1.实验目的

1）模拟实验现场，激发学生学习兴趣，提高学生自主学习和创新能力；

2）虚拟再现路基承载板现场实验过程，帮助学生更加深入地了解实验流程、实验原理和实验数据处理方法等内容。

3）培养学生综合运用基本知识和理论的能力，拓宽学生学习空间与自由度，进一步巩固了实验所学内容，提升学生学习效果。

  4）通过虚拟仿真实验，不仅有效避免实验现场给师生造成的潜在危险性，同时降低了教学运行成本。

2.实验学时

  实验所占学时：2学时。

3.实验知识点

   1）掌握路基荷载-弯沉关系及回弹模量的概念；

  2）掌握路基承载板实验原理和实验方法；

  3）熟悉路基承载板实验仪器，掌握实验仪器安装顺序和操作方法；

  4）掌握路基承载板实验数据记录、处理方法，能够依据数据对路基承载力进行评价；

     5）掌握测定路基土含水率和密度的实验基本原理、仪器操作方法、实验步骤和数据记录、处理方法。

4.实验仪器设备

本实验仪器包括：额定荷载卡车、加劲横梁、承载板、千斤顶、球形支座、钢圆筒、电阻测力计、压力环、压力表、位移百分表、贝克曼梁、洛阳铲、水平尺、铁锹、细砂、刷子、烧杯、电子秤、酒精灯等。

 图1  额定荷载卡车真实图片     图2  额定荷载卡车虚拟图片

图3  仪器虚拟图片

5.实验教学方法

  （1）采用的教学方法

路基承载板虚拟仿真实验，拓宽了学生的学习空间和自由度，实现了将室外实验移进图书馆、学生宿舍等各种具备网络的场所，不再受实验空间和时间的限制，极大地提高了学习效率。此外，该虚拟仿真实验真实地还原了路基回弹模量检测场景，降低大量学生亲临现场的危险性，并对实验过程进行了详细模拟，便于学生更深入地理解和掌握路基回弹模量实验原理和方法。该实验采用线上线下结合的教学方法，旨在让学生充分理解和掌握实验原理、实验方法等，并通过虚拟仿真实验有效地调动学生的学习积极性，提升学生的能动性和创新性。

（2）使用目的

改进与完善教师传统的教学方式，加强学生的自主学习性，激发和提高学生的创新意识和创新能力。虚拟仿真实验的开设不仅解决了不能大批次现场实验的弊端，而且学生随时随地可通过网络进行实验内容学习，有效补充了老师线下实验内容讲授的欠缺，并对于学生进一步理解和掌握实验原理、实验方法等相关内容起到更大的辅助作用。

（3）实施过程

本虚拟仿真系统开发了4个子系统，分别是简介、设备认知、实验学习和实验考核。

简介：主要对该实验检测的目的和意义加以说明；设备认知：对实验中各种设备的名称及其作用进行了详细介绍和说明，帮助学生更加全面地了解实验器材和设备；实验学习：模拟和演练路基回弹模量实验过程；实验考核：分为理论试题考核和实验流程考核，试题考核从题库中随机产生试卷供学生作答；实验流程是让学生在无任何提示的情况下，独立完成实验操作。

该实验平台24小时对外开放，学生只要在有网络的场所即可实现系统登录及实验学习和操作。

图4 虚拟仿真实验项目简介界面      图5 虚拟仿真实验设备认知界面

图6 虚拟仿真实验实验学习界面                图7 虚拟仿真实验实验考核界面

虚拟仿真实验流程，如图8所示：

图8 虚拟仿真实验流程

6.实验方法

图9 实验方法

① 路基回弹模量意义简介

对路基回弹模量做简要介绍，以明确其检测意义。

② 实验设备认知

将实验所需实验设备和仪器及其在实验中的作用和使用方法分别进行了详细介绍和说明。

③ 实验过程

完整再现了现场路基回弹模量实验全过程。

④ 实验考核

针对实验过程中设备、实验方法、数据处理等知识点设立题库，随机生成一份试卷，要求学生在规定时间内作答。此外，本模块中还要求学生在无任何提示的情况下进行实验流程操作，依据操作情况评价学生对实验的掌握情况。并依据两部分考核结果及实验报告情况，给予最终实验成绩。