1.实验目的

为提高学生在《安全评价》课程学习过程的实践能力和安全意识，培养学生的科研兴趣，激发学生勇于担当、开拓创新的社会责任感，开发了“互动化、高仿真、沉浸式”的三维虚拟仿真系统，该系统以三维虚拟建模技术和三维虚拟仿真技术为基础，实现对公共宿舍现场危险源的真实模拟，达到安全警示教育与安全技能指导相结合，现实操作与模拟互动相结合的目的，从而提高学生的安全意识、危险源的辨识能力及应急处置水平，全面培养学生精益求精、不断创新的精神，激发学生科技报国的使命担当。

2.虚拟仿真实验仪器设备

虚拟仿真系统由硬件系统和软件系统共同组成，硬件系统又由主机及外部VR设备组成，软件系统由系统软件及VR应用软件构成。

（1）主机

为虚拟仿真系统的核心计算单元，同时存储有虚拟实验的用户信息、课程库、基础元件库、规则库、标准答案库、实验数据等。

（2）VR外部设备

虚拟仿真教学系统的主要人机交互界面，以VR手柄为主要输入设备，VR头戴显示器为主要输出设备，提供沉浸式的教学体验。

（3）系统

整个基础系统的运行、维护和管理由安全管理、数据管理、资源管理与监控、服务容器、域管理以及域间信息服务几个子系统实现，为VR教学提供支持。

（4）VR软件

主要的场景构建及VR教学均在VR软件中实现，根据教学要求构建相关场景，并根据学生操作实现相关的反馈。软件模拟的质量及逻辑交互直接影响学生的体验及教学的效果。

3.虚拟仿真实验材料

  公共宿舍外消防通道，公共宿舍内走廊，公共宿舍寝室

4.虚拟仿真实验教学方法

通过本平台的教学实验，使进行实验的学生在虚拟场景下学习，包括识别出隐藏的危险因素，对危险有害性进行辨别分析，并分析其引发事故的可能性、影响因素等。通过所学知识，科学合理的划分评价单元，并通过所学安全评价方法对所排查出的危险源、危害因素进行安全评价，并提出安全对策措施及建议，做出安全评价结论并编制安全评价报告，进一步强化学生对于公共宿舍场景的安全评价知识运用能力。通过虚拟仿真实验，学生对理论知识点的认识得到加强，对危险源识别及安全评价能力得到了有效的训练和掌握，对学生处理综合问题、分析问题的能力也得到了提高。

同时，基于虚拟仿真的特点，在整个教与学的过程中注重老师“教”与学生“学”两个方向的双向有机结合互动，强化虚拟仿真实验在教学过程中的重要作用。具体实验过程中主要的操作是通过真实的三维场景模拟宿舍环境，运用场景中的提示进行提醒学生接下来的操作步骤，每到一个实验节点，就会出现实验的交互，学生可以利用知识选着不同的选项进行交互，加深学生对知识点的理解。

另外，通过整体项目的学习，检验学习成果，进行理论知识的考核。该数据统计模式主要应用于理论知识学习完成后的知识温习巩固，提升学生学习的兴趣，掌握知识的能力。学习完成后，后台会统计学生根据理论知识和实践操作后的结果，学生可根据该虚拟仿真实验存在的问题进行评价和反馈，后期也会收集参与者们的意见进行实验完善。

5.虚拟仿真实验方法

（1）学习模式，包含公共宿舍危险源识别与分析、安全评价方法选择与安全评价分析

（2）宿舍场景下危险源辨识，由宿舍外部消防通道进入宿舍楼栋内，经过宿舍过道后，到达宿舍内部，过程中显示了危险因素和非危险因素，通过对于危险源本身及周围环境的观察进行正确选择危险因素识别等探究式实验过程。

（3）宿舍场景下安全评价方法选择，在识别危险因素后，根据危险因素的类型以及周围环境的情况，判断适合的安全评价体系，正确选择相应的安全评价方法的实验。

（4）宿舍场景下安全评价分析，构建了选择安全评价方法后对于该方法原理及操作步骤的排序，让学生体验了身临其境操作的成就感和乐趣。

6.虚拟仿真实验结果输出

 (1)学习模式

学习模式下，通过操作记录学生学习内容和学习时长。

 (2)实践模式

练习模式下，实验项目通过导引的方式让学生完成相应设计和操作，操作过程有错误能够弹出指导信息，实践模式下学生需要按照相应要求，完成整套作业流程。

 (3)考核模式

考核模式下，学生需要自主完成理论知识的考核，项目可以记录其学习效果，评价学生考核成绩。最终学生可以将结果打印输出，并完成实验报告。