实验简介：
本课程“毕业实习”是学生在系统学完学科基础课和大部分专业课之后进行的实践性教学环节，是“武器发射工程”专业的一门专业必修课程，是教学过程中一个重要的实践性教学环节。
教学内容包括武器系统的研制过程；弹药的生产和加工方法；先进制导弹药的发展趋势；靶场试验的任务和试验步骤；实习动员；安全与保密教育；入厂教育；技术介绍；工艺过程实习；参观及听讲座。
本课程重点支撑以下毕业要求观测点：能够客观分析和评价武器发射工程领域工程实践和复杂工程问题解决方案与社会、国防、健康、安全、法律及文化等之间的相互影响，并能承担相应的责任；知晓公众利益的重要意义，能够在工程实践中自觉履行对社会和国防的责任。
主要先修课程：物理学、高等数学、电工学、内弹道学、外弹道学。
实验背景：
兵器学科人才培养和科学研究是国防科技工业的重要组成部分，在保障国家安全的大业中担负着重要的使命和任务。武器系统的复杂性决定了其科学研究和工程研制必须以实验研究为主，因此兵器科学与技术学科及相关专业人才培养中应该更多的融入实验、实践环节。然而，武器工程类实验存在着高危险、高成本、大型试验设备有限、瞬态实验不可逆、对环境影响大、机理无法显示等内在因素，兵器学科人才培养的教学方法受到诸多条件限制。同时，虚拟仿真中心可满足现代大学生创新能力培养、校企共建和共享等外在因素的需求。
1、高危险
兵器学科作为一门特殊学科，其实验存在高危险性。这种危险主要源于火炸药、机电设备等有形物质，及常态下呈现气态且易燃易爆、有毒有害的气体、蒸汽等。以实验内弹道学实验为例，其危险主要的是意外燃烧、爆炸事故。中心通过开发固体、流体发射药等装药过程以及燃烧、弹道演示实验，使学生在安全的环境下，掌握各类弹丸现代发射内弹道性能。
2、高成本
武器系统的复杂性，导致设备价格高昂，实验室设备台数远不能满足学生需求。一些涉及重大装备、大型仪器等实验只能通过校外实验或实习基地进行，即使在校外实习基地也存在着实验设备台数不足的情况。而且由于武器实验成本较高，对人员的现场操作要求高等因素，学生只能通过参观以及现场跟班的方式完成课程实验，导致学生理论与实际相脱节，对所学对象缺少感性认识，客观上制约了教学水平和教学质量的提高。
3、瞬态实验不可逆
在武器系统实验中，通常存在着瞬态实验不可逆、复杂物理化学机理无法通过真实现象学习的状况。利用虚拟仿真技术，可以弥补真实实验瞬态实验不可逆、机理无法显示的不足。中心利用三维动画技术开发大量的原理演示动画，通过形象的虚拟仿真动画，解决抽象概念及其现象不可及问题。例如，在各类弹药毁伤视景仿真演示试验中，通过三维动画形象生动地展示弹药终点高效毁伤作用的原理，如弹药爆炸，破片杀伤、聚能破甲和高速穿甲的作用过程等，使学生对各类弹药毁伤原理有更清晰的认识。
4、创新能力培养的重要途径
随着现代科学技术的发展以及国防工业的需要，武器发射工程技术进入了快速发展阶段。在其快速发展阶段，不断有新方法、新技术出现。由于武器系统的复杂性、危险性以及成本高等因素，难以直接通过实验验证。虚拟仿真实验系统给新方法、新技术的实验验证提供了一种可行性高、效率高、成本低的有效途径。例如，在制导弹箭飞行控制系统设计中，通过建立一套完成的数学建模、控制设计、虚拟仿真验证、性能评估设计流程，这不仅能够让学生深入了解弹箭飞行控制基本原理，还可以自主设计实验项目，为学生的创新能力培养提供了平台保证。
5、校企共建、共享的需求
虚拟仿真实验平台不仅可为校内兵器学科及相关学科学生提供虚拟仿真实验，提升学生的工程实践能力和创新能力，同时还可为兵器类工程技术人员提供岗位技能培训、校外学生提供虚拟仿真实验、科研人员提供开发和验证平台，有利于校企共建、共享的需求。通过建立较为完善的武器发射工程虚拟仿真实验教学中心，不仅为兵器学科及相关学科师生提供了良好的实验条件，而且还可通过信息化手段向其他高校及企业开放，进一步实现校企互动、资源共享、互利共赢。
设计原则：
通过本课程的学习，培养学生理论联系实际、验证巩固所学知识，同时还可以在实践中培养运用已学过知识分析解决工程实际问题的能力；系统掌握武器系统的生产、设计和试验方法，提高综合运用本课程知识的能力，通过参加弹药测试过程劳动和生产管理活动，熟悉武器系统生产和测试操作的技能和管理知识，初步奠定工程技术人员应具备的技能基础；通过组织本专业新工艺、新技术、新材料、新设备、新方法及新系统的参观学习，拓宽学生的视野知识领域；通过在生产实践中培养运用已学过知识分析解决工程实际问题的能力，提高独立分析问题和解决实际问题的水平，逐步增强实际工程概念，为今后从事有控弹箭总体设计和控制系统设计研发工作打下良好的基础。掌握膛压、初速、位置、角度等典型参量的常用测试方法，掌握各参量测试用传感器的工作原理及其相关特性，能自行选用测试系统，并能对测量结果正确地进行数据处理。
实验目标：
通过不断的经验积累，逐步树立“以提高工程能力和创新能力为核心，建设先进虚拟仿真实验教学平台，仿真与科研互促，仿真与实际互动”的教学理念。中心从内弹道学、外弹道学、发射动力学、空气动力学、终点弹道学五个模块创建了虚拟仿真实验平台，探索出虚拟仿真中心“专业基础素质培养、工程实践能力培养、科研创新能力培养”多层次递进培养模式，构建完善的武器发射工程虚拟仿真实验教学体系。
1、构建完善虚拟仿真平台，开展递阶式实验教学模式，以提高工程能力和创新能力为核心
从内弹道学、外弹道学、发射动力学、空气动力学、终点弹道学五个模块构建了虚拟仿真实验平台，教学内容覆盖了热力学、流体力学、飞行力学与控制、数电模电、空气动力学等多门基础课和专业课，具有鲜明的专业特色，能够满足不同层次、不同课程的实验教学需要，为兵器学科中一些因高危险、高成本等因素而不能开展的实验提供虚拟仿真实验手段。同时，通过开设专业基础实验课程、专业技能实验课程、综合与创新实验课程，探索出“专业基础素质培养、工程实践能力培养、科研创新能力培养”多层次递进培养模式，为学生提供了实践和创新平台，实现了大学生素质教育和创新教育的有效结合，为提高学生的工程实践能力和创新能力提供了技术保障。
2、建设先进虚拟仿真实验实习平台，实现仿真与科研互促
教学平台的硬件系统和工具软件大多来自现有的科研设备，虚拟仿真实验教学内容均是基于全国领先水平的原创性科研成果发展和转化而来。项目研究在模型构建、数据资源、技术开发等方面为虚拟仿真实验教学提供了全方位的支持。在科研成果转化为虚拟仿真实验教学资源的同时，虚拟仿真实验教学中师生互动、虚拟仿真创新实践也促进了相关领域的科学研究，实现了虚拟仿真实验教学和科学研究相互促进、协同发展。先进的科研设施和创新的研究成果应用于教学，使学生在实验教学过程中可以接触到先进的设备、技术、方法和研究成果，有助于开拓学生视野，提升其知识结构。
3、虚拟和实际相结合，实现仿真与实际互动
实验课程分为硬件实验和虚拟仿真，虚实并举，互为补充。硬件实验主要为小型、低危险、低成本实验，虚拟实验主要为武器发射系统的结构、工作原理、运行与控制、设计和分析等方面的实验，形成虚拟实验与硬件实验相结合的实验教学体系。硬件实验可以对相关虚拟实验进行印证，虚拟实验使得实验的时间和空间得以有效延伸，节省教育资源，实现远程实验的开放性和共享性。同时，中心注重与企业合作，团队保持一定具有企业背景人员，使得虚拟平台更贴近实际，满足人才培养需求。
4、校企合作，推动教学科研发展
注重与企业的合作和交流，通过不同方式和不同内容的合作，为虚拟仿真实验教学中心的发展提供有力支持。一方面，依托与科研院所、企业、高校的合作获取外部优质技术与人才资源，另一方面，依靠校企合作、校校合作对外推广和分享教学改革成果、实验平台与教学资源。
实验要求：
试验教学内容包括虚拟仿真实验、企业在线学习、企业实习项目发布三大模块，各教学部分都可实现网络在线操作，学生通过独立或协同仿真生产操作完成在线学习和考核，最终与到试验院实地实践学习相结合，形成线上虚拟-线下实践校企共建综合化浸入式生产实习新模式。
（1）虚拟仿真实验：这部分充分利用本平台，在仿真实习过程中，学生可进行在线装药、全弹拆装、弹丸发射以及了解常见事故处理等操作，加深其对军工生产的认识。同时在仿真实习过程中，可将学生分组学习，每组学生分别扮演装弹、装药、发射手、安全保障员等角色进行协同操作进行靶场弹丸发射以及测试演练，并在此过程中增加事故应急演练。
（2）企业在线学习：学生可通过本部分依次进行课程介绍和相关知识介绍学习。课程介绍包括仿真实习背景介绍、教学资源介绍、学生使用手册、学生网络操作等视频介绍；企业导师对兵器试验院背景、发展布局、任务领域、需求专业与人才培养等进行在线宣讲和教学。同时分模块设立安全生产、保密要点、内弹道和外弹道测试方法的基本原理、火箭撬工作原理等内容的介绍。学生可在去靶场实践之前，在线安排学习，达到学习效果事半功倍的目的。
（3）企业实习项目：企业导师可根据企业实际需求在不涉密的前提下提出研究课题内涵，通过所建平台发布，由校企教师联合指导学生团队在一定期限完成研究设计工作，在企业进行检验和结题。使得更多学生能够主动关心和参与企业实际需求，更加紧密且有效地实现校企联合培养与引导，提高实践教学水平。
最后，任课教师可通过本平台对学生的实习情况进行考核，考核因素包括学生在线学习时间、虚拟仿真操作考试、毕业生产实习报告等。网上实习考核功能操作简单、人性化，并且实用性强，以便授课教师的管理和评判。
