土力学实验虚实融合教学改革与实践

摘要

传统土力学实验教学，因设备有限、安全风险、实验周期长等原因导致学生动手机会少，难以深入理解复杂原理。实验往往受限于特定场所和时刻，这制约了我们追求个性化教育体验的愿望。虚拟仿真技术能够提供丰富的实践机会，让学习者在虚拟环境中进行各种设计操作，如建模、渲染、动画等。这种实践方式不仅安全、便捷，而且能够反复进行，帮助学习者提高设计能力和实践技能。借助虚拟仿真软件，学生可预习实验，熟悉操作流程与理论知识，降低真实实验出错率。如在进行“土的压缩试验”前，学生通过虚拟实验掌握仪器组装与数据采集要点。虚拟实验后，学生开展真实实验，将理论与实践结合，提升动手能力与问题解决能力。虚拟实验可模拟罕见或危险场景，如地震时土体液化，拓宽学生知识面。通过虚实融合的学习方法，学生可不断地进行练习，从而有效地巩固所学的知识和技能。