依托国家级实验教学示范中心－土木工程实验教学中心，北京工业大学城市建设学部从2010年开始筹划建设土木工程虚拟仿真实验教学中心。2014年获批土木工程国家级虚拟仿真实验教学中心。

虚拟仿真实验教学中心的建设目标是采用网络技术、多媒体、人机交互等技术构建高度仿真的虚拟实验平台，解决土建类专业实践教学环节中的技术难题，培养学生的创新精神、实践能力、自主学习能力以及获取信息、运用信息的能力。

虚拟仿真实验教学中心建设坚持“虚实结合、相互补充、能实不虚”的理念。以“实”为目标、“虚”为手段，扬长避短，以“虚”来加强理论知识与实际操作的联系，以“实”来提高学生解决实际问题的能力。通过将虚拟实验手段融入到课前预习、课上实训和课后实践等环节中，最大限度地提高学生的综合能力。

中心以高水平学科平台为支撑(1个国家级重点学科－结构工程、1个北京市一级重点学科－土木工程、5个省部级重点实验室，1个北京市“2011计划”协同创新中心)，以国家级土木工程实验教学示范中心平台为基础，结合实验硬件平台建设规划，有计划地分批购置了先进专业仿真计算软件30余套（包括PKPM、ANSYS、ABAQUS、5D施工BIM等），并通过引进和合作开发等手段完成10套虚拟实验教学平台的建设，积极服务于国家级特色专业（建筑环境与设备工程）、北京市品牌专业（土木工程）建设以及校级特色专业（给水排水工程）建设。实践表明：“虚实结合”平台模式并配合以多层次的实验开放和网站的互动交流，使学生在实验学习中能够获得更多的自主权，激发其创新能力的培养，可明显提高实验教学效果并能有效解决实践教学环节的技术难题。

土木工程虚拟仿真实验教学中心结构框架如图1所示。中心受教务处、信息处、国资处的领导，由建工学院具体负责虚拟仿真实验教学中心实施和具体应用推广工作，教学仿真平台有明确的技术负责人，形成了相对完善的校、院、平台负责人三级的管理机制。

在虚拟仿真实验教学系统的开发过程中，本中心坚持“重点开发、积极引进、软硬结合、适当超前”的基本思路。优先选择土建类专业实验难度大、实验花费高（大型结构破坏性实验、重复次数多的混凝土梁加载实验、大型水质仪器分析实验、建筑设备智能控制实验、污水处理实验）、专业理论性较强的实验项目进行虚拟系统开发试点，同时积极引进国内外成熟的虚拟实验教学系统，充分重视虚拟实验环境的真实感、可操作性。

中心面向学生采用“多层次”的开放模式。包括实验场地和时间的开放，则与实验室的网站结合起来，包括虚拟实验无限时开放、教学实验室预约开放（定期开放与网站预约开放结合）和创新基地全天候开放三部分，最大限度地利用现有资源，促进创新能力的培养。中心下设10个虚拟仿真实验教学平台，建成的虚拟仿真实验项目80%可在校园网上浏览学习，50%的项目可以通过校园网操作。

中心鼓励本科生利用教学平台(软件)参与教师的科研工作、参加科技竞赛。依托土木工程学科实力强、科研试验多的优势，倡导科研性试验向本科生教学开放，鼓励学有所长的本科生直接参与教师科研试验，将有限元软件ANSYS分析、BIM施工、计算流体力学（CFD）数值分析与实验数据分析相结合。从2010年起，土建类专业本科生通过数值模拟手段依托虚拟仿真平台参加教师科研项目30余项，参加全国以及北京市结构设计大赛获得省部二等奖及以上近10项，利用平台完成毕业设计获得校“特优毕业论文”2项。

虚拟仿真实验教学中心重视“产、学、研”合作。本着“优势互补、资源共享”的原则与建研科技股份有限公司、北京东方仿真软件技术有限公司等近10家软件开发单位开展校企共建共管的合作模式。

虚拟仿真实验教学中心积极与兄弟院校以及行业单位进行资源共享。所开发的多套虚拟实验教学系统在北京建筑大学、北方工业大学、石家庄铁道大学、沈阳建筑大学等近10所兄弟院校以及北京建工集团等单位推广应用，普遍反映良好。虚拟仿真平台对提升土建类专业的整体实验教学水平起到了良好的促进作用，对提升行业单位的技术水平有显著的效果。

土木工程虚拟仿真实验教学中心框架图

土木工程虚拟仿真实验教学中心“虚实结合”实验照片