1中心基本情況
本中心于2015年經(jīng)教育部批準(zhǔn)組建，是國外惟一的金屬煤礦巖石熱學(xué)與安全開采國家級虛擬仿真教學(xué)實驗中心。
中學(xué)和大學(xué)累計投入建設(shè)經(jīng)費2000余億元，用于虛擬教學(xué)環(huán)境、虛擬實驗室條件、師資隊伍與實驗變革等方面的建設(shè)。因為金屬煤礦無論是采礦方式還是硬巖巖石熱學(xué)特點顯著不同于其他煤礦，為此，本中心的構(gòu)建對于中學(xué)生認(rèn)知金屬煤礦復(fù)雜的采礦工藝和巖石熱學(xué)性質(zhì)具有重要的意義，也是對國家礦業(yè)工程一級學(xué)科建設(shè)的重要補(bǔ)充。
金屬煤礦巖石熱學(xué)與安全開采國家級虛擬仿真教學(xué)實驗中心主要承當(dāng)大學(xué)采礦工程、礦物加工工程、資源勘查工程、測繪工程、安全工程、土木工程等6個專科專業(yè)及其它大學(xué)相關(guān)專業(yè)的虛擬優(yōu)化設(shè)計、數(shù)值仿真估算、數(shù)字煤礦、地質(zhì)檢測、虛擬安全工程訓(xùn)練等實驗、實訓(xùn)課程。中心現(xiàn)為大專生開辦面向采礦設(shè)計、巖石熱學(xué)、巖土結(jié)構(gòu)仿真估算、礦石粉碎等小型復(fù)雜工程設(shè)計與開發(fā)、虛擬估算與仿真剖析、虛擬實驗與虛擬檢測、虛擬工程實踐訓(xùn)練等虛擬實驗與虛擬實踐訓(xùn)練課程。還面向全校相關(guān)專業(yè)承當(dāng)課程虛擬仿真實驗教學(xué)。中心現(xiàn)開辦各種虛擬仿真實驗48項，涉及課程33門，年承當(dāng)教學(xué)工作量7061人學(xué)時/年。
依照不同專業(yè)的教學(xué)須要，在虛擬仿真實驗教學(xué)中施行了分類教學(xué)，對采礦、礦物加工、安全、資源勘察、測繪、力學(xué)專業(yè)中學(xué)生開辦基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計型實驗、綜合型實驗，部份朋友選作創(chuàng)新型實驗。另外，中心舉辦工程訓(xùn)練綜合能力比賽、智能采礦創(chuàng)新競賽、挑戰(zhàn)杯賽事、采礦模型設(shè)計大賽等各種學(xué)院生學(xué)科大賽。中心作為學(xué)院生課外科技創(chuàng)新設(shè)計與制做的主要支撐單位，為其提供設(shè)備儀器、場所和指導(dǎo)。
中心建有虛擬仿真云平臺，借助該平臺中心實現(xiàn)了虛擬仿真教學(xué)資源、虛擬仿真實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)一儲存、備份以及管理，進(jìn)一步實現(xiàn)了中心運(yùn)行效率的提高。其中虛擬仿真門戶網(wǎng)站按照網(wǎng)路教學(xué)的特性，實現(xiàn)了認(rèn)證管理、信息發(fā)布、虛擬仿真教學(xué)、虛擬實驗共享、教學(xué)資源管理、互動交流、網(wǎng)上選課、實驗預(yù)約、試卷管理、成績管理、信息搜集和成果展示等功能仿真物理實驗室軟件，可以完成金屬煤礦地上下整體三維建模實驗、露天礦境界與開采計劃優(yōu)化設(shè)計虛擬仿真實驗、巖石熱學(xué)數(shù)值仿真實驗、工業(yè)爆燃化學(xué)與模擬實驗等虛擬仿真實驗項目。通過建立逼真三維虛擬環(huán)境，采用人機(jī)交互操作界面，形象生動的完成教學(xué)大綱要求的選修與擴(kuò)充教學(xué)實驗，填補(bǔ)了現(xiàn)場實驗在可行性、重復(fù)性、控制性、展示性方面的不足，幫助中學(xué)生得到在真實世界中未能親身體驗到的感悟，把握所學(xué)課程原理，理解課程真諦，進(jìn)行科研與創(chuàng)新訓(xùn)練，提升中學(xué)生的研究創(chuàng)新能力。在3D復(fù)印實訓(xùn)室外，學(xué)生可以進(jìn)行結(jié)業(yè)設(shè)計的施行驗證，舉辦工程訓(xùn)練綜合能力比賽、智能采礦創(chuàng)新競賽、挑戰(zhàn)杯賽事、采礦模型設(shè)計大賽等各種學(xué)院生學(xué)科大賽仿真物理實驗室軟件，舉辦其他相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。
通過與煤礦企業(yè)的緊密結(jié)合，中心在搭建的虛擬仿真云平臺上降低了大孤山金礦、撫順西露天礦等4座煤礦安全檢測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸與可視化查詢功能，明顯提高了虛擬仿真實驗的信息化程度。
金屬煤礦巖石熱學(xué)與安全開采虛擬仿真教學(xué)實驗中心坐落采礦館122、124和126臥室，分別用于虛擬仿真實驗教學(xué)、智能機(jī)械教學(xué)和3D復(fù)印教學(xué)。其中，采礦館122A為虛擬仿真、大數(shù)據(jù)和云平臺設(shè)備共用機(jī)房，122B為擁有35臺筆記本的中學(xué)生課室，用于實驗教學(xué)。虛擬仿真實驗室屋子布置如下所示。
虛擬仿真實驗室主要設(shè)備包括-HS立體投影機(jī)、主動立體發(fā)射器、主動立體墨鏡、融合圖象處理器、MVM-0808數(shù)字矩陣切換器、P710圖形工作站、網(wǎng)絡(luò)圖象傳輸器和ART人機(jī)交互系統(tǒng)，以及中學(xué)生用筆記本35臺；軟件包括VR虛擬教學(xué)系統(tǒng)、巖石熱學(xué)虛擬仿真軟件、地理信息統(tǒng)計三維軟件以及各種虛擬教學(xué)軟件。單價值266萬。
大數(shù)據(jù)云平臺支持系統(tǒng)主要設(shè)備包括GPU估算服務(wù)器、安全網(wǎng)段、光纖儲存、存儲數(shù)據(jù)交換機(jī)、虛擬化服務(wù)器、大數(shù)據(jù)服務(wù)器和不間斷電源。單價值60億元。
中心還武器了智能開采機(jī)械手系統(tǒng)和3D復(fù)印系統(tǒng)，陳設(shè)于126臥室，主要包括F170工業(yè)級3D復(fù)印機(jī)，23D復(fù)印機(jī)、+3D復(fù)印機(jī)、三維掃描儀和配套筆記本軟件。這種高檔設(shè)備集機(jī)電、計算機(jī)、數(shù)控及新材料于一體，是綜合實踐課程的良好載體，在培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新能力、促進(jìn)中學(xué)生全面發(fā)展、提高班主任科研水平等方面起到了良好的推動作用。
2.人員情況
中心依托西南學(xué)院資源與土木工程大學(xué)、深部金屬煤礦安全開采教育部重點實驗室、難采選金礦高效開發(fā)借助國家地方聯(lián)合工程研究中心，由大學(xué)副院長高鵬院長兼任實驗室組長，努力建成了一支以中國工程院教授馮夏庭領(lǐng)銜，國家級人才朱萬成、顧曉薇為重要骨干，結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)與工程實踐經(jīng)驗豐富的高水平虛擬仿真實驗教學(xué)團(tuán)隊。在81名專任班主任中，有中國工程院教授1人，特聘院士2人，市級教學(xué)名師3人（王青、顧曉薇、鞏恩普），國務(wù)院學(xué)科評議組成員2人（任鳳玉，恐恩普），國家教學(xué)指導(dǎo)委員會成員3人（顧曉薇、許開立、劉善軍）、教授34人、副院長18人、高級實驗師3人。中心班主任隊伍穩(wěn)定、熱愛實踐教學(xué)，教育理念先進(jìn)，學(xué)術(shù)水平高，是中心高水準(zhǔn)運(yùn)行的重要保證。