你是否有過在千余畝超大實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)的經(jīng)歷？你是否有過將千余畝大小實(shí)驗(yàn)室盡收于股掌間的體驗(yàn)？上海電力大學(xué)“綠色校園能量轉(zhuǎn)換、收集與EMS管理系統(tǒng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”足以令你眼前一亮。

《中國科學(xué)報(bào)》近日了解到，該實(shí)驗(yàn)室依托全國首批、上海首個(gè)在網(wǎng)運(yùn)行的千畝校園超大實(shí)驗(yàn)室“新能源微電網(wǎng)示范項(xiàng)目”為藍(lán)本，堅(jiān)持“以虛仿實(shí)，以實(shí)為基”的原則，采用“基礎(chǔ)—綜合—探究”層層遞進(jìn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)方案，通過三維建模完整復(fù)現(xiàn)了整個(gè)校園能量系統(tǒng)。

最新數(shù)據(jù)顯示，該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)瀏覽量達(dá)到4.9萬+，網(wǎng)站使用量為1.4萬+。借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)校還可開展教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)。2020年，該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)就已獲批上海市虛擬仿真實(shí)驗(yàn)類“一流課程”建設(shè)。

上海電力大學(xué)數(shù)理學(xué)院副院長孫玉芹對《中國科學(xué)報(bào)》介紹，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有效打破了專業(yè)壁壘，能同時(shí)開展涉及物理、能源電力、信息化等交叉學(xué)科的綜合性、探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提供真實(shí)場景中無法實(shí)現(xiàn)的極限類實(shí)驗(yàn)。

此外，該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)還強(qiáng)化了數(shù)據(jù)互聯(lián)、全網(wǎng)感知的EMS系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和挑戰(zhàn)自我的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生融會(huì)貫通專業(yè)課程、應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

“學(xué)生可在虛擬場景中開展風(fēng)電、光電能量轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，開展空氣能收集和儲(chǔ)能的綜合性實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)EMS管理系統(tǒng)優(yōu)化的探究性實(shí)驗(yàn)全過程。”孫玉芹說，不僅如此，學(xué)生還能快速掌握智慧能源知識(shí)、校園能量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與運(yùn)行調(diào)節(jié)，并能聆聽“中國光伏榮譽(yù)獎(jiǎng)”獲得者的能源知識(shí)課堂、碳匯知識(shí)課堂等，還可參與手腦并用的沉浸式研究型學(xué)習(xí)。

結(jié)合電力行業(yè)特色及物理學(xué)科特點(diǎn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)還構(gòu)建了“物理＋能源”特色的創(chuàng)新教學(xué)體系，建立了現(xiàn)代物理技術(shù)與能源工程應(yīng)用相結(jié)合的物理學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、“雙碳”戰(zhàn)略科普教育過程中，主要采用“情景式”“探究式”和“案例式”等多種教學(xué)方法相融合的手段，大力推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)與教學(xué)深度融合，積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式與個(gè)性化學(xué)習(xí)。

上海電力大學(xué)數(shù)理學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心主任陳東生進(jìn)一步介紹說，在實(shí)際操作層面，該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)將重點(diǎn)面向?qū)嶋H工程問題，不斷開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)還將進(jìn)一步聚焦國家能源戰(zhàn)略發(fā)展需求的前沿科技成果，拓展其廣度和深度，并與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密結(jié)合，實(shí)行多學(xué)科融合交叉，不斷提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，拓寬其科學(xué)視野和知識(shí)層面。

據(jù)悉，今后該虛擬仿真實(shí)驗(yàn)還將進(jìn)一步對標(biāo)“雙碳”戰(zhàn)略，借助于虛擬仿真技術(shù)，打造基于“新能源發(fā)電—輸配電—用電—儲(chǔ)能”全產(chǎn)業(yè)鏈仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合，全面提升學(xué)生的新能源知識(shí)水平，不斷為能源電力行業(yè)輸送高水平復(fù)合型人才。