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“輸入參數，點擊開始仿真！”在哈爾濱工程大學青島創新發展基地、煙臺研究生院，學生在系統中輸入參數后，電腦屏幕上立即出現近2000公里外哈爾濱工程大學校本部實驗室內的情景：處于云端的虛擬船舶和船舶模型根據參數的改變實時變換著航行姿態。日前，哈工程的實驗課在5G技術的助力下，突破了空間和時間限制，不管學生身在何處、什么時間，都可在“海”中航行。
“船舶自動化及相關專業需要大量實驗，但是師生不可能在真實的海洋環境中教學，而我們研發的‘虛擬仿真實驗教學課程共享平臺’解決了教學中無法搭建真實的實驗環境的問題。通過平臺，學生對教學內容有了更直觀的認知，還可以對理論分析結果進行測試驗證。”智能學院李冰教授介紹。
在船舶航行姿態控制仿真實驗中，同學們需要對船舶航行姿態進行控制，該平臺提供了“虛擬+現實”的航行場景，一邊是船舶航行的虛擬場景，一邊是縮比實物。通過平臺，學生可在線學習、完成海洋環境干擾、船舶航向控制、減搖控制、航行姿態綜合控制4個實驗環節，包括15個實驗步驟。完成實驗后，系統還會自動評分，生成實驗報告。“平臺有效拓展實驗教學內容，方便學生進行反復探究，加深知識掌握水平，提升了解決實際問題的綜合能力。”李冰說。
“啟動造浪造風系統，設備開啟后可以觀察到環境干擾對水面與海洋運動體的影響……”除了虛擬場景，該系統還為學生提供了造浪系統，充分模擬海洋中乘風破浪的感覺。在實驗室的水池中，學生可以在系統上根據需求開展多類型、多模式、多對象的海洋運動體運動控制實驗，可設置多種海浪模型、浪向、波高參數，自主選擇控制策略和控制器參數。系統可實時顯示攝像頭采集到水池內海洋運動體模型的運動軌跡，通過改變實驗類型及實驗參數設定，直觀體會不同環境干擾、控制策略等因素對海洋運動體運動的影響。
“不僅于此，此系統還可根據學生實驗需求開展不同的海洋運動體運動控制實驗，并可實時顯示攝像頭采集到水池內海洋運動體模型的運動軌跡。”李冰介紹，這意味著學校利用5G技術打造了一個“萬能”的虛擬實驗水池，“我們運用學校建設的5G物理環境以及5G新基建技術打造了超低延時的虛實結合仿真實驗系統，可支撐哈爾濱校本部與未來學院、聯合學院、青島創新發展基地、煙臺研究院等多校區教室的實驗課程資源遠程共享。利用5G技術，實驗系統已上線國家實驗共享平臺，可為更多學生提供服務。”
據悉，本實驗上線國家平臺1年內，已有2000人次完成實驗，除了本校學生，大連海事、上海海洋大學、威海海洋學院等多所學校的學生都通過此平臺完成實驗，尤其在疫情時期，學生無論在何時何地都不會影響做實驗，該平臺獲得了廣泛好評。
