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“重理论、轻实践”是高校教学过程中存在的普遍现象，尤其对于理工类的学科来说，提高学生的实践动手能力至关重要。桥梁工程学作为土木工程中的一门子类学科，其包含的课程知识颇多，该专业对学生的理论知识掌握程度和实践操作能力有着高要求。但在传统教学过程中，桥梁工程专业却面临诸多教学问题，学生实践操作能力明显与理论知识处于不平衡状态。 当前桥梁工程专业面临的教学困境： 1、知识难点多，学生理解困难：课程内容需要了解学习结构力学、材料力学，受力体系等课程，知识点繁多。学生理解起来较为困难，逐步失去学习的兴趣。 2、教材内容并未结合当前桥梁工程现状进行优化改善，内容缺乏创新性：桥梁工程属于实践性非常强的学科，课程内容要紧跟对行业的变化不断创新，与时俱进，但传统教学过程依旧以传播课本内容知识为主，缺乏对内容补充和创新。 3、课程教学手段过于单一，缺乏新颖教学模式；课堂教学方法比较单一，每一节课程都是按部就班，缺乏新颖性，学生和老师互动少。 4、实训课程少，缺乏理论和实践的有效结合：桥梁工程属于实践性课程，需要学生在掌握理论知识的基础上，开展实践活动，实现理论和实践的有效结合。但是从教师重理论、轻实践的情况来看，桥梁工程教学的效果微乎其微。 结合目前教学现状，AR桥梁工程仿真教学系统的开发为解决当前教学模式提供实际解决方案。 解决方案： 将AR技术与桥梁工程资源进行整合，通过计算机的增强现实和实时图像合成技术，为桥梁工程专业模拟了各种实训场景、3D立体形式展现二维单调平面设计图来帮助学生更好地理解桥梁工程的构造、材料、设计、施工等理论，赋予学生更为直观、清晰、具体、形象的感知体验的同时激发学生的学习兴趣，提高学生的学习热情。 佩戴AR眼镜设备进入系统设定的虚拟场景中，学生根据系统的提示来模拟不同的故障、失误和异常情况，进行反复测试和模拟，查找和修正问题，掌握各项操作技能要点；而老师实时跟进学生的学习状况来予以指导纠正，带动学生的自主性并活跃课堂氛围，让课堂不再沉闷无趣。  AR桥梁工程学仿真教学软件 桥梁工程专业看重学生的桥梁设计能力和桥梁勘察能力。故在设计和施工模拟实训环节中，利用AR技术协助学生可视化设计模型并生成具有真实感的桥梁模型，使得他们可以更好地理解和调整桥梁的设计，并且结合当前桥梁行业中施工工艺的新变化提供精确的引导，帮助学生在建立新的结构时避免任何误差，真正将课程内容与目前桥梁建设新变化“接轨”，创新教学内容。 由于考虑到现实桥梁建设还需要定期维护和检修，该系统还额外通过3D模型在真实的桥梁上叠加虚拟信息来呈现桥梁的实际情况，帮助学生更准确地捕捉细节，快速定位并解决潜在问题，以保证其结构的安全性和可靠性。  AR桥梁工程学仿真教学软件 结合以上几点优势，AR桥梁工程仿真教学系统在对学生进行理论知识强化和实践能力培养方面时候都起到引导教学的显著效果，既牢牢巩固学生对理论知识的理解，又增强学生自主动手实操能力，改变了“重理论、轻实践”教学模式，创新教学手段，为高校精准化、合理化解决实际教学困境。 |
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