近日，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）發(fā)布了《關(guān)于公布高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室項目學(xué)校及案例團(tuán)隊名單的通知》，我校成功入選高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室項目學(xué)校，5個教學(xué)團(tuán)隊入選高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新案例團(tuán)隊，這是我校在虛擬仿真教學(xué)方面取得的一項新突破。

為推進(jìn)數(shù)字技術(shù)與高等學(xué)校實驗教學(xué)的深度融合，提升虛擬仿真教學(xué)環(huán)境建設(shè)和創(chuàng)新應(yīng)用水平，教育部教育技術(shù)與資源發(fā)展中心（中央電化教育館）組織開展了“高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室項目”。項目計劃在三年內(nèi)，在全國匯聚一批在虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展方面具有特色經(jīng)驗的高等學(xué)校，圍繞虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室建設(shè)與應(yīng)用深入開展教學(xué)實踐，構(gòu)建虛擬仿真實驗教學(xué)交流平臺。本次全國共遴選確定173所高等學(xué)校的325個教學(xué)團(tuán)隊。

學(xué)校一直高度重視數(shù)字化教育資源和教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)，做好數(shù)字實驗教學(xué)資源開發(fā)，創(chuàng)新數(shù)字實驗教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)數(shù)字實驗教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)，形成可借鑒、可推廣的虛擬仿真教學(xué)項目和創(chuàng)新應(yīng)用案例，不斷提升虛擬仿真實驗教學(xué)共享平臺功能和教師虛擬仿真教學(xué)能力。

我校入選高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新案例團(tuán)隊簡介

1.船舶操縱與避碰虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室

船舶操縱與避碰虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室按照“虛實結(jié)合、以虛補(bǔ)實”的原則，以船舶海上航行過程中遇到的不同會遇局面為切入點，選取對遇局面、追越局面、交叉相遇局面等3種船舶會遇局面及能見度不良情況，采用3D建模、動畫、語音識別、人機(jī)交互等技術(shù)自主研發(fā)了船舶操縱與避碰虛擬仿真實驗，以解決現(xiàn)實中專業(yè)化航海人才培養(yǎng)的瓶頸。

實驗室在綜合運用雷達(dá)、電子海圖、車鐘、舵等船用導(dǎo)助航設(shè)備的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了以育鯤輪、育鵬輪為代表船型的海上通航虛擬場景，運用三維建模仿真技術(shù)手段，高度還原了船舶海上航行過程中的多種會遇態(tài)勢。允許船員可以在多種情況下進(jìn)行訓(xùn)練，提高他們的技能，使實驗場景和實驗對象更直觀形象。

2.環(huán)境工程虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室

環(huán)境工程虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室依托環(huán)境工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心進(jìn)行建設(shè)，包括虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺（共享21套大型虛擬仿真實驗教學(xué)軟件）和虛擬仿真實驗室（由3D 教學(xué)區(qū)和VR體驗區(qū)組成）。實現(xiàn) “沉浸式”、“體驗式”實驗教學(xué)模式，使學(xué)生在“身臨其境”、“栩栩如生”的虛擬仿真實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中，既能領(lǐng)會實驗的科學(xué)問題所在，又可提升動手實踐能力和創(chuàng)新意識。

實驗室立足學(xué)科優(yōu)勢，改善教學(xué)模式，促進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)的延伸與拓展，建立“虛實結(jié)合”、“實質(zhì)等效”的線上（虛擬仿真實驗）、線下（實習(xí)實訓(xùn)基地）混合教學(xué)實踐模式，提升專業(yè)實踐質(zhì)量的同時提高本科生實踐創(chuàng)新能力。

大連海事大學(xué)環(huán)境工程虛擬仿真創(chuàng)新實驗室室內(nèi)圖

3.智能交通運輸工程虛擬仿真教學(xué)實驗室

實驗室系統(tǒng)借鑒了國內(nèi)外學(xué)者在移動貨架運作優(yōu)化領(lǐng)域的前沿研究，并參考了管理學(xué)頂尖期刊的最新報道，基于運籌學(xué)優(yōu)化、數(shù)據(jù)挖掘、行為分析等基礎(chǔ)理論與方法，具有以下幾個方面的先進(jìn)性：

充分考慮了各個子系統(tǒng)對總體實驗的影響，給各個控制變量設(shè)置了充分的彈性空間，并滿足各種極端值的存在，能實現(xiàn)牽一發(fā)而動全身的蝴蝶效應(yīng)；

在實驗中考慮了數(shù)據(jù)的驅(qū)動作用，學(xué)生在實驗中可導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，來輔助運作優(yōu)化決策。

考慮了人工與機(jī)器作業(yè)的協(xié)調(diào)性問題，在實驗中，為人工效率建立了疲勞度函數(shù)，隨著工作時間的延長，工作效率會降低；而當(dāng)受到獎勵激勵時，人工效率又會提升。

虛擬仿真實驗系統(tǒng)能夠?qū)⑴c實驗的學(xué)生全程進(jìn)行記錄，基于體驗式、情境式教學(xué)方法，融入游戲化進(jìn)階和正向反饋機(jī)制的設(shè)計。平臺建立完善的反饋機(jī)制，對參加實驗學(xué)生各方面的建議、評價與反饋信息，進(jìn)行全面系統(tǒng)的統(tǒng)計分析，為指導(dǎo)教師改進(jìn)和完善實驗提供參考，提高教學(xué)效果。

4.航海技術(shù)虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新實驗室

實驗室創(chuàng)造性地提出采用多本船體系結(jié)構(gòu)，大大降低了模擬器的成本，擴(kuò)大了利用模擬器培訓(xùn)學(xué)生的規(guī)模和數(shù)量。開發(fā)了基于多人分工協(xié)作的航海類實踐訓(xùn)練項目，能夠考察學(xué)生對操作規(guī)程的熟練程度和團(tuán)隊合作能力。教學(xué)管理納入過程控制和目標(biāo)管理相結(jié)合的質(zhì)量管理體系，不斷加強(qiáng)教學(xué)管理，嚴(yán)把教學(xué)過程質(zhì)量關(guān)，全面提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。

目前，實驗室已完成船舶操縱、ECDIS、貨物積載與系固等所有航海實驗項目的半實體模擬仿真或單機(jī)版模擬操作，部分項目已在國內(nèi)外16個院校或培訓(xùn)單位成功推廣應(yīng)用，每年有數(shù)千名學(xué)生從中受益。另外，還完成了貨物積載與系固、電子海圖信息與顯示系統(tǒng)訓(xùn)練等虛擬仿真實驗項目的建設(shè)工作，并已投入使用，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行該項目的練習(xí)。

船舶操縱模擬實驗場景

ECDIS模擬器教學(xué)

5.液態(tài)裝卸虛擬仿真教學(xué)實驗室

液貨裝卸虛擬仿真教學(xué)實驗室以液貨船舶貨物裝卸設(shè)備操作為切入點，選取液化氣船舶、散裝化學(xué)品船舶、油輪船舶上的裝卸貨設(shè)備，充分利用虛擬現(xiàn)實等計算機(jī)仿真技術(shù)，實現(xiàn)液貨船設(shè)備教學(xué)與訓(xùn)練的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和三維情景化。實驗室具有高度逼真立體還原船舶實際場景，全任務(wù)、高沉浸感的虛擬交互操作和設(shè)備原理動畫相結(jié)合，以學(xué)生為中心的自主化和案例化學(xué)習(xí)等特色。

虛擬仿真實驗室教學(xué)資源包括教學(xué)視頻、web版液貨船設(shè)備虛擬拆裝程序和客戶端液貨裝卸虛擬仿真程序三部分組成。自2020年3月在校內(nèi)上線以來，已開設(shè)4期本科實驗教學(xué)，累計使用人次600余人。2020年9月開始面向社會提供服務(wù)，包括浙江海洋大學(xué)、天津海運職業(yè)學(xué)院等高校以及中宏船員培訓(xùn)（連云港）有限公司等企業(yè)單位，迄今已服務(wù)過的社會學(xué)習(xí)人次超過1000人。