补充，使学生全面了解PC构件从深化设计到生产以及施工的全过程，帮助学生更好的理解装配式建筑与传统建筑的区别，掌握建筑产业转型中所需的新知识，以应对未来行业发展需求。

在传统教学体系中，PC构件深化设计学生很难接触到，大型装配式建筑生产实习实训基地较少，在施工现场学习吊装由于场地、安全等因素很难有效进行，学生实践环节不好展开。PC构件生产在厂房进行，学生在生产现场实践存在诸多安全隐患，并且走马观花式的参观实践效果差，学生不易从系统的角度发现问题，不利于主动思考。针对以上实验教学中存在的难题，积极探索实体实验与虚拟实验相结合的方式，以“能实不虚，虚实结合”的理念为指导，开发基于BIM的装配式建筑虚拟建造仿真实验项目。通过各实验步骤的设计：

（1）在虚拟交互环境下，帮助学生理解并掌握PC构件深化设计阶段的主要内容，包括优化构件尺寸、优化墙肢界面配筋、拼接节点设计、墙体缝构造设计等；

（2）通过可视化交互操作使学生熟练掌握PC构件生产流程和工艺过程，包括生产车间布局以及各工位工艺流程操作；

（3）通过可视化交互操作使学生熟练掌握PC构件吊装施工的主要过程，主要包括吊装准备、竖向构件吊装、套筒灌浆、现浇节点钢筋绑扎、现浇节点支模和外墙接缝验收与处理；

（4）通过深化设计-生产-施工环节虚拟仿真训练、实习基地参观学习和项目实训环节，提高学生综合实践能力，培养其独立思考和解决问题的能力。

2、实施过程

（1）构建基于BIM的装配式建筑虚拟仿真实验教学框架

以湖北工业大学土木建筑国家级实体实验教学示范中心和湖北省绿色建筑全寿命周期虚拟仿真实验中心为依托，以建筑工业化发展为导向，紧抓装配式建筑设计、生产和施工中的关键问题，构建大型综合虚拟仿真实验项目，将理论教学和实验教学有效统一，将仿真实验教学和项目实训相结合，以提高学生综合运用知识的能力。基于BIM技术的装配式建筑虚拟建造仿真实验项目教学框架如图2-6-1 所示：

图2-6-1 实验项目教学框架

（2）完善组织保障措施

持续建设和完善虚拟仿真实验是一项系统工程，涉及到学院不同专业教师之间的协同，学校与大型知名装配式建筑设计企业、PC构件生产厂、装配式项目施工单位以及装配式建筑领域信息化软件标杆企业之间的产学研合作，因此组织制度建设必须先行。首先建立虚拟仿真中心内部组织结构和管理制度，其次建立与各企业之间共建共管的合作模式，保障优质实验教学资源和平台的建设，达到为学生和教学全方位服务的目的。

3、实施效果

面向学生人数，产学项目，竞赛获奖

（1）有利于实验教学资源质量建设。加强顶层设计，在开放式实验教学体系下进行实验教学质量内涵论证、标准化建设、实体实验与虚拟实验关系论证等，高起点建设符合建筑信息化和建筑产业现代化需求的高质量实验教学资源。

（2）有效激发学生自主学习的积极性。坚持“学习需求导向型教学”，针对不同培养对象开设不同实验项目，可改善以往实验项目针对性差、学生参与程度不深等缺点，满足不同学生的多种学习需要，促进学生实践能力和创新能力的培养。

（3）有利于扩大优质实验教学资源共享范围。实验教学资源的标准化建设和特色实验项目建设有利于优质实验教学资源的建立，扩展中心影响力，逐步实现更大范围内的校内共享、校际共享和校企共享，充分发挥中心的示范、辐射作用。

（4）有利于新型实验教学教师队伍培养。当前实验教学是学科专业与信息技术深度融合的产物，对教师的科研水平、教学水平和对信息技术的掌握要求较高，有利于复合型实验教学人才的培养。