依托学校优势学科“石油与天然气工程”、“资源勘查工程”等，以全面提高学生创新精神和实践能力为宗旨，利用虚拟现实、多媒体、人机交互和网络通讯等技术，系统整合学校信息化实验教学资源，对油气勘探开发工艺流程的各个真实环节进行模拟仿真，按照现代油气生产“地-钻-采-输”全流程构建了涵盖大石油工程多个专业人才培养目标需要的“四层次、四模块、五结合、四能力”的虚拟仿真实验教学体系。

虚拟仿真实验教学体系示意图

根据现代油气勘探开发工艺流程，经过多年建设，已形成“地质、钻井、采油、集输”四个虚拟仿真实验教学模块，分别服务10个本科专业（石油工程、海洋油气工程、油气储运工程、资源勘查工程、地质学、应用化学、机械制造设计及其自动化、安全工程、土木工程、化学工程与工艺）的人才培养。以培养大学生创新和实践能力为目标，通过“自主原创、科研转化、合作开发、外部引进”等多途径开发虚拟仿真实验设备与项目，形成了“基础认知、虚拟实验、仿真实训、创新实践”四个递进培养层次，由浅入深，由简单到复杂；在夯实专业基本技能的基础上，注重体现“理论与实践、教学与科研、室内与室外、校内与校外、仿真与实际”五结合；积极探索虚拟仿真和实习实训的有机结合，逐渐形成了“桌面式虚拟认知、浸入式仿真模拟、亲历式仿真实训、课题式仿真模拟创新”四种虚拟仿真教学模式，虚实结合，有效提高了大学生的工程实践与科研创新能力。

虚拟仿真实验教学四层次：

以培养学生“四能力”为宗旨，开发了不同功能的虚拟仿真实验（实训）项目，形成了不同层次的虚拟仿真教学资源，由浅入深，由简单到复杂，在夯实专业基本技能的基础上，逐步培养学生的创新和实践能力。

①基础认知：充分利用视频、动画、图片等多媒体的特点，开发地质、钻井、采油、集输、油服等工艺相关流程、设备、工具等的仿真多媒体资源，使得不可视、不可及、抽象的理论与方法，实现具体化、生动化的再现，提高学生基础理论学习效果。

②虚拟实验：利用软件和信息化设备在虚拟场景中模拟油气勘探开发工程中高风险、高污染、高消耗、大系统等不可及的相关作业，或模拟专业课程中消耗大、污染大的教学实验，借助网络虚拟实验平台，进行身临其境般的交互式虚拟实验，解决现场实验不能动、动不起、学生多、资源少、成本高的难题，提高学生专业知识掌握程度和实验能力。

③仿真实训：利用相关交互设备（如操纵杆、头盔、多媒体设备等），在室内开展油气勘探开发工程各环节的大型、综合仿真实训操作，有效克服现场工况不可逆、风险不可控、作业成本高的困难，通过多次、重复训练，帮助学生掌握油气勘探工程实践操作技能。

④创新实践：以实验中心开放课题、教师科研课题、大学生（研究生）科技创新课题等为依托，针对油气勘探开发中的生产实际问题，利用专业仿真设计或虚拟实验软件开展研究，提出解决工程技术难题的方案，提高学生工程实践和创新能力。