吉林大学 机械与航空航天工程学院，长春 130022
依托机械精度设计及检测的专业知识和信息技术，构建虚拟检测几何误差场景，开发一套具有“学—练—考”三大模块的三坐标几何误差测量虚拟仿真实验教学平台。平台集三坐标测量机的结构、原理、操作、误差评定及数据分析为一体，以工程实际中常用的减速器下箱体为测量对象，按照箱体的实际几何形状和表面进行虚拟仿真环境构建，模拟三坐标测量机的测量原理和工作步骤，高度还原实训体验。提供在不同的实验条件和操作下的检测数据、数据分析和实验操作，以及考核生成的考核线上实验报告作为虚拟仿真实验输出。该平台可供学生自主学习，解决了大型复杂设备测量几何误差实体实验训练不足的问题，加深学生对理论知识的理解和对前沿科学的探索。
虚拟仿真 几何误差 机械精度 测量 virtual simulation geometric error mechanical accuracy measure
1 武汉科技大学 理学院 湖北省智能爆破工程技术研究中心,武汉 430065
2 武汉大学 水利水电学院,武汉 430072
工程爆破教学中, 拆除爆破构筑物建模周期长, 单次实验费用消耗高, 短期内无法重复实验。另外, 实验本身瞬态不可逆, 且危险性高, 不利于近距离观察与学习。针对爆破拆除工程中实验教学的难点问题, 从虚拟仿真教学实验的设计方案出发, 建立了虚拟仿真教学实验平台系统。首先通过“倾倒方案选择”和“切口设计”两个环节的互动操作, 让学习者掌握倾倒方案选择的依据以及爆破切口的设计方法, 理解切口形状、导向窗与定向窗等爆破切口设计内容。根据烟囱倾倒的力学原理, 分析切口设计要满足应力条件, 熟悉受拉区、受压区以及中性轴知识, 掌握切口截面应力极值的计算公式以及强度条件的应用; 其次, 通过“爆破参数设计”让学习者参与炸药单耗、炮孔参数及起爆网路的设计与连线, 正确选择孔内外雷管段别; 随后, 学习者通过“安全校核”与“减震措施布置”两个环节的交互学习, 掌握数据采集的步骤, 学习安全校核的方法以及设置控制爆破负面效应的措施; 最后, 学习者进入“爆破现场”模块并亲身体会现场起爆操作过程, 通过参与设计、组织施工中的每个步骤, 并逐渐建立对爆破作业流程的认知。另外, 实验系统对于每个模块都设置有知识介绍, 便于学习者自主学习。虚拟仿真实验平台的建设不仅优化了教学方法, 而且提高了教学质量, 同时丰富了工程爆破实验教学特色与创新思路。
爆破拆除 混凝土烟囱 虚拟仿真实验 教学设计 力学教学改革 blasting demolition concrete chimney virtual simulation experiment instructional design mechanics teaching reform
中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京 100083
高校开展工程爆破实验教学本身存在局限性，爆破危险品难以申购、实验环境安全标准严苛、实验操作危险性高且可重复性低等问题无法妥善解决。该文以中国矿业大学（北京）工程爆破实验课程为例，论述了建设虚拟仿真实验资源的必要性，介绍了工程爆破虚拟仿真实验教学平台以及实验资源建设的设计思路与过程。为最大程度还原真实场景，研发团队多次前往炸药工厂实地拍摄取材，结合理论课程内容，正确引导学生开展炸药爆速测试、猛度测试、起爆网络连接设计以及炮孔布设方案等实验内容，努力探索线上线下教学相结合的个性化、智能化实验教学新模式。
虚拟仿真 工程爆破 实验教学 virtual simulation engineering blasting experimental teaching 
