海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)課件

1、海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)韓宗珠 童思友海洋地球科學(xué)學(xué)院中國(guó) 武漢2014.11.30中心簡(jiǎn)介 海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心隸屬于中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，依托海底科學(xué)與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和海洋地球科學(xué)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，主要承擔(dān)海洋地球科學(xué)學(xué)院本科生的海洋地質(zhì)學(xué)和海洋地球物理學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，以及面向校內(nèi)外的海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的開放共享服務(wù)。 本著“科學(xué)規(guī)劃、共享資源、突出重點(diǎn)、提高效益、持續(xù)發(fā)展”的原則，按照“立足專業(yè)教學(xué)、注重學(xué)科交叉、突出海洋特色、著眼學(xué)科發(fā)展”的建設(shè)思路，以全面提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)，構(gòu)建了海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體

2、系。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)自主研發(fā)、聯(lián)合攻關(guān)、持續(xù)投入等方式，利用虛擬現(xiàn)實(shí)、多媒體交互、Web、3D可視化等信息化技術(shù)，建設(shè)完成海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)，構(gòu)建了結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化、高度仿真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。中心簡(jiǎn)介 中心已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)、基本信息、儀器設(shè)備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理，并具備多媒體開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟硬件環(huán)境：（1）建立了中國(guó)海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教學(xué)管理網(wǎng)站。（2）擁有實(shí)驗(yàn)室開放和儀器設(shè)備共享的信息化管理系統(tǒng)，及時(shí)公布開放時(shí)間、開放內(nèi)容、開放程序、開放人員信息及開放管理制度等。（3）中心擁有共享的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息。（4）有獨(dú)立服務(wù)器用于中心的計(jì)算機(jī)管理系

3、統(tǒng)。（5）中心虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源對(duì)網(wǎng)絡(luò)用戶開放。（6）網(wǎng)站由學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心統(tǒng)一管理，保障信息的安全。支撐平臺(tái)網(wǎng)站地址：11/virLab/WebPage/Index.aspx海洋地球科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)教學(xué)體系實(shí)驗(yàn)資源(一)多波束系統(tǒng)水深測(cè)量海底熱液監(jiān)測(cè)模擬 高成本、高消耗的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如各種海底探測(cè)設(shè)備的虛擬操作實(shí)驗(yàn)；真實(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)難以開展、不可逆、周期長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如海底熱液、冷泉的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)。 海底探測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以海底探測(cè)技術(shù)課程為基礎(chǔ)，采用三維動(dòng)畫、Flash等虛擬仿真技術(shù)完整地模擬講解了海底聲波探測(cè)技術(shù)的原理、設(shè)備組成與安裝、海上測(cè)量的作業(yè)流程、關(guān)鍵環(huán)節(jié)和影響因

4、素等，并通過(guò)互動(dòng)環(huán)節(jié)讓學(xué)生能夠仿真模擬海底探測(cè)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，達(dá)到虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。 單波束水深測(cè)量原理GPS選型實(shí)驗(yàn)單波束測(cè)深虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備選型實(shí)驗(yàn)測(cè)深儀安裝位置確定實(shí)驗(yàn)單波束測(cè)深虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)坐標(biāo)系建設(shè)實(shí)驗(yàn)測(cè)線布設(shè)實(shí)驗(yàn)單波束測(cè)深虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M測(cè)深過(guò)程1：輸入平均聲速模擬測(cè)深過(guò)程2：上傳測(cè)線數(shù)據(jù)（測(cè)線布設(shè)實(shí)驗(yàn)中自動(dòng)生成）模擬測(cè)深過(guò)程3：動(dòng)畫模擬測(cè)量過(guò)程模擬測(cè)深過(guò)程4：模擬測(cè)量結(jié)束后下載數(shù)據(jù)到本地 單波束測(cè)深虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)其它海底探測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)多波束系統(tǒng)水深測(cè)量實(shí)驗(yàn)側(cè)掃聲吶探測(cè)實(shí)驗(yàn)其它海底探測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)淺地層探測(cè)實(shí)驗(yàn)海洋地震勘探實(shí)驗(yàn)考核界面及習(xí)題分析海底觀測(cè)虛

5、擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)坐底式觀測(cè)平臺(tái)投放和回收過(guò)程 主要是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)再現(xiàn)了錨系式觀測(cè)平臺(tái)和坐底式觀測(cè)平臺(tái)的組成和結(jié)構(gòu)，坐底式觀測(cè)平臺(tái)投放和回收過(guò)程，以及海底冷泉和海底熱液兩種海底場(chǎng)景，并進(jìn)行了監(jiān)測(cè)模擬。 海底觀測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) 錨系式觀測(cè)平臺(tái)坐底式觀測(cè)平臺(tái)海底熱液監(jiān)測(cè)模擬海底冷泉監(jiān)測(cè)模擬海底觀測(cè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)資源(二)桃村實(shí)習(xí)基地三維虛擬場(chǎng)景桃村斷裂實(shí)習(xí)路線漫游場(chǎng)景 虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充的野外實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如山東棲霞桃村地質(zhì)認(rèn)識(shí)虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)、安徽巢湖地質(zhì)教學(xué)虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)、山東半島沿岸海洋地質(zhì)虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)，地球物理虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)和青島近郊地質(zhì)學(xué)課程虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)。桃村實(shí)習(xí)基地地質(zhì)分析場(chǎng)景野外虛擬

6、實(shí)習(xí)系統(tǒng)-桃村其它野外虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)安徽巢湖地質(zhì)教學(xué)虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)地球物理虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)山東半島沿岸海洋地質(zhì)虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)青島近郊地質(zhì)學(xué)課程虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)其它野外虛擬實(shí)習(xí)系統(tǒng) 一些現(xiàn)象與過(guò)程（微觀或宏觀)無(wú)法直接觀察的特色課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)、海底構(gòu)造等。實(shí)驗(yàn)資源(三)硬玉三維結(jié)構(gòu)洋陸俯沖數(shù)值模擬海岸動(dòng)力地貌虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模塊1 沙灘結(jié)構(gòu)及其特征展示模塊2海岸動(dòng)力作用過(guò)程展示模塊3沙灘沉積物特征展示模塊4 沙灘觀測(cè)和測(cè)量方法展示海洋沉積動(dòng)力學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)懸浮體觀測(cè)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)沉積物觀測(cè)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)造地震的物理模擬洋陸俯沖數(shù)值模擬特色與創(chuàng)新（1）立足海洋學(xué)科優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。（2）立足科研優(yōu)勢(shì)、以研促教，保障中心高水平可持續(xù)健康發(fā)展。（3）以學(xué)生為中心，寓知識(shí)