（1）专业与年级要求

本项目主要适用于交通工程专业的本科生。相关实验步骤可拓展至土木工程、地质工程等专业交通类方向课程的辅助学习。

项目对应的核心知识点与《路基路面工程》、《交通设施设计》、《地基工程》等课程直接关联，也适用于《交通工程基础》、《道路勘测设计》等课程的相关知识、能力要求的培养。通常安排在本科3年级下学期进行。

（2）基本知识和能力要求等

进行本虚拟实验项目学习的学生，应掌握“交通工程学”的基本知识，对《路基路面工程》、《交通设施设计》、《地基工程》、《土力学》等课程中相关知识点有基本的了解。

道路建设施工是交通工程专业必须要掌握的知识内容，交通工程专业学生应能熟悉地基处理施工、路面建设施工、道路交通设施安装等道路建设施工各环节，掌握道路建设全过程的质量控制要求，认识影响道路交通工程质量的各环节相关因素以及环节之间关系。

自党的十九大作出了建设交通强国的重大战略部署以来，品质工程建设、“四好农村路”高质量发展、打造平安交通工程等重大举措在全国得到了统筹持续推进，以打造优质耐久、安全可靠、畅通效率的道路交通工程，服务社会生产生活，满足人民对美好生活的需要。为适应新时代社会主义现代化建设与国家战略发展需求，将立德树人融入教学全过程，通过情景体验式的教学方法，不仅使学生理解道路建设全过程质量控制对交通强国和满足人民美好生活向往愿望的重要价值，而且潜移默化的激发学生投身交通建设的情怀和使命感，也成为了教学面临的重要挑战。

但目前，关于道路建设施工相关内容分布在路基路面工程、交通设施设计、道路交通安全等多门课程中，涵盖内容广，因素众多，知识分散。校内课程仅能进行地基处理设计、交通工程实验试件制备、建筑材料实验、交通设施设计等分项实验，由于场地空间有限，无法将整个道路完整搬进实验室；另外道路建设施工具有不可逆性，不可能在实际道路建设工地上进行重复实验；而在校外实习过程，因为道路建设周期较长且不可控，通常在有限的工程现场时间里仅能经历道路建设施工的某一环节。

因此，开展道路建设全过程虚拟仿真实验教学具有极强的必要性和迫切性。

根据能实不虚、易教易学原则，基于道路建设施工全过程不可实际重现的背景，新工科导向的道路建设全过程虚拟仿真实验教学设计如表1所示。

表1  教学设计

本虚拟仿真实验各个环节的具体目标如下：

（1）地基处理施工

可使学生了解和掌握地基处理过程中岩土工程勘察、土层性质分析、地基处理方式选择、地基处理方式实施方案、地基处理效果评价等主要内容，让学生体验道路地基处理的实施过程，提高学生运用岩土工程专业知识设计和解决实际地基处理问题的能力。

（2）路面施工

可使学生了解和掌握路面面层施工中所采用的施工设备、工艺流程、技术措施等，提高学生运用合理的施工技术解决路面工程实施过程中遇到难点的能力。

（3）道路交通设施设计与施工

可使学生了解道路交叉口交通设计的步骤与注意事项，并通过虚拟仿真实验的方式让学生重点掌握交叉口车道划分、标志标线设置、信号配时等核心内容，从而提高学生解决道路交通设施设计与施工中的技术难点的能力。

本实验针对考核点设计了实验成绩评价模型。以该模型为基础，系统可分别针对学生3个实验环节的完成情况进行自动评分，最后再按照3个实验环节分别占30%、30%和40%的权重计算学生的最终实验成绩。

每个实验环节的实验成绩评价标准（每环节按100分计算）如下：

一、“地基处理施工”环节（占总成绩30%）

岩土工程现场勘察（10分）

地基处理方式选择（25分）

地基处理方式实施方案（25分）

地基处理现场施工（25分）

地基处理效果评价（15分）

二、“路面施工”环节（占总成绩30%）

沥青混凝土拌和（25分）

路面材料运输（15分）

路面摊铺（30分）

路面碾压（30分）

三、“道路交通设施设计与施工”环节（占总成绩40%）

交叉口车流量设置（20分）

车道及转向设置（20分）

人行横道与安全岛设置（15分）

交通标志设置（15分）

交通信号配时（30分）