实验教学中心虚拟仿真实验简介
| 序号 | 实验名称 | 负责人 | 备注 |
| 1 | 深地极端条件磁电量子材料合成与表征虚拟仿真实验 | 朱芳 | 2019年建设，2020年认定省级虚拟仿真一流课程 |
| 2 | 超大尺寸连续碳纤维复合构件加工与评价虚拟仿真实验 | 阮文红 | 2020年建设，2022年认定校级虚拟仿真一流课程 |
| 3 | 电分析化学实验仿真软件研制及其教学应用 | 谢天尧 | 2021年立项，2022年完成 |
- 虚拟仿真实验名称：深地极端条件磁电量子材料合成虚拟仿真实验
主要内容
通过极端深地条件磁电量子材料的合成与表征实验的虚拟仿真，学习深地极端高压技术的原理和应用，熟悉国家大科学装置的运行和运用，服务国家和地方的深地深海战略布局，培养专门人才。
项目绩效总体目标
本实验项目结合3D虚拟仿真技术，通过Walker型多面顶压机和国家大科学装置的模拟运行，让学生动态了解深地极端超高压技术的原理、设备的操作和运行要点、该技术在固态极端条件合成化学中的应用、以及大科学装置在相关测试表征中的运用。通过虚拟实验操作和动画播放，让学生可以多视角观察和了解深地极端条件实验，熟悉各类仪器的结构，在学习模式下按照操作提示进行练习。在完成基础学习后，实验以多功能磁电材料钼酸铁锰（Mn2FeMoO6）极端条件合成和测试为例，让学生在虚拟环境下完成样品腔制作、压力标定、高压合成、结构表征等全过程，对学生的掌握成都进行评估。通过开展本实验，让学生能在不受时间空间限制下掌握了解极端高温高压合成的原理和过程，熟悉实验操作步骤以及实验中涉及器材的使用方法，为培养创新型的多学科交叉人才打下扎实的基础。
可点击网址对项目进行了解、学习：http://www.ilab-x.com/list
- 超大尺寸碳纤维复合构件加工与评价虚拟仿真实验
项目主要内容
为了让学生深入了解高性能碳纤维及其复合材料开发的重要价值及其生产加工工艺，本实验结合虚拟仿真技术，通过多媒体演示及虚拟操作等方式，再现了碳纤维制备及大型复合构件加工及性能检测与评价的真实场景。
项目绩效总体目标
本实验项目结合3D虚拟仿真技术，碳纤维复合材料是以碳纤维作为增强体，以树脂、陶瓷、金属等为基体形成的固态材料，具有密度低、比强度和比模量高、可设计性强、热稳定性和高温性能好等优势，在航空航天、风力发电、运输交通、土木建筑以及运动器材等诸多领域都得到了广泛的应用。然而，我国高端碳纤维及复合材料原创性和核心技术仍存在“短板”，攻克碳纤维复合材料核心技术和工艺，实现碳纤维复合材料高端化、产业化应用，对于推动传统制造产业的转型升级意义重大。碳纤维及其复合构件加工过程由于设备自动化程度高、涉及高温等危险源、成本高及耗时长等原因，不具备让学生开展自主实习实训的条件，为了让学生深入了解高性能碳纤维及其复合材料开发的重要价值及其生产加工工艺，本实验结合虚拟仿真技术，通过多媒体演示及虚拟操作等方式，再现了碳纤维制备及大型复合构件加工及性能检测与评价的真实场景，学生通过对虚拟仿真实验项目的学习，将达到以下的教学目的：
（1）以PAN基碳纤维的制备为例，掌握高温炭化制备碳纤维的基本原理及技术，深化对电化学及上浆剂法进行材料表面改性的机理及工艺的认识，了解材料表面改性对材料界面粘接强度等多方面性能改善的意义；
（2）学习利用拉曼光谱、XRD、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等现代分析技术及力学性能测试技术对材料进行表征的原理及方法，提升对材料结构与性能的关系进行系统化、综合性分析的能力；
（3）以碳纤维传动轴的生产为例，掌握缠绕成型制备复合构件的加工工艺，熟悉加工装备的构造及工作原理，了解高性能碳纤维复合材料相较于传统材料具备的性能优势及其应用前景。
（4）最终通过从原材料到终端产品的全产业链虚拟仿真实验教学，提升学生综合利用包括高分子化学与物理、化学工程、高分子加工原理、仪器分析与检测等在内的多学科知识分析和解决工程实际问题的能力，激发学生攻坚克难，挑战前沿技术难题，服务国家和地方经济社会发展的意识，培养具备创新精神的实践型高素质人才。
项目学习网址：http://sysu-tqw.dlvrtec.com/
- 电分析化学实验仿真软件研制及其教学应用
项目主要内容：
以Web设计语言和Photoshop、Flash、3D Max等工具绘制动画和3D仿真图，自主研发了毛细管电泳实验的仿真实验软件(电子书)。对仿真实验软件的设计思路、功能模块的实现、教学应用和效果等作了详细叙述。开发的电子书涵盖了实验原理、仪器介绍、样品制备、仪器参数设置、样品测试、数据处理、实验报告等完整的实验流程。
电子书的内容完全与我院现行“仪器分析实验”的真实实验和纸质版教材相匹配，从而实现了“虚拟实验”与“真实实验”相融合，线上线下实验教学相融合。电子书中丰富的动画、仿真和实物图片，充分发挥出视觉效应和感观思维的优势，很好地克服了传统实验教学中的时空限制以及纸质版教材单调枯燥的不足，极大地激发学生的学习积极性，提高了学生的学习兴趣和学习效率。
项目绩效总体目标
(1) 仿真实验软件设计成电子书的格式，与现行的纸质版实验教材的编写格式基本一致，符合学生在预习和真实实验过程中的思维习惯。
(2) 在仿真实验软件中，需采用丰富多彩的动画、实物图片和3D仿真情景，来讲解实验原理、仪器结构以及仪器操作流程，不但可以演示还可进行简单的模拟操作，以弥补传统实验教学中的缺陷，使得学生获得更多的感性认识。
(3) 长期的教学实践证明，仪器分析实验结果的误差大部分是由于不正确的基本操作而引起。因此在仿真实验软件设计时，除毛细管电泳仪主机外，力求将实验中使用到的其他仪器，例如：微量移液枪、分析天平、超声波清洗器、超纯水机等实验仪器，以及电泳运行液配制、石英毛细管清洗、样品进样、标准溶液的检验、超纯水的检验等基本操作通过动画方式纳入到软件中，要求学生进行严格规范的仿真练习，若操作不当，程序将进行出错提示。这样，学生可在软件上反复练习这些基本操作，掌握实验的技能知识点，避免常规性错误。