实验简介：
随着我国船舶制造行业持续发力，三大造船指标高速增长，船舶制造效率、建造成本等问题，以及技术革新和人才培养需要更加凸显。为使学生更好地理解和掌握船舶分段建造知识点，设计了船舶分段建造虚拟仿真实验。基于该实验，学生可自主学习船舶分段建造知识，使学生能更直观地了解认识船体分段建造流程，并更深入探究船体分段建造的特点。该虚拟仿真实验激发了学生进行主动思考的积极性，对于学生进行知识实践、知识扩展以及创新能力提升具有积极作用。
实验背景：
（1）我国海岸线漫长，海运和航运事业发展迅猛。为保卫国土安全和开发海洋资源的国家战略计划需要，将出现高技术密集型的新型运输船舶和各种高性能船舶，要求造船业能迅速地适应发展需要，迫切需要培养大量船舶与海洋专业的各类高科技人才，使得中国造船业更具竞争优势。
（2）海洋工程学科为我校江苏海洋大学重点建设的学科之一，船舶与海洋工程专业获批2021年国家一流专业建设点，是我校获批的为数不多的渉海国家一流专业之一，因此更好的进行船舶专业建设，是当前的重要任务。
（3）船舶与海洋工程专业现有本科层次丰富，包含与江苏海事联合的4+0，与乌克兰马卡洛夫国立造船大学联合的中外合作4+0，发展空间巨大。海洋工程学院的船舶与海洋工程专业教师队伍学历、职称分布合理，博士比全校最高。
（4）对于船舶与海洋工程专业的学生，船舶建造知识是该专业学生最重要的专业核心知识点之一，也是船舶专业学生必备的专业技能。以《船舶与海洋工程导论》《船体与海洋工程生产实习》课程为依托，面向船舶与海洋工程专业本科生的船舶建造虚拟仿真实验室的建设十分必要。通过虚拟仿真实验，学生犹如身临船厂生产环境，满足正常专业实践教学，对学生更好的理解和掌握船舶建造的理论知识大有裨益。因此，为更好地培养船舶与海洋工程领域应用人才的需求，迫切需要建设船舶建造工艺学虚拟仿真实验室。
设计原则：
1）分段建造基本组成认知
对于船体各个分段有初步认识，对应图片加深学习印象，让学生对于船舶建造的整个流程有一个整体的认知，为后面的深入学习打下基础。
2）典型船体分段装焊工艺，——双层底分段
该模块主要包括2部分内容，首先介绍分段的特点，再以散货船双层底结构为例完成对虚拟船厂及虚拟船模结构认知，其中虚拟船厂以国内某船厂为演示载体，以三维模型演示厂区布置，各车间以及主要建造设施分布，包含船台、船坞、门吊及塔吊等。以双层底分段装焊工艺为例，可以通过交互浏览，学习船舶与海洋平台的结构特征、构件组成、构件之间的连接关系等。
3）船舶与海工建造交互实训系统
提供几大主流船型的典型结构进行展示和交互，包括小组立、中组立、分段建造、总段装配以及搭载等交互式实训模块。以船舶双层底分段建造实训项目为例说明主要交互式实验步骤：进入船舶建造实训交互式系统→选择船舶建造分段建造模块→选择双层底分段，进入装配界面→阅读双层底分段的工艺要求→填写双层底分段的工艺过程→根据工艺过程选择合适的支撑形式→阅读双层底分段的 DAP 图纸→在列表中选取船体外板安装至支撑结构上→对外板结构进行定位、画线→列表中选取待装配的双层底间的框架结构，按照装配顺序进行装配→在列表中选取内底板，吊装，定位，焊接→对装配的双层底结构翻身，进行封底焊→将双层底分段割离胎架，已送至下一个装配工位。
实验目标：
船体分段装配虚拟仿真是一项综合性的训练，是学生在学习完成相关专业知识后进行的。依托仿真技术、多媒体技术、人机交互、数据库和网络技术，构建仿真环境及实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲所要求的效果。虚拟仿真的目的是坚持虚实结合、相互补充的原则，体现“新工科”理念，以培养学生解决复杂工程问题能力为导向，着重提升学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。
1．模拟现场教学 + 讨论法。指导教师以仿真实验装置为对象，现场指导和讲解，要求学生参考结构工艺图纸，对装配方法、装备设备、装配焊接顺序等内容进行讨论；并现场给出几种不同的装配流程，同学讨论其装配流程的优缺点，从而确立正确的装配顺序。
2．教学法 + 互动法。学生按照典型分段的生产流程完成各个阶段装配顺序，进而从整体上把握工艺流程。同学也可以形成小组与其他同学研讨确定最优的装配方案，实现“生生互动”;教师现场指导，实现“师生互动”;学生通过工艺仿真操作练习，掌握船体分段装配焊接的顺序和方法。
实验要求：
（1）专业与年级要求
本实验属于江苏海洋大学船舶与海洋工程专业一年级专业基础课《船舶与海洋工程导论》和三年级专业课《船舶与海洋工程专业生产实习》的部分授课内容。本实验包含“分段理论认知，双层底散货船分段建造、大型集装箱船分段建造”三个环节的实验内容具有非常强的连贯性，层层递进。
（2）基本知识和能力要求
具备一定的船体结构，船体制图知识和一定的计算机使用能力，具有自主学习能力和一定的自主探索能力，能够在基础认知、探索研究、应用探索三个层次的实验中总结分析特定实验结果背后的原因，将专业理论知识活学活用。
（3）实验注意事项
本实验为研究探索型课程实验，具有较强的高阶性、创新性和挑战度。为确保教学质量，提出以下实验注意事项。
①实验前，学生应认真阅读实验指导书，观看教学引导视频和操作视频，在教师指导下明确实验目的及各环节的知识点和重难点，奠定实验理论基础；
②请选择符合“实验教学相关网络”条件要求的软硬件实验环境开展实验，以保证实验操作的流畅性。
③实验过程中，请仔细阅读各环节任务要求，并逐步开展实验。当实验结果不理想时，请根据系统提示思考完善；同时，还可通过微信群、论坛、服务热线等方式寻求在线指导。
④请充分利用知识角，通过知识点课件库开展拓展阅读，扩充自己的专业知识。
⑤完成实验后，请务必点击“完成并提交”以生成实验报告，并在关闭实验界面前，点击界面右下角的“实验报告”链接进入课程平台查看，并结合实验报告回顾实验过程，针对不足查找原因、总结提高，并积极开展互动交流，以进一步巩固理论知识、提升创新思维能力。
