虚拟仿真实验建设的必要性

开发虚拟仿真实验项目的目的在于围绕兵器工程高等人才培养目标，贯彻“产出导向，学生中心、持续改进”的工程教育理念和新工科2.0教育理念，形成独具特色的实验教学新方法，通过对传统实验教学方法重组与改革，实现传统优秀实验教学模式的继承发扬和现代教学体系的更新补充。

火炮是地面战构成地空配套火力网重要武器，是部队装备数量最大的基本武器，仍是今后继续大力发展的重要武器装备［7］。从本质上说，火炮是一种特殊机械，火炮设计是以火炮为对象处理高温、高压、高速状态下的机、电、液、气等相关问题，随着火炮射击精度、速度、可靠性的进一步提高，对火炮各零部件尤其是运动部分构件的创新设计及其实验验证条件提出新的需求［8-9］。

火炮实验危险性高，主要表现在弹药及火炸药类的实践具有很大的危险性，不适合在实验室进行，也不适合由学生动手。火炮实验费用高，新研制的火炮必须经过多次靶场试验的严格考验，分阶段的地形才能进入投产正式生产。这类实验很多是一次性的，同时因为火炮的综合性以及条件和环境的限制，要想高效率、高质量地完成相关的专业实验，实验材料，设备装置都要求很高导致实验教学的成本增高。火炮实验难度高，火炮各运动部件创新设计完成后，对其实际参数的测定难度大，测试设备操作复杂，技术要求高，有的实验过程的复杂性是难以实施的，这些条件无法满足学生实体实验的需求。(https://www.daowen.com)

针对火炮实验高危险、高难度的环境、高成本高消耗的实验过程，学生无法深度参与其各个环节。在实体实验难以满足众多学生需求的情况下，亟须开展“火炮运动机构创新设计虚拟仿真实验”实验教学项目的研究与开发。

安全可靠和经济的虚拟仿真实验，根据实验要求独立完成相应的实验，可以在虚拟的环境下真实的观察实验过程的结果，可以在合理的情况下给出不同的实验条件及设计参数，完成多重的设计性实验既避免了高危险的问题，也解决了高难度问题，同时降低了高成本问题，有效地满足了火炮虚拟仿真实验的实验教学需求，可以实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。