虚拟仿真实验教学中心的特色与创新

1.仿真中心特色

（1）将“船员教育和培训质量体系”作为中心实验教学质量的保证体系

仿真中心严格执行学校的质量总方针，把“船员教育和培训质量体系”作为中心实验教学质量的保证体系。1997年国家颁发了《中华人民共和国船员教育和培训质量理规则》，规定航海类院校必须建立“船员教育和培训的质量管理体系”，并接受主管机构的外部审核。我校于2005年8月19日通过了国家海事局船员教育和培训质量管理体系初次审核，获《中华人民共和国船员教育和培训质量体系证书》，迄今已经18年。我校航海技术、轮机工程、船舶电气等专业所有课程均受控于该“质量管理体系”，将该体系引入到专业实验教学和仿真中心的管理中，并作为仿真中心实验教学质量的保证体系。

（2）建立了实验设备更新和虚拟仿真实验自主开发相结合的机制

近年来，随着仿真中心建设经费的不断投入，先进设备不断增加，为实验项目改造和设备更新提供了良好的契机。与此同时，仿真中心也加快了虚拟仿真实验项目的自主开发步伐。在扩大与企业合作开发的基础上，近年来仿真中心先后新开发了“船用离心泵拆装仿真实验”等虚拟仿真实验项目7项，不但节约了大量资金，同时也极大地提高了实验技术人员的研发能力和学生的实验效果。

（3）建立了开放式、分层次、多模式的虚拟仿真实验教学体系

仿真中心于2008年开展虚拟仿真实验，经过10多年的教学实践，建立了开放式、分层次、多模式的虚拟仿真实验教学体系，即以轮机模拟器和电站模拟器为验证性实验层次，集中教学模式；虚拟仿真实验平台开发的课内实验为综合设计性实验层次，自主学习模式；以数字孪生实验开发为创新性实验层次，开放研究模式等。

图1 仿真中心虚拟仿真实践教学体系

2.仿真中心创新

（1）数据拟合——实验开发工具

开发创新类实验项目需要多工况运行，不同的运行工况得出不同的运行参数，而部分实验数据与监测参数之间没有固定的理论计算公式可用，其参数间关系也不是固定的，不同的操作，实验结果也不一致，为了逼真的演示出这种多工况效果，在设计该类仿真实验项目时，根据测取的实验数据和说明书，采用Matlab数据拟合的方法，得出拟合公式，并在脚本逻辑计算中，引入随机数计算，体现数据随工况变化的多变性。

（2）数据驱动——资源数字化

在仿真中心拟开发的虚拟仿真实验中，所有仿真动画均以数据驱动的模式，不依赖数据库开发和提前录制动画的常见虚拟仿真项目开发模式，以逻辑运算为主，并以高度仿真的仪表呈现，具有极高的仿真运行环境，这对培养符合轮机工程专业要求的工程技术人才具有重要的实践和创新意义。