基于多源数据的虚拟仿真实验教学项目改进方法研究

邵长金，杨东杰，赵 利，杨振清，周广刚

(1.中国石油大学(北京) 理学院，北京 102249；2.北京润尼尔网络科技有限公司，北京 100088)

教育部对认定的虚拟仿真实验国家一流本科课程提出了明确要求，即持续改进、持续开放服务和持续监管。实验空间(http://www.ilab-x.com/)推出了人气指数、互动指数、好评指数、吸引力指数四个排行榜对平台上的项目进行评价，一些专家和学者也对虚拟仿真实验教学项目的持续改进问题给予了关注[1-5]。实验室开发的页岩气物理吸附解吸虚拟仿真实验获得国家首批一流本科课程，以虚拟仿真实验为例，对项目改进情况进行介绍。

1 项目内容及操作环节分解

页岩气物理吸附解吸虚拟仿真实验项目是以页岩气开发工程为背景，依托大学物理实验课程。主要是阐述页岩气开发工程中的物理吸附问题。从物理学角度看，不论是游离态还是吸附态的页岩气，其运动都受到分子间作用力(范德华力)的控制，可以用气体分子动理论来解释。项目只涉及物理吸附，突出的是物理概念。本项目包括对实物测试系统工作流程的仿真及物理吸附的分子动力学机理两个部分，如图1所示。

项目分三个单元，一是页岩气物理吸附解吸实验操作；二是页岩气物理吸附的微观机理解释；三是实验结果分析及报告。物理吸附实验操作部分能够进行360°全方位的展示，并搭配文字说明，让用户达到真实认知的效果吸附机理模拟模块，需要系统构建吸附模型，通过模拟样品气体吸附模型分子微观结构，展示范德华力在物理吸附中的作用，从而使学生探索页岩气吸附/解吸平衡的物理本质。……