【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及虚拟仿真教学，尤其涉及一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法及系统。
技术介绍
1、港口工程是指为方便船只停靠和货物装卸而建造的设施和设备的工程项目，是目前大部分学校教育的重要专业之一，对于未来港口建设发展具有关键的人才供给需求，在港口工程领域，教育和培训对于培养高素质的专业人才具有重要意义。然而，传统的教学方法在面对港口工程的复杂性、多样性和实践性时存在一定的局限性，学生往往难以直观地理解各种港口水工建筑物的施工过程，同时也难以在教室环境中真实地模拟实际的工程情境。在现有的教学模式中，往往依赖于纸质教材、幻灯片和实地实习等方式，这些方法无法完全还原工程施工的真实过程，也无法满足学生多样化的学习需求。此外，港口工程涉及的多学科知识和综合技术难度，使得传统教学方式难以将各个环节和要素有机结合，从而影响学生对港口工程建造的全面理解，因此需研发一种能够对港口工程进行虚拟仿真教学的平台来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法及系统。
2、为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、本专利技术第一方面提供了一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，包括以下步骤：
4、获取学校对港口工程的教学大纲信息，解读分析所述教学大纲信息制定教学方案，得到多个港口工程教学案例；
5、构建港口工程的初始教学平台框架，并根据多个所述港口工程教学案例在所述初始教学平
6、在所述港口工程教学平台中引入bim模型技术、计算机数值模拟技术以及虚拟场景技术构建三维仿真模型，得到港口工程的虚拟仿真教学平台；
7、获取港口工程的教学质量要求信息，基于所述教学质量要求信息对所述港口工程的虚拟仿真教学平台进行模拟测试并评估，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台。
8、进一步的，本专利技术的一个较佳的实施例中，所述获取学校对港口工程的教学大纲信息，解读分析所述教学大纲信息制定教学方案，得到多个港口工程教学案例，具体包括以下步骤：
9、获取学校对港口工程的教学大纲信息，并对所述教学大纲信息进行解读，得到港口工程的具体教学方向；
10、以典型水工建筑物为背景，基于所述港口工程的具体教学方向在大数据网络中检索典型水工建筑物的施工过程，得到若干个建筑物的分阶施工过程，并定义每个所述建筑物分阶施工过程为子模块；
11、获取各子模块对应的施工规范信息以及注意事项信息，同时获取学校教师团队制定的教学内容文件信息，对所述施工规范信息、注意事项信息和教学内容文件进行预处理，得到预处理后的若干个教学信息；
12、基于权衡算法将所述若干个教学信息嵌入对应的所述子模块中，得到多个权重值，并通过加权平均法将每个所述教学信息乘以对应的权重值，生成多个加权数据，将多个所述加权数据相加融合，得到多个港口工程教学案例。
13、进一步的，本专利技术的一个较佳的实施例中，所述构建港口工程的初始教学平台框架，并根据多个所述港口工程教学案例在所述初始教学平台框架进行类型分区，得到港口工程教学平台，具体包括以下步骤：
14、基于微服务架构技术建立平台框架，在所述平台框架内设置多个服务单元，得到港口工程的初始教学平台框架；
15、根据所述港口工程的教学大纲信息以及多个所述港口工程教学方案设置若干个教学功能类别，引入k均值聚类算法将所述初始教学平台框架进行类别划分，预设k个聚类中心，将每个所述教学功能类别分配至最近聚类中心所对应的类别并更新每个聚类中心位置，得到多个聚类中心的实时位置；
16、通过多个所述聚类中心的实时位置迭代所述教学功能类别的分配，获取迭代次数，判断所述迭代次数是否达到预设迭代次数，若达到，则停止更新迭代并确定每个聚类中心的当前位置，得到教学分区平台框架；
17、基于所述若干个教学功能类别将多个所述港口工程教学案例分类导入所述教学分区平台框架中，得到港口工程教学平台。
18、进一步的，本专利技术的一个较佳的实施例中，所述在所述港口工程教学平台中引入bim模型技术、计算机数值模拟技术以及虚拟场景技术构建三维仿真模型，得到港口工程的虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
19、在所述港口工程教学平台中嵌入bim模型技术，并基于bim模型技术对所述港口工程教学平台中每个所述港口工程教学方案对应的建筑物分阶施工过程进行三维建模；
20、分析每个所述港口工程教学方案对应的建筑物分阶施工过程，获取多个建筑物的施工计划，并根据多个所述施工计划在大数据网络中匹配对应的施工特征，得到各施工计划对应的若干个建筑物施工特征信息；
21、基于大数据网络获取各建筑物施工特征信息的物理工程现象，构建三维模型，将所述若干个建筑物施工特征信息导入所述三维模型中，得到多个建筑物分阶施工过程的三维模型，并通过计算机数值模拟技术将所述物理工程现象在每个所述三维模型中进行模拟计算，得到多个建筑物分阶施工过程的三维仿真模型；
22、引入基于虚拟场景技术的可视化交互系统，通过动态碰撞检测方法对所述可视化交互系统与多个所述建筑物分阶施工过程的三维仿真模型之间进行融合协调，得到港口工程的虚拟仿真教学平台。
23、进一步的，本专利技术的一个较佳的实施例中，所述获取港口工程的教学质量要求信息，基于所述教学质量要求信息对所述港口工程的虚拟仿真教学平台进行模拟测试并评估，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
24、获取港口工程的教学质量要求信息，分析所述教学质量要求信息确定所述虚拟仿真教学系统的多个测试项；
25、基于多个所述测试项对港口工程的虚拟仿真教学平台以及每个建筑物分阶施工过程的三维仿真模型进行模拟测试，记录测试过程中每个所述测试项的用户体验信息反馈和数据输出，得到多个测试结果；
26、基于大数据网络获取多个所述测试项对应的评价指标，引入层次分析法对多个所述测试结果进行评估，得到多个评估分数，并根据多个所述评估分数以及所述评价指标进行权重衡量并赋值，得到多个测试权重值；
27、预设测试权重阈值，判断每个所述测试权重值是否大于所述测试权重阈值，若大于，则代表所述测试项的测试结果为合格，跳过合格测试项的优化并进入下一个测试项权重判断；
28、若小于，则在所述港口工程的虚拟仿真教学平台中对小于测试权重阈值的测试项所对应的内容进行标记，并对标记内容或功能进行拓展优化，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台。
29、进一步的，本专利技术的一个较佳的实施例中，所述若小于，则在所述港口工程的虚拟仿真教学平台中对小于测试权重阈值的测试项所对应的内容进行标记，并对标记内容或功能进行拓展优化，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
30、获取港口工程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述获取学校对港口工程的教学大纲信息，解读分析所述教学大纲信息制定教学方案，得到多个港口工程教学案例，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述构建港口工程的初始教学平台框架，并根据多个所述港口工程教学案例在所述初始教学平台框架进行类型分区，得到港口工程教学平台，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述在所述港口工程教学平台中引入BIM模型技术、计算机数值模拟技术以及虚拟场景技术构建三维仿真模型，得到港口工程的虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述获取港口工程的教学质量要求信息，基于所述教学质量要求信息对所述港口工程的虚拟仿真教学平台进行模拟测试并评估，最终得到港口工程的智
6.根据权利要求5所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述若小于，则在所述港口工程的虚拟仿真教学平台中对小于测试权重阈值的测试项所对应的内容进行标记，并对标记内容或功能进行拓展优化，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
7.一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学系统包括存储器与处理器，所述存储器中储存一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法程序，所述一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法程序被所述处理器执行时，实现以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学系统，其特征在于，所述获取港口工程的教学质量要求信息，基于所述教学质量要求信息对所述港口工程的虚拟仿真教学平台进行模拟测试并评估，最终得到港口工程的智能建造虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述获取学校对港口工程的教学大纲信息，解读分析所述教学大纲信息制定教学方案，得到多个港口工程教学案例，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述构建港口工程的初始教学平台框架，并根据多个所述港口工程教学案例在所述初始教学平台框架进行类型分区，得到港口工程教学平台，具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述在所述港口工程教学平台中引入bim模型技术、计算机数值模拟技术以及虚拟场景技术构建三维仿真模型，得到港口工程的虚拟仿真教学平台，具体包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种港口工程方向的智能建造虚拟仿真教学方法，其特征在于，所述获取港口工程的教学质量要求信息，基于所述教学质量要求信息对所述港口工程的...
【专利技术属性】
技术研发人员：李家华，温秀媛，温文峰，陈良志，梁庆，万浩然，王浩，陈家悦，吴乔，黄黎明，代晓炫，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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