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)團隊入選高等學(xué)校虛擬仿真教學(xué)創(chuàng)新案例團隊,，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)團隊,。
學(xué)校一直高度重視數(shù)字化教育資源和教學(xué)團隊建設(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,，加強數(shù)字實驗教學(xué)團隊建設(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,、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),，進行數(shù)據(jù)分析,，來輔助運作優(yōu)化決策。
考慮了人工與機器作業(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)生全程進行記錄,，基于體驗式、情境式教學(xué)方法,，融入游戲化進階和正向反饋機制的設(shè)計,。平臺建立完善的反饋機制，對參加實驗學(xué)生各方面的建議,、評價與反饋信息,，進行全面系統(tǒng)的統(tǒng)計分析，為指導(dǎo)教師改進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版模擬操作,，部分項目已在國內(nèi)外16個院?；蚺嘤?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,。
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