虚拟仿真实训破解线上实验教学难题

“虚拟仿真实验教学将虚拟与现实场景相结合，有着安全可靠、经济高效、可重复使用、交互性能好、打破时空限制等优点，拓宽了教学思路，增强了教学效果和课堂趣味性。”在大连海事大学航运经济与管理学院，牟向伟副教授正在使用开发的“港口作业调度虚拟仿真实验系统”为学生线上授课，学生可以直观地观摩集装箱码头的操作过程，并在接近真实港口运营的环境下制定作业计划。

疫情防控期间，如何开展线上实验教学并且保证教学效果，对高校提出了更高的要求。大连海事大学通过积极谋划，利用虚拟仿真实验平台和校内其他虚拟仿真实验平台开展线上实验教学，打破了空间条件限制，破解了线上实验教学难题。

“轮机模拟训练”课程是一门体现轮机专业知识综合应用的核心课程，是轮机工程专业的必修课。传统训练装备缺少体系化且数量不足，时空受限，加上疫情的影响，难以满足教学需求。大连海事大学轮机工程学院张均东教授团队研发的轮机模拟训练平台，重新设计片段化的教学视频，制作三维高清案例教学资源，把高逼真的虚拟仿真软件与特色资源巧妙融入线上教学资源。轮机模拟训练平台采用新的教学模式，打破了时空限制，提高了学习效率，满足了不同深度的学习需求。

目前，“轮机模拟训练”课程已在爱课程（中国大学MOOC）平台正式上线，于2020年11月获得首批“国家级一流本科课程”认定，在航海教学领域首先实现大规模全任务虚拟仿真实训与在线课程的有机融合。自上线以来，模拟软件应用单位的师生及社会学习者纷纷注册进行在线学习。学员来源除了大连海事大学外，还有广州航海学院等10余所高校，随着课程的推广，将有更多的应用单位陆续应用本课程。课程在爱课程上线至今，共计约2200余名高校师生及社会学习者参与学习。

船舶消防战略战术指挥与演练是《船舶高级消防》课程的核心内容也是难点内容，既是STCW公约和《海船船员培训大纲》明确规定的实操训练重点内容，也是船舶消防实际工作中经常遇到的较大难题。大连海事大学高级实验师刘书平主持开发的船舶消防战略战术指挥与演练虚拟仿真实验项目，解决了目前船舶高级消防实训课程中关于灭火战略、战术和指挥以及消防组织等方面训练效果不佳的问题，通过实船和火场实景，更加贴合实际，加深学生的印象和对船舶消防应急的理解。

“模拟场景有着与实船设备一样的真实体验，让我在游戏的视觉中能在近似实战的条件下，运用装备去完成各种灭火技术和战术训练，我的火灾应急处理能力和心理承受能力都得到了很大提升。” 大连海事大学航海学院2021级学生林政圻说。

据了解，大连海事大学虚拟仿真实验平台目前已上线运行18项虚仿项目，其中国家级、省级8项，校级虚拟仿真实验项目10项；同时在国家虚拟仿真实验教学课程共享平台上共享了9项国家级和省级虚仿项目。项目向所有同学开放共享，学生们足不出户，一台电脑即可进行“云实验”。

“原来虚拟实验也几乎可以替代线下真实实验，我对计算机组成原理课程的一些难点知识理解，很多就是通过通过虚拟实验过程才懂得的。”使用过虚拟实验平台后的学生说，疫情防控期间，学校师生体验着隔屏教与学，师生们从生疏、困惑到适应、成熟，对于师生彼此都是成长，虚拟仿真实验教学项目的投入，克服了疫情防控期间无法进行实验教学的困难，也提高了学生线上实验学习的兴趣。