實驗教學中心虛拟仿真實驗簡介
| 序号 | 實驗名稱 | 負責人 | 備注 |
| 1 | 深地極端條件磁電量子材料合成與表征虛拟仿真實驗 | 朱芳 | 2019年建設，2020年認定省級虛拟仿真一流課程 |
| 2 | 超大尺寸連續碳纖維複合構件加工與評價虛拟仿真實驗 | 阮文紅 | 2020年建設，2022年認定校級虛拟仿真一流課程 |
| 3 | 電分析化學實驗仿真軟件研制及其教學應用 | 謝天堯 | 2021年立項，2022年完成 |
- 虛拟仿真實驗名稱：深地極端條件磁電量子材料合成虛拟仿真實驗
主要内容
通過極端深地條件磁電量子材料的合成與表征實驗的虛拟仿真，學習深地極端高壓技術的原理和應用，熟悉國家大科學裝置的運行和運用，服務國家和地方的深地深海戰略布局，培養專門人才。
項目績效總體目标
本實驗項目結合3D虛拟仿真技術，通過Walker型多面頂壓機和國家大科學裝置的模拟運行，讓學生動态了解深地極端超高壓技術的原理、設備的操作和運行要點、該技術在固态極端條件合成化學中的應用、以及大科學裝置在相關測試表征中的運用。通過虛拟實驗操作和動畫播放，讓學生可以多視角觀察和了解深地極端條件實驗，熟悉各類儀器的結構，在學習模式下按照操作提示進行練習。在完成基礎學習後，實驗以多功能磁電材料钼酸鐵錳（Mn2FeMoO6）極端條件合成和測試為例，讓學生在虛拟環境下完成樣品腔制作、壓力标定、高壓合成、結構表征等全過程，對學生的掌握成都進行評估。通過開展本實驗，讓學生能在不受時間空間限制下掌握了解極端高溫高壓合成的原理和過程，熟悉實驗操作步驟以及實驗中涉及器材的使用方法，為培養創新型的多學科交叉人才打下紮實的基礎。
可點擊網址對項目進行了解、學習：http://www.ilab-x.com/list
- 超大尺寸碳纖維複合構件加工與評價虛拟仿真實驗
項目主要内容
為了讓學生深入了解高性能碳纖維及其複合材料開發的重要價值及其生産加工工藝，本實驗結合虛拟仿真技術，通過多媒體演示及虛拟操作等方式，再現了碳纖維制備及大型複合構件加工及性能檢測與評價的真實場景。
項目績效總體目标
本實驗項目結合3D虛拟仿真技術，碳纖維複合材料是以碳纖維作為增強體，以樹脂、陶瓷、金屬等為基體形成的固态材料，具有密度低、比強度和比模量高、可設計性強、熱穩定性和高溫性能好等優勢，在航空航天、風力發電、運輸交通、土木建築以及運動器材等諸多領域都得到了廣泛的應用。然而，我國高端碳纖維及複合材料原創性和核心技術仍存在“短闆”，攻克碳纖維複合材料核心技術和工藝，實現碳纖維複合材料高端化、産業化應用，對于推動傳統制造産業的轉型升級意義重大。碳纖維及其複合構件加工過程由于設備自動化程度高、涉及高溫等危險源、成本高及耗時長等原因，不具備讓學生開展自主實習實訓的條件，為了讓學生深入了解高性能碳纖維及其複合材料開發的重要價值及其生産加工工藝，本實驗結合虛拟仿真技術，通過多媒體演示及虛拟操作等方式，再現了碳纖維制備及大型複合構件加工及性能檢測與評價的真實場景，學生通過對虛拟仿真實驗項目的學習，将達到以下的教學目的：
（1）以PAN基碳纖維的制備為例，掌握高溫炭化制備碳纖維的基本原理及技術，深化對電化學及上漿劑法進行材料表面改性的機理及工藝的認識，了解材料表面改性對材料界面粘接強度等多方面性能改善的意義；
（2）學習利用拉曼光譜、XRD、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡等現代分析技術及力學性能測試技術對材料進行表征的原理及方法，提升對材料結構與性能的關系進行系統化、綜合性分析的能力；
（3）以碳纖維傳動軸的生産為例，掌握纏繞成型制備複合構件的加工工藝，熟悉加工裝備的構造及工作原理，了解高性能碳纖維複合材料相較于傳統材料具備的性能優勢及其應用前景。
（4）最終通過從原材料到終端産品的全産業鍊虛拟仿真實驗教學，提升學生綜合利用包括高分子化學與物理、化學工程、高分子加工原理、儀器分析與檢測等在内的多學科知識分析和解決工程實際問題的能力，激發學生攻堅克難，挑戰前沿技術難題，服務國家和地方經濟社會發展的意識，培養具備創新精神的實踐型高素質人才。
項目學習網址：http://sysu-tqw.dlvrtec.com/
- 電分析化學實驗仿真軟件研制及其教學應用
項目主要内容：
以Web設計語言和Photoshop、Flash、3D Max等工具繪制動畫和3D仿真圖，自主研發了毛細管電泳實驗的仿真實驗軟件(電子書)。對仿真實驗軟件的設計思路、功能模塊的實現、教學應用和效果等作了詳細叙述。開發的電子書涵蓋了實驗原理、儀器介紹、樣品制備、儀器參數設置、樣品測試、數據處理、實驗報告等完整的實驗流程。
電子書的内容完全與我院現行“儀器分析實驗”的真實實驗和紙質版教材相匹配，從而實現了“虛拟實驗”與“真實實驗”相融合，線上線下實驗教學相融合。電子書中豐富的動畫、仿真和實物圖片，充分發揮出視覺效應和感觀思維的優勢，很好地克服了傳統實驗教學中的時空限制以及紙質版教材單調枯燥的不足，極大地激發學生的學習積極性，提高了學生的學習興趣和學習效率。
項目績效總體目标
(1) 仿真實驗軟件設計成電子書的格式，與現行的紙質版實驗教材的編寫格式基本一緻，符合學生在預習和真實實驗過程中的思維習慣。
(2) 在仿真實驗軟件中，需采用豐富多彩的動畫、實物圖片和3D仿真情景，來講解實驗原理、儀器結構以及儀器操作流程，不但可以演示還可進行簡單的模拟操作，以彌補傳統實驗教學中的缺陷，使得學生獲得更多的感性認識。
(3) 長期的教學實踐證明，儀器分析實驗結果的誤差大部分是由于不正确的基本操作而引起。因此在仿真實驗軟件設計時，除毛細管電泳儀主機外，力求将實驗中使用到的其他儀器，例如：微量移液槍、分析天平、超聲波清洗器、超純水機等實驗儀器，以及電泳運行液配制、石英毛細管清洗、樣品進樣、标準溶液的檢驗、超純水的檢驗等基本操作通過動畫方式納入到軟件中，要求學生進行嚴格規範的仿真練習，若操作不當，程序将進行出錯提示。這樣，學生可在軟件上反複練習這些基本操作，掌握實驗的技能知識點，避免常規性錯誤。