实验教学项目特色

（1）实验方案设计思路

本实验项目立足于海洋新能源示范工程，应用数字化、信息化、多媒体等先进技术，针对传统实验教学中无法或难以开展的实验，采用海洋新能源实验多时间尺度仿真分析模型及算法，再现海洋新能源工程系统认知、机械装配、规划设计、新能源发电技术、综合能源实验全过程，多种教学方法相融合，使学生通过虚拟仿真实验的操作与学习，掌握海洋新能源发电技术基本原理，全面培养学生的创新思维能力，达到良好的教学效果。

（2）教学方法创新

本项目基于国家海洋强国战略的背景，通过虚拟仿真技术构建完整的海洋新能源场景，学生身临其境，体验与感知海洋新能源发电设备的运行与控制过程。采用情景式教学方法，通过模拟海洋中风浪的变化情况，大幅提高学生对实验环境、实验现象的认知度；实施参与式教学方法，加强师生互动环节，提高学生掌握、吸收知识的效率；应用探索式教学模式，学生可自主设定实验场景，自主选择实验方案，激发学生参与实验的兴趣，培养创新能力。基于典型案例设置教学内容，增强学生对实际工程的认知水平，显著提高工程实践能力。

图26 海洋场景-波浪小

图27 海洋场景-波浪大

（3）评价体系创新

本项目建立了完整的评价机制，全面考察学生学习能力与动手实践能力。实验管理系统能够对学生参加实验学习的全过程进行记录与指导，对于学习预习效果、实验操作步骤以及实验成绩评价都有完备的评价体系，保障评价的科学性与公正性。实验平台设有良好的反馈机制，对于参加实验学生的意见与建议，都将进行整理与反馈，为指导教师改进和完善实验平台提供参考，切实提高实验效果。

（4）对传统教学的延伸与拓展

海洋新能源发电属于海洋工程专业的前沿技术。传统实验内容多以认知实验设备、记录实验数据为主，无法真正实现海洋新能源发电的规划设计、运行控制实验，更无法完成具有一定危险性的海洋综合能源管理实验等。本实验项目借助虚拟技术实现真实环境的模拟与再现，让本科生“身临其境”接触实验环境并得到实验结果，有效弥补了海洋新能源发电相关实验可参与性不强、可操作性不高的缺失，极大地拓展了学生参与实验课程的广度与深度。本虚拟仿真实验所采用的模型与求解方法，依托的底层机理模型算法，实现了先进的科研成果反哺教学、支撑教学，从而提升教学质量。