“新工科”背景下港航专业实验教学仿真的探索与实践
——以“桩基冲刷实验”为例

沈 超，王 琛，付小莉，李君菡

（1. 同济大学 水利工程系，上海 200092；2. 同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092）

随着“互联网＋”时代的到来，以新技术、新业态、新模式、新产业为代表的“四新”经济蓬勃发展，不断提升人们生产与生活中各个环节的质量。对教育行业而言，这不仅对工程科技人才提出了更高要求，更对传统工程教育加快进行改革创新提出了更高期望，以迎接新的机遇与挑战[1]。近年来，多媒体、数据库、网络以及虚拟现实等数字化技术已在教育领域展开应用，达到了良好的效果。针对传统物理模型实验易受时间、设备和场地等因素限制的问题[2-3]，国内部分高校相继开展了仿真技术和基于网络的虚拟实验及教学应用等方面的研究[4]。在当前新工科“理念引导，结构优化，模式创新”思想的倡导下[5]，结合数值仿真技术自由度高、仿真度强等优点，利用虚拟仿真等技术以创新传统实验教学已见成效。因此，本文秉持相同的理念，以我校港口航道与海岸工程专业的本科教学实验——桩基冲刷实验——为例，在物理模型实验中加入虚拟仿真技术，为课程扩充丰富的实验内涵，为学生提供多元的学习平台，旨在培养工程实践水平高、创新思维能力强的高素质、复合型“新工科”人才。

1 数值仿真实验的建设

1.1 总体思路

实验教学环节在港口航道与海岸工程专业人才的培养过程中不可或缺，是加深学生对专业知识理解的重要手段，是培养学生实践与创新能力的重要过程[6]。……