实验名称	多场景下航道疏浚工程虚拟仿真实验
实验所属课程	航道工程学，港口工程学，专业认识实习
性质	课程实验
实验对应专业	港口航道与海岸工程专业
实验类型	综合设计型
虚拟仿真必要性	高危或极端环境 高成本、高消耗 不可逆操作 大型综合训练
实验语言	中文
实验已开设期次	共5次： 1. 2019年3月1日-2019年6月30日，104人； 2. 2020年3月1日-2020年6月30日，105人； 3. 2021年3月1日-2021年6月30日，110人； 4. 2022年3月1日-2022年6月30日，106人； 5. 2023年3月1日-2023年6月30日，109人。
有效链接网址	http://shmtus.openweb.navigacloud.net/

2、1-2实验教学项目教学服务团队情况

2-1 团队主要成员（含负责人，5人以内）
序号	姓名	出生年月	单位	职务	行政职务	手机号码	电子邮箱	承担任务
1	史旦达	1979年1月	上海海事大学	科技处处长	教授	13918714466	ddshi@shmtu.edu.cn	项目负责人 在线教学服务人员
2	王小惠	1971年12月	上海海事大学	学位点负责人	教授	13167078307	xiaohwang@shmtu.edu.cn	在线教学 在线教学服务人员
3	唐鹏	1985年10月	上海海事大学	副系主任	讲师	13122288530	ptang@shmtu.edu.cn	在线教学 在线教学服务人员
4	张杰	1982年9月	上海海事大学	无	讲师	13671755523	zhangjie@shmtu.edu.cn	理论教学 在线教学服务人员
5	冯兆澍	1981年10月	上海海事大学	实验室主任	工程师	13918350305	zsfeng@shmtu.edu.cn	技术问题对接等 技术支持人员
团队总人数：5人 其中高校人员数量：5人

2-3 团队主要成员教学情况 本教学团队长期承担港口航道与海岸工程专业《航道工程学》、《港口工程学》等课程及相关实验教学工作，近年来，针对线下航道疏浚工程实验教学不可重复性、高消耗性及综合性不足等问题，开展综合性航道疏浚工程虚拟仿真实验课程的建设和实践，提升学生自主学习和创新能力。 近5年，团队负责人及成员获得的教学奖励主要有：
（1）教研课题：
①上海高校本科重点教学改革项目，“工程教育认证驱动下的课程教学及人才培养模式改革”，史旦达，2018.01~2019.10。
②上海市教育科学研究一般项目，“高校青年教师教学竞赛驱动下“教师―学生―课程”三位一体协同育人模式研究”，张杰，2020.01~2022.12。
（2）教研论文：
①史旦达, 刘文白, 蒋建平, 唐鹏, 张杰. 基于工程教育认证的课程教学与人才培养模式改革―以上海海事大学港口航道与海岸工程为例. 教育教学论坛, 2019, 48: 92-94.
②张杰, 史旦达, 唐鹏. 高校青年教师教学竞赛驱动下的“教师―学生―课程”三位一体育人模式理念. 黑龙江教育: 高教研究与评估, 2021, 3: 57-59.
③蒋建平, 史旦达, 刘文白. 工程教育认证的理论与实践研究. 海事高教研究, 2019, 1: 1-3.
（3）教学表彰/奖励：
①2023年上海海事大学教学成果奖一等奖，虚拟仿真技术在港航专业实践教学改革中的应用，唐鹏、史旦达、张杰、王小惠。
②2021年上海海事大学教学成果奖一等奖，基于工程教育专业认证的港航工程应用创新型人才培养探索与实践，史旦达、王小惠、张杰、马婷婷、唐鹏。
③2021年上海高校一流本科课程，《多场景下航道疏浚工程虚拟仿真实验》，负责人：史旦达。
④2022年上海高校一流本科课程，《港口工程学》，负责人：史旦达。
在学术研究方面，近5年，团队负责人承担包括国家自然科学基金面上项目在内的省部级以上课题4项，发表SCI检索论文34篇（其中ESI高被引2篇），授权发明专利3项、实用新型专利10项，获2018年上海市科技进步三等奖1项（排名第四）。

（1）必要性及实用性

疏浚工程是港航工程和水环境治理工程中典型的水工项目，特别是近年来，随着码头大型化、内河航道升级、南海岛礁吹填及水环境治理的发展，航道疏浚与环境治理、环境保护、江河湖海清淤治理日益紧密。疏浚工程也是港口与航道工程专业核心课程《航道工程学》的主要教学内容及教学难点之一。以往的教学中，主要采用课堂理论教学，辅助专业实习现场参观疏浚现场或挖泥船。但教学中对于航道疏浚工程技术及特点的讲授往往只局限于课本，学生难以动手实践或思维拓展，无法满足学生工程应用能力和创新精神的培养；而施工现场实习会受时空限制且可能存在安全隐患，在短时间内也很难从现场全面掌握疏浚施工的整个过程。

为了弥补港航工程相关专业实践教学所存在的不足，本课程团队基于虚拟现实技术、三维仿真技术、多媒体技术、人机交互技术和数据库技术等，并与航道疏浚工程具体实际相结合，开发了航道疏浚工程虚拟仿真实验实训平台。该平台能够克服传统认识实习的局限性，较好地再现了航道疏浚现场作业环境及疏浚设备，具有直观、生动、安全、全面、成本低和易于更新等优点。借助该仿真平台开展实验教学，不仅能够深化学生对疏浚设备和疏浚工艺流程的理解，而且能够提升学生综合运用理论知识来完成相应操作的能力，有助于培养学生解决港航工程复杂问题的能力、拓展学生的创新思维。该虚拟仿真平台的开发及相应实验教学课程的开设，是培养应用创新型港航工程技术人才的现实需求。

（2）教学设计的合理性

多场景下航道疏浚工程虚拟仿真实验，是评估航道疏浚工程设计、施工方案优劣，开展航道疏浚绿色设计与施工的最佳途径。开展多场景下航道疏浚工程虚拟仿真实验的学习，不仅可以使学生掌握相关专业知识，更能有效促进学生多课程知识点的融会贯通及其综合实践能力的培养。

该课程具有很好的原创性，设计思路清晰、总体架构完整、实验设置合理、内容生动丰富、流程严谨完整。课程具备良好的教学研究基础，团队成员组成结构合理。实验平台技术先进，能进行过程评价，考核规范。

课程能够提供基础实验技能的训练和思维拓展，课程目前已经过5个教学周期的实践优化，教学效果良好。通过本虚仿课程的学习，学生参加上海市大学生科技创新活动项目、“互联网+项目”、大学生挑战杯、全国大学生水利创新设计大赛、全国航行器设计大赛等各类项目或竞赛的人数及获奖等级明显提升。

（3）实验系统的先进性

基于虚拟现实技术的新型教学模式突破了传统实验教学的时空和内容限制，本实验对内河狭窄通航航段、内河块石通航航段、江河湖海底泥治理、沿海深水开阔航道等多种场景下的航道疏浚工艺进行了实验与仿真，构建了多个不同的实验模拟场景，学生能够选择不同场景，针对多种场景来设计不同的学习方案。既节约了实验（实践）时间，提高学习效率，又扩展了实验教学范畴，降低了材料、设备的耗损。教学效果方面，虚拟仿真教学项目的应用，不仅有利于提升学生的学习兴趣，同时也有利于学生对知识的正确理解、快速掌握和长期记忆。

应用先进的虚拟现实技术对港口航道与海岸工程专业传统教学过程进行改造，突破传统“理论教学+实验教学”授课方式的局限性，打造全天候、虚实结合、线上线下一体化的学习环境，以适应新时代复杂工程背景下港航一流技术人才的培养。

（1）通过虚拟仿真技术真实还原在不同场景下的航道疏浚设备，使学生了解多场景下疏浚设备的构造和特点；

（2）通过人机交互式操作，使学生掌握航道疏浚挖槽设计、疏浚方量计算、抛泥区选择、疏浚泥处理等疏浚工程设计过程和方法；

（3）通过人机交互式操作，使学生掌握各类疏浚设备的适用环境条件，实现在不同地质、地形条件下，能够选取合理的疏浚设备，制定可行的施工工艺；

（4）通过虚拟仿真技术真实还原各类航道疏浚施工现场，使学生在虚拟现场中掌握航道疏浚施工的现场整体布置、施工机械及施工流程；

（5）通过多场景虚拟操作，让学生感受到仿真实验的乐趣和作为工程师的成就感，增加学生专业认同感和学习兴趣，培养活学活用、学以致用的实践能力；

（6）通过典型疏浚工程案例的介绍，提高学生的生态环保意识，增强学生民族自信和自豪感，增加学生爱国情操。

（1）实验所属课程所占课时：32课时。

（2）该实验项目所占课时：4课时。

本实验的实验原理包括以下4个方面：①航道疏浚工程主要工程机械；②航道疏浚工程设计原则；③航道疏浚方案比选原则；④多场景下航道疏浚施工工艺组织。

主要涵盖以下内容和知识点：①航道疏浚设备认知；②航道疏浚工程设计仿真模拟操作；③航道疏浚方案比选仿真模拟操作；④航道疏浚案例仿真模拟。其中①属于认知学习，是基础部分；②③④属于互动操作，是提高部分。航道疏浚设备认知学习：各类疏浚设备，包括抓斗式挖泥船、铲斗式挖泥船、绞吸式挖泥船、耙吸式挖泥船的认知及其特性的学习，掌握其适用条件。 图1 疏浚设备认知

（2）核心要素仿真设计（对系统或对象的仿真模型体现的客观结构、功能及其运动规律的实验场景进行如实描述，限500字以内）
①航道疏浚工程设计仿真操作：航道疏浚工程设计包括地形测绘、地质勘探及航道断面设计、疏浚方量计算。拟通过给定特定长度航道航段，互动进行航道设计，使学生基本掌握疏浚工程设计内容和计算方法。
图2 航道疏浚工程设计
②航道疏浚方案比选仿真模拟操作：航道疏浚方案比选应根据地质、地形、航道条件综合考虑。本实验模块将通过虚拟仿真技术，使学生通过交互式操作真实体验不同自然条件因素对于疏浚设备选取的经济合理性，从而分析评判各疏浚方案的优劣。
图3 航道疏浚施工过程仿真
③航道疏浚案例仿真分析：针对典型特定的航道疏浚案例，通过仿真环境，综合考察学生对疏浚工艺选择、疏浚土处置、疏浚船机配备、疏浚环保措施等综合知识的掌握和应用能力。通过虚拟仿真技术真实还原航道疏浚典型案例过程，通过实验参数可变选择、疏浚方案多种可选等互动实验操作，对不同学生实验者的疏浚方案进行评价，达到通过虚拟实验环境检验学生实践能力的目的。

（1）实验方法
本实验项目采用“虚实结合”的手段，采用“讲解提问+小组讨论+互动操作+在线测试+心得体会”五位一体的实验教学方法，该方法能充分调动学生的学习积极性和主动性。

（2）实验过程
①选择“航道疏浚现场及设备认知”模块，点选“内河狭窄通航航段”“内河块石通航航段”“江河湖海底泥治理”“沿海深水开阔航道”等功能菜单，学习不同场景下航道疏浚现场及设备的适用特性；
②完成“疏浚现场及设备知识测试”模块；
③选择“航道疏浚工程设计仿真”模块，点选“测量与勘察”“疏浚量计算”等功能菜单，学习航道疏浚工程设计的过程及疏浚量计算方法；
④点选“测量与勘察”功能菜单，通过多场景虚拟环境，掌握航道疏浚工程水深地形测量、航道地质勘探等工作现场和必要的实验内容；
⑤通过多场景式的疏浚工程勘测工程环境再现，通过互动操作，检验学生对地形与水深测量与航道岩土勘察过程的掌握；
⑥点选“疏浚量计算”功能菜单，给出“平均水深法”和“平均断面法”计算公式，结合解说和三维场景，学习不同的疏浚方量计算方法；
⑦完成“疏浚工程设计知识测试”模块；
⑧选择“航道疏浚方式比选仿真”模块，点选A、B、C、D等疏浚模拟场景，通过互动操作实验，来掌握多场景下航道疏浚方式比选的要点；
⑨点选“A航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示A航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对A航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
⑩点选“B航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示B航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对B航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
⑪点选“C航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示C航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对C航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
⑫点选“D航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示D航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对D航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
⑬完成“航道疏浚方式比选知识测试”模块；
⑭点选“航道疏浚案例仿真分析”模块，点选“疏浚工艺”“疏浚土处置”“疏浚船机配备”“疏浚环保措施”等功能菜单，通过虚拟场景还原航道疏浚典型案例，并可对不同的疏浚方案进行评价。
⑮完成“实验心得及实验评价”模块。

（1）学生交互性操作步骤，共19步

步骤序号	步骤名称	步骤目标要求	步骤合理用时	目标达成度赋分模型	步骤满分	成绩类型
1	航道疏浚现场及设备认知—内河狭窄通航航段	掌握内河狭窄通航航段疏浚现场及设备的适用特性。	5分钟	根据内河狭窄通航航段地形地质特点，学习对应挖泥船及配套设备，得0-2分。	2	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
2	航道疏浚现场及设备认知—内河块石通航航段	掌握内河块石通航航段疏浚现场及设备的适用特性。	5分钟	根据内河块石通航航段地形地质特点，学习对应挖泥船及配套设备，得0-2分。	2	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
3	航道疏浚现场及设备认知—江河湖海底泥治理	掌握江河湖海底泥治理疏浚现场及设备的适用特性。	5分钟	根据江河湖海底泥治理特点，学习对应挖泥船及配套设备，得0-3分。	3	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
4	航道疏浚现场及设备认知—沿海深水开阔航道	掌握内河块石通航航段疏浚现场及设备的适用特性	5分钟	根据江河湖海底泥治理特点，学习对应挖泥船及配套设备，得0-3分。	3	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
5	疏浚现场及设备知识测试	掌握不同场景下航道疏浚现场及设备的灵活应用。	10分钟	根据上一版块疏浚现场及设备学习效果，随机闯关5道测试题目，正确与否，得0-10分。	10	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
6	航道疏浚工程设计仿真学习—测量与勘测	掌握航道疏浚规划设计及地形测量船和地质勘探船的工作特点	10分钟	根据航道疏浚规划设计要求，选择设计要素和工作船，正确与否，得0-10分。	10	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
7	航道疏浚工程设计仿真学习—疏浚量计算	掌握航道疏浚土石方计算的两种方法。	10分钟	学习断面法和平均水深法，视学习时长和效果，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
8	疏浚工程设计知识测试	掌握航道疏浚工程设计的要素。	10分钟	根据上一版块航道疏浚工程设计仿真的理论学习，随机闯关5道测试题目，正确与否，得0-10分。	10	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
9	航道疏浚方式比选仿真—A航道场景	掌握航道条件与疏浚设备及工艺施工的对应关系。	5分钟	根据A场景特点选择合适疏浚设备和工艺。正确与否，得0-4分。	4	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
10	航道疏浚方式比选仿真—B航道场景	掌握航道条件与疏浚设备及工艺施工的对应关系。	5分钟	根据B场景特点选择合适疏浚设备和工艺。正确与否，得0-4分。	4	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
11	航道疏浚方式比选仿真—C航道场景	掌握航道条件与疏浚设备及工艺施工的对应关系。	5分钟	根据C场景特点选择合适疏浚设备和工艺。正确与否，得0-4分。	4	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
12	航道疏浚方式比选仿真—D航道场景	掌握航道条件与疏浚设备及工艺施工的对应关系。	5分钟	根据D场景特点选择合适疏浚设备和工艺。正确与否，得0-3分。	3	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
13	航道疏浚方式比选知识测试	掌握航道条件与疏浚设备及工艺施工的对应关系。	10分钟	根据上一版块航道疏浚方式比选的理论学习，随机闯关5道测试题目，正确与否，得0-10分。	10	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
14	航道疏浚案例仿真-工程概况学习	了解航道疏浚工程项目报告。	10分钟	学习上海市新通波塘航道疏浚工程项目报告，视学习时长和效果，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
15	航道疏浚案例仿真-疏浚工艺	学以致用，能将课堂学习与工程实际联系在一起，对比与分析。	5分钟	根据新通波塘航道特点及疏浚要求，选择合适疏浚设备和工艺。正确与否，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
16	航道疏浚案例仿真-疏浚土处理	学以致用，能将课堂学习与工程实际联系在一起，对比与分析。	5分钟	根据新通波塘航道特点及疏浚要求，选择合适抛泥方式和场所。正确与否，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
17	航道疏浚案例仿真-疏浚船机装备	学以致用，能将课堂学习与工程实际联系在一起，对比与分析。	5分钟	根据新通波塘航道特点及疏浚要求，选择合适船机疏浚设备。正确与否，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
18	航道疏浚案例仿真-疏浚环保措施	学以致用，能将课堂学习与工程实际联系在一起，对比与分析。	5分钟	结合新通波塘航道特点及疏浚要求，将航道疏浚与生态环保联系在一起。正确与否，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告
19	实验心得	对个人学习及平台使用进行评价和建议。	5分钟	结合个人学习心得及使用体会，对平台进行评价或建议，根据有无，得0-5分。	5	操作成绩 实验报告 预习成绩 老师评价报告

（2）交互性步骤详细说明

其中第1-4步：选择“航道疏浚现场及设备认知”模块，依次点选“内河狭窄通航航段”“内河块石通航航段”“江河湖海底泥治理”“沿海深水开阔航道”等功能菜单，学习不同场景下航道地形、地质特点及对应疏浚设备和施工工艺。




其中第5步：选择“疏浚现场及设备知识测试”模块，根据上一版块疏浚现场及设备学习效果，随机闯关5道测试题目。

其中第6-7步：选择“航道疏浚工程设计仿真”模块，，点选“测量与勘察”“疏浚量计算”等功能菜单，学习航道疏浚工程设计的过程及疏浚量计算方法。通过多场景式的疏浚工程勘测工程环境再现，通过互动操作，检验学生对地形与水深测量与航道岩土勘察过程的掌握。
点选“测量与勘察”功能菜单，通过多场景虚拟环境，掌握航道疏浚工程水深地形测量、航道地质勘探等工作现场和必要的实验内容。




点选“疏浚量计算”功能菜单，给出“平均水深法”和“平均断面法”计算公式，结合解说和三维场景，学习不同的疏浚方量计算方法：

其中第8步：选择“疏浚工程设计知识测试”模块，根据上一版块航道疏浚工程设计仿真的理论学习，随机闯关5道测试题目。

其中第9-12步：选择“航道疏浚方式比选仿真”模块，点选A、B、C、D等疏浚模拟场景，通过互动操作实验，来掌握多场景下航道疏浚方式比选的要点；
点选A、B、C、D等疏浚模拟场景，通过互动操作实验，来掌握多场景下航道疏浚方式比选的要点；
点选“A航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示A航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对A航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
点选“B航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示B航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对B航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
点选“C航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示C航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对C航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验；
点选“D航道场景”功能热点，通过漫游并结合图文说明，全面展示D航道场景的疏浚设计基础要素，通过互动操作实验，来对D航道场景的疏浚方式进行比选仿真实验。

其中第13步：点选“航道疏浚方式比选知识测试”模块，根据上一版块航道疏浚方式比选的理论学习，随机闯关5道测试题目。

其中第14-18步：点选“航道疏浚案例仿真分析”模块，通过了解工程概况并依次点选“疏浚工艺”“疏浚土处置”“疏浚船机配备”“疏浚环保措施”等功能菜单，通过虚拟场景还原航道疏浚典型案例，实验对不同实验者的疏浚方案进行评价。






其中第19步：所有内容全部完成会出现“实验心得及实验评价”，结合个人学习心得及使用体会，对平台进行评价或建议。

本项目采用“虚实结合”的手段，通过讲解提问+小组讨论+学生的互动操作+在线测试+心得体会五位一体的实验教学方法。该方法使用目的充分调动学生的积极性、主动性，有差别式教学，方便因材施教。

（1）采取多样化形式组织教学，使学生由浅入深，由简单到综合，逐步认识、理解和掌握航道疏浚工程的设计方法、施工设备及施工过程。实验前统一讲授实验基本知识、仿真实验的操作步骤等，实验过程中随时解决学生遇到的问题，实验过程中组织学生讨论实验所学内容。

（2）给学生开放空间，例如：鼓励学生根据自己的想法选择航道疏浚方案，验证不同方案的可操作性和经济合理性。

（3）集中教学与个别指导相结合，把讨论式方式贯穿实验教学全过程，如实验原理、方案设计、实验操作、结果分析等。通过教师启发和引导，让学生从易到难，由简单到复杂，不是被动地完成学习任务，而是自主思考，从而获得一个宽松的思维和想象的空间，通过自己亲自选择、在自己能够接受的水平和基础上，自主设计、实验，解决困难和问题，综合运用所学知识，显现自己的智慧和能力，心情愉悦地实验和研究，体验自主实践的成果，充分调动学生实验、实践的积极性和主动性。

通过上述教学方法改善传统实验教学学生积极性低、动手能力弱、现场认知实习费用高和具有一定危险等缺点，有效调动了学生学习的积极性、主动性，让学生更早更方便地理解与体验工程现场的实体，减少了学生在工程现场的安全隐患，提高学生对于真实工程的理解，在本质上提高学生对于专业的理解。

（1）实验方法描述：
         通过航道疏浚设备认知仿真认知学习、航道疏浚工程设计仿真模拟操作、航道疏浚方案比选仿真模拟操作、航道疏浚施工过程仿真模拟，进一步学习各类航道疏浚设备的特性，通过交互式操作掌握航道疏浚设计考虑因素及设计方法、不同设备的适用条件，并通过施工现场模拟，掌握不同航道疏浚的施工过程。

（2）学生交互性操作步骤说明：
         ① 选择“航道疏浚设备认知”模块，点选“抓斗式挖泥船”、“铲斗式挖泥船”、“绞吸式挖泥船”、“耙吸式挖泥船”等菜单，进行不同疏浚设备的知识学习，掌握不同疏浚设备的适用条件。
         ② 根据上一步疏浚设备知识学习，根据本项目的实际工况，确定使用的疏浚设备。
         ③ 选择“航道疏浚工程设计”模块，点选“航道水深地形测绘”、“航道地质勘探”、“疏浚断面设计”、“疏浚方量计算”等菜单，学习航道疏浚工程设计过程及方法。
         ④ 点选“航道水深地形测绘”、 “航道地质勘探”菜单，测量船进行航道水下地形测绘和地质勘探。
         ⑤ 点选“疏浚断面设计”菜单，根据地形、地质勘探结果，确定航道中心线、底边线和航道边坡。
         ⑥ 点选“疏浚方量计算”菜单，给出“平均水深法”和“平均断面法”计算公式，结合解说和三维场景，学习不同的疏浚方量计算方法。
         ⑦ 根据③-⑥操作，对本疏浚项目进行断面设计和工程量计算。
         ⑧ 选择“航道疏浚方案比选”模块，点选“航道条件”、“疏浚设备”等菜单，进行航道疏浚施工方案比选。
         ⑨点选“航道条件”菜单，展示各拟疏浚航道场景，展示拟疏浚航道地形地质特性。
         ⑩ 点选“疏浚设备”菜单，展示“抓斗式挖泥船”、“铲斗式挖泥船”、“绞吸式挖泥船”、“耙吸式挖泥船”4类疏浚设备，通过鼠标拖曳，将其放入施工区域，选择正确，能够进行后续操作，选择错误则给出错误提示。
         ⑪ 进行航道疏浚方案比选知识点的在线测试，掌握不同疏浚方案的适用条件。
         ⑫ 选择“航道疏浚施工过程”模块，点选“抓斗式挖泥船疏浚施工”、“铲斗式挖泥船疏浚施工”、“绞吸式挖泥船疏浚施工”、“耙吸式挖泥船疏浚施工”等菜单，学习不同疏浚设备施工过程。
         ⑬ 进行航道疏浚施工全过程知识点的在线测试。

（3）学生交互性操作步骤说明：
         ① 选择“航道疏浚设备认知”模块，点选“抓斗式挖泥船”、“铲斗式挖泥船”、“绞吸式挖泥船”、“耙吸式挖泥船”等菜单，进行不同疏浚设备的知识学习，掌握不同疏浚设备的适用条件。
         ② 根据上一步疏浚设备知识学习，根据本项目的实际工况，确定使用的疏浚设备。
         ③ 选择“航道疏浚工程设计”模块，点选“航道水深地形测绘”、“航道地质勘探”、“疏浚断面设计”、“疏浚方量计算”等菜单，学习航道疏浚工程设计过程及方法。
         ④ 点选“航道水深地形测绘”、 “航道地质勘探”菜单，测量船进行航道水下地形测绘和地质勘探。
         ⑤ 点选“疏浚断面设计”菜单，根据地形、地质勘探结果，确定航道中心线、底边线和航道边坡。
         ⑥ 点选“疏浚方量计算”菜单，给出“平均水深法”和“平均断面法”计算公式，结合解说和三维场景，学习不同的疏浚方量计算方法。
         ⑦ 根据③-⑥操作，对本疏浚项目进行断面设计和工程量计算。
         ⑧ 选择“航道疏浚方案比选”模块，点选“航道条件”、“疏浚设备”等菜单，进行航道疏浚施工方案比选。
         ⑨点选“航道条件”菜单，展示各拟疏浚航道场景，展示拟疏浚航道地形地质特性。
         ⑩ 点选“疏浚设备”菜单，展示“抓斗式挖泥船”、“铲斗式挖泥船”、“绞吸式挖泥船”、“耙吸式挖泥船”4类疏浚设备，通过鼠标拖曳，将其放入施工区域，选择正确，能够进行后续操作，选择错误则给出错误提示。
         ⑪ 进行航道疏浚方案比选知识点的在线测试，掌握不同疏浚方案的适用条件。
         ⑫ 选择“航道疏浚施工过程”模块，点选“抓斗式挖泥船疏浚施工”、“铲斗式挖泥船疏浚施工”、“绞吸式挖泥船疏浚施工”、“耙吸式挖泥船疏浚施工”等菜单，学习不同疏浚设备施工过程。
         ⑬ 进行航道疏浚施工全过程知识点的在线测试。

1、是否记录每步实验结果：是  否

2、实验结果与结论要求：实验报告 心得体会  其他:完成在线测试

3、其他描述：每一模块都对应有相关知识点的在线测试，只有在线测试合格后才能进入下一模块的学习。当施工工序和施工参数不合理时无法完成该实验，相应提示学生错误原因和改正建议。

实验过程和实验结果双重考核，考核形式有：讲解提问、小组讨论、交互式操作、在线测试、学习心得体会。各项得分占比分别为10%、20%、40%、20%、10%，具体成绩评定标准参考表1。

考核项目	优	良	中	合格	不合格
讲解提问	积极回答问题，且问题表述清楚正确	积极回答问题，问题表述相对清楚正确	积极回答问题，问题表述欠清楚正确	积极回答问题，问题表述错误	不积极回答问题，问题表述错误
小组讨论	能清晰讲解相关问题，对资料熟悉可灵活运用	能清晰表述相关问题，资料正确，能读懂	问题表述基本正确，资料正确，能读懂	问题表述不全面，资料基本正确	不积极参与讨论，无资料
交互式操作	操作熟练，参数选择合理，用时较短	操作较熟练，参数选择较合理	操作不熟，但参数选择合理	操作熟练，但参数选择不合理	操作不熟练，且参数选择不合理
在线测试	90分以上	80分以上	70分以上	60分以上	60分以下
心得体会	理解了相关知识点，熟悉并掌握了航道疏浚施工的关键技术	理解了部分知识点，理解并掌握了航道疏浚施工的关键技术	理解了部分知识点，基本掌握了航道疏浚的关键技术	了解部分知识地点，基本掌握航道疏浚施工的部分关键技术	知识点掌握差，航道疏浚施工的关键技术不清楚

（1）专业与年级要求
港口航道与海岸工程专业，大三第二学期，与《航道工程学》课程同步。

（2）基本知识和能力要求
①能够运用绘图识图知识，准确操作仿真实验，掌握实际工程施工的基本步骤，对施工组织方案中的典型问题进行分析，给出解决路径；
②能够基于航道工程基本原理，并采用科学方法对航道疏浚工程方案进行分析与评估，得出结论；
③具备以口头或书面的方式，针对航道疏浚工程实践中所形成的解决方案，与专业人员及社会公众进行有效的沟通和交流的能力；
④能够基于行业标准，分析航道疏浚工程对环境、社会可持续发展的综合影响。

1、本校上线时间 ：2018年8月31日

2、已服务过的本校学生人数：本校596人，外校235人

3、附所属课程教学计划或授课提纲并填写：
纳入教学计划的专业数：1 ，具体专业：港口航道与海岸工程 ，
教学周期：每年1次 ，学习人数：三个班约110人（本校）

4、是否面向社会提供服务：是 否

5、社会开放时间：2021年9月15日

5、已服务过的社会学习者人数：235人