国家虚拟仿真教学项目建设研讨会报名回执表（精选3篇）
国家虚拟仿真教学项目建设研讨会报名回执表 篇1
国家药品标准物质管理办法
第一条 为进一步规范国家药品标准物质的管理，根据《中华人民共和国药品管理法》、《药品注册管理办法》及《体外诊断试剂注册管理办法（试行）》的相关规定，制定本办法。
第二条 国家药品标准物质的标定、审核、批准以及国家药品标准物质的对外供应，应遵守本办法。
第三条 国家药品标准物质是指供国家药品标准中物理和化学测试及生物方法试验用，具有确定特性量值，用于校准设备、评价测量方法或者给供试药品赋值的材料或物质。
国家药品标准物质分为生物标准品、生物参考品、化学对照品、对照药材/对照提取物、医疗器械对照材料和标准品、体外诊断试剂标准品、药用辅料对照品及药包材对照物质等。
第四条 中国食品药品检定研究院（以下简称中检院）负责对标定的药品标准物质从原材料选择、制备方法、标定方法、标定结果、定值准确性、量值溯源、稳定性、分装与包装条件、成本等进行全面审核，并作出可否作为国家药品标准物质的结论。
第五条
中检院设立标准物质管理处，负责国家药品标准物质工作的综合、组织、协调和管理，中检院设立国家药品标准物质委员会，负责国家药品标准物质全面技术审核，并负责相关技术指导规范的审定。第六条 标准物质管理处负责组织药品注册申请与药品标准修订中新增的药品标准物质原料的申报与受理，申报的药品标准物质原料及其研究资料，应符合《国家药品标准物质申报、备案办法》及相关类别药品标准物质原料的要求。
第七条 国家药品标准物质的原材料应满足国家药品标准的要求，由标准物质管理处负责组织相关品种原料的制备或采购。对于特殊来源要求的药品标准物质，可通过采取自行制备、向有关机构或特定人群收集的方式，获得符合国家药品标准要求的原材料。对于药品标准物质原材料供应不足或难以获得的品种，应由标准物质管理处汇总后报送相关单位，并提请国家食品药品监督管理局协调解决。
第八条 国家药品标准物质的标定及定值方法，应遵照国家药品标准、中检院发布的《国家药品标准物质技术规范》以及具体类别标准物质定值方法的要求。
第九条 标准物质管理处可以组织有能力的药品检验所、研究机构和生产企业等单位协作标定国家药品标准物质。
第十条 参照国际惯例，国家药品标准物质不规定有效期，但应在规定的储存和使用条件下，定期进行特性量值的稳定性核查。
第十一条
国家药品标准物质更换批号、停止使用及撤销的品种，需经国家药品标准物质委员会批准后，标准物质管理处及时向社会公布。
第十二条
国家药品标准物质的包装应适合药品标准物质的质量，方便储存、运输和使用。标准物质制备室负责药品标准物质的分装与包装，需要院外单位进行分、包装的品种，标准物质管理处、制备室组织相应的审核、批准。
第十三条
国家药品标准物质包装应贴有标签并附有使用说明书，向使用者提供如下信息：名称、编号、批号、用途、特性量值、储存条件、使用方法及注意事项等。
第十四条
标准物质服务中心负责组织国家药品标准物质的对外供应。具体实施应按照《国家药品标准物质供应管理规范》组织进行。
第十五条
对于涉及麻醉药品、精神药品、医疗用毒性药品和病原微生物等国家药品标准物质应根据相关法规进行管理，并应明确购买及使用方面的要求。
第十六条
国家药品标准物质的成本，由研制部门按照《国家药品/生物制品/医疗器械标准物质定价方案》进行核算、标准物质管理处审核、国家药品标准物质委员会核定。
第十七条
参与国家药品标准物质标定、包装及审核的人员，必须对有关的技术信息和资料保密。
第十八条
本办法由标准物质管理处负责解释。第十九条
本办法自二○一一年十月一日起实施。二○○九年发布的《国家药品标准物质管理办法（试行）》同时废止。
国家虚拟仿真教学项目建设研讨会报名回执表 篇2
关键词：虚拟仿真,实验室建设,采矿工程
东北大学采矿工程专业, 根据学科发展需要及培养卓越性人才的需求, 适应教育部开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设要求, 从2010年开始建设国家级虚拟仿真实验教学中心。
采矿工程专业的课程应用实践性强、紧密结合生产实际, 教学大纲要求学生深刻理解采矿工艺、岩石力学等理论并能够联系实际解释实际工程施工过程中的岩土体失稳、破坏问题及其防护原理。野外考察和现场实例无疑是弥补这一缺陷的重要内容, 但遗憾的是, 由于受到现场条件、人力、物力和财力的限制, 很难在教学中实际操作。现场和物理试验虽直观, 但由于各学校实验室观测手段、经费等条件的限制, 传统的教学内容已经不适应新形势对创新人才能力培养的要求, 不能体现时代特色和新的教育观念, 缺乏理论联系实际的有效方法。因此, 需要对传统的教学内容进行改革, 实现“教与学的互动、理论与实践的结合、能力与兴趣的共增”这一教学目标。
一、东北大学采矿工程国家级虚拟仿真实验教学中心建设
随着数值计算方法、虚拟仿真技术与计算机技术的发展, 这些方法和技术为采矿、岩土及其岩石力学实验提供新的辅助教学手段。利用现代计算力学新理论、新方法和计算机可视化技术, 对岩石的变形与破裂过程进行数值仿真和试验, 不仅可以达到采矿、岩土工程设计及岩石力学实验辅助教学的目的, 而且可以突破传统现场工程实践周期长、危险性大以及岩石实验观测难、分析难、重复难等多种弊端, 是采矿、岩土工程实验教学改革的一条新路。
数值试验和虚拟仿真技术注重于对一些由于经费、时间、难度等因素的制约而难以在实验室再现的现象进行虚拟显现, 更强调运用数值实验的结果加深对未知现象的探索, 具有通用性强、方便灵活、可重复性等特点。所以, 针对采矿、岩土工程实践周期长、危险性大以及岩石实验观测难、分析难、重复难等多种弊端, 通过建立虚拟仿真教学实验室开展实践教学, 帮助学生深刻理解工程设计原理, 掌握理论知识, 提高学习兴趣和创新能力, 理论联系实际, 提高实验教学效果, 对于产学研有机结合具有重要意义。东北大学采矿工程专业为解决采矿工艺优化设计、岩土力学实验、采矿围岩岩体失稳数值仿真模拟等大型复杂实验中物理实验设备昂贵、维护费用高以及采矿现场安全性差等缺点成立综合性虚拟仿真实验教学中心。
本虚拟仿真教学实验中心在发展的过程中遵循 “物理实验与虚拟实验并重”、“科学研究指导教学实践”的实验教学理念。中心的建设主要依托于国家采矿工程重点学科、教育部金属矿山深部开采重点实验室、辽宁省岩土力学实验教学示范中心、东北大学— 东北建筑设计院合办的辽宁省岩土工程研究中心、长江学者创新团队、招金集团东北大黄金学院。经过快速发展的4年, 中心至2013年已形成了系统性的虚拟仿真实验教学平台, 虚拟仿真成为教学的重要内容。 2013年, 建立东北大学-山东招金集团有限公司国家级工程实践教育中心。2014年, 中心所授课程《采矿学》获国家级教学成果奖。2015年, 东北大学采矿与岩土工程虚拟仿真实验教学中心获批省级虚拟仿真教学中心, 为中心今后的发展提供了更好的契机。
二、东北大学采矿工程国家级虚拟仿真实验教学中心实践
东北大学虚拟仿真教学实验中心主要承担采矿工程、资源勘查工程、测绘工程、安全工程、工程力学5个本科专业及其他相关专业的虚拟优化设计、数值仿真计算、数字矿山、地质测量、虚拟安全工程训练等实验、实训课程。此外, 还服务于全校本科生各类创新竞赛和研究生的课题研究。中心目前设有4个实验室:矿山测量与数字矿山虚拟仿真实验室, 采矿优化设计虚拟仿真实验室, 岩石破裂过程与大规模并行计算数值实验室, 安全环境及装备虚拟仿真实验室。
以上4个虚拟仿真实验室, 开设各类虚拟仿真实验。中心面向全校相关专业承担课程实验教学、设计实践教学、工程训练实践教学。根据不同专业的教学需要, 在虚拟仿真实验教学中实施了分类教学, 对采矿、岩土、安全、资源勘查、测绘、力学专业学生开设基础型实验、设计型实验、综合型实验, 部分同学选作创新型实验。另外, 中心作为大学生课外科技创新设计与制作的主要支撑单位, 为其提供设备仪器、场所和指导。
以下以采矿优化设计虚拟仿真实验室的露天矿境界与开采计划优化设计虚拟仿真实验, 全面介绍本实验教学中心的教学实践过程。
露天矿境界与开采计划优化设计虚拟仿真实验简介。露天开采工艺实践性很强, 课堂上讲采矿方法、 工艺时, 为了具有普遍性, 用的大都是典型方案。而采矿的一大特点是地质条件千差万别, 实践中的方案与典型方案有较大的差别。把学到的一般知识应用到实践的能力必须通过亲自动手来培养, 而这是难以在课堂上实现的。针对该教学难点, 研发了“露天矿优化设计软件系统”———Smart Miner。软件的功能涉及露天矿开采的生产、计划、地质测量等多个专业;系统从矿山钻孔取样或分层平面图基本数据开始, 按我国矿山生产的工艺流程顺序, 对露天矿生产的地测科、计划科、 生产科的各项测量、验收、计划、设计工作统一到同一个平台, 实现这些工作的完全计算机化。
功能界面。软件系统具有用户友好的交互界面、 简单便捷的操作方式。点击鼠标、简单几个字的人机对话, 即可看到结果, 几分钟即可完成手工几小时甚至几天才能完成的一个工作单项。可将任意多个控制目标组合在同一个屏幕上, 无级推拉放大或缩小, 可二维、三维显示、任意角度旋转透视。具有开采计划、 推进计划、爆破验收、台阶验收、长期规划、最终境界和长期开采计划优化等多种功能, 具有专门针对矿山应用特点的方便的图形编辑、全部图层和单个图层的显示控制、露天矿专用图标标注、数字化仪和全站仪接口、图纸布局调整等功能。
图形编辑。包括线条图形改变形状、改变线条图形属性、移动和旋转属性标注、移动和旋转图标、删除整条线、删除图标、修改顶点坐标等。编辑时首先要明确编辑的对象:编辑的图层和图层中的某个图元。首先把要编辑的图层激活, 再选中该图层中要编辑的图元, 然后进行相应的编辑。如图1所示。
境界优化。境界优化需要的数据包括品位模型、 地表地形标高模型 (如果是对一已经开采的矿山进行境界优化, 这一模型为采场现状标高模型) 、台阶模型、最终帮坡角、技术经济数据。点击浮锥法境界优化菜单, 如图2所示, 选择产生境界模型。
开采计划优化。开采计划优化需要的数据包括品位模型、地表地形标高模型 (如果是对于已经开采的矿山进行境界优化, 这一模型为采场现状标高模型) 、 台阶模型、工作帮坡角、设计好的最终境界、技术经济数据。如图3所示, 首先产生地质最优开采体序列, 然后基于地质最优开采体序列, 进行开采计划优化。
最终境界优化结果。境界优化结果给出了原地矿石量、原地矿石平均品位、原地废石量以及境界平均剥采比;同时也给出了当考虑矿山采矿回收率、选矿回收率、废石混入率、混入废石品位等, 得到采出矿石量、采出矿石平均品位、精矿量、采出废石量和境界总盈利, 如图4所示。对应得到的最终境界三维实体如图5所示。
开采计划优化结果。开采计划结果给出了每年矿山的矿石开采量、岩石剥离量、入选矿石品位、精矿产量、当年利润值以及净现值、矿山开采寿命等, 如图6所示。并且可以从优化结果图中看出每一年的采场推进位置, 如图7所示。
考核方法及效果。根据现场实际生产情况, 讨论不同市场条件、地质条件、人员及设备配置等对最终境界以及开采计划的影响, 并对优化结果进行详细分析。根据对现场情况考虑的合理性以及优化结果分析的准确性, 综合填写成绩。
参考文献
[1]李平, 毛昌杰, 徐进.开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设提高高校实验教学信息化水平[J].实验室研究与探索, 2013, 32 (11) :5-8.
[2]马文顶, 吴作武, 万志军, 等.采矿工程虚拟仿真实验教学体系建设与实践[J].实验室技术与管理, 2014, 31 (9) :14-18.
[3]王卫国.虚拟仿真实验教学中心建设思考与建议[J].实验室研究与探索, 2013, 32 (12) :5-8.
国家虚拟仿真教学项目建设研讨会报名回执表 篇3
摘要：地球系统科学国家级虚拟仿真实验教学中心通过虚拟现实、对地观测系统、地理信息系统、人机交互等技术，构建高度仿真的地球系统科学虚拟实验环境和实验对象，不仅解决了诸多地学现象的高风险、不可见、不可达，而且也解决了地球科学野外实习受经费、设备等条件的限制。经过多年的建设，中心软硬件设施齐全，虚拟仿真实验教学资源丰富，管理运行措施得力，实验教学效果明显，在地理学、地质学、大气科学、海洋科学等地球科学创新人才培养的过程中发挥了积极作用。
关键词：地球系统科学；虚拟仿真；实验教学；创新人才培养
虚拟仿真实验教学是高等教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业发展与信息技术深度融合的产物。它依托虚拟现实、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，达到教学大纲要求的教学目的。虚拟仿真实验教学中心的建设任务是实现真实实验不具备或难以完成的教学功能，它的建设体现了虚实结合、相互补充的原则。在涉及高危或极端环境，不可及或不可逆操作，高成本、高消耗或大型综合训练等情况时，提供可靠、安全、经济的实验项目。通过重点开展队伍、平台、资源和制度等方面的建设，形成高效持续服务实验教学、保证优质实验教学资源开放共享的有机整体。
一、地球系统科学虚拟仿真实验教学中心建设的必要性
（1）地球内部圈层包括地核、地幔、地壳，外部圈层包括水圈、生物圈、大气圈等，各圈层之间，即使地表的陆地与海洋之间，都存在着物质与能量的交换，是一个复杂的巨系统。地球探测技术、对地观测系统、地理信息系统、卫星定位技术、计算机、互联网等现代信息技术，为地球系统科学的教学提供了虚拟实验手段。通过构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生可在虚拟环境中开展地球系统科学实验，为探索复杂的地球系统提供了极具价值的途径。
（2）虚拟仿真实验教学，与课堂教学、野外观测、科研训练一样，都是地球系统科学极其重要的学习手段。地学专业都需要进行大量的实践教学，但是由于学生数量、实验空间、教学成本等客观条件的限制，难以全面开展现场实践教学，虚拟仿真实验教学手段非常重要。板块漂移、青藏高原隆升、水文剥蚀、气候变化等大空间尺度、大时间跨度的地学过程也只能以虚拟仿真的方式进行教学。
（3）对于地球系统科学而言，诸多现象、特征和规律的认知，充满着高风险、不可見、不可达，甚至难以想象，虚拟仿真实验教学手段尤为重要。地震、火山、台风、滑坡、泥石流、洪涝灾害等地学现象具有高度的危险性，温室效应、全球变暖等全球变化事件人类不可见，地核、地幔等地球圈层人类不可达，大气环流、臭氧层破坏等气象气候现象人类难以想象，因此，只能通过虚拟仿真的教学手段开展相应的人才培养。
（4）虚拟仿真实验教学是信息时代数据共享、知识共享的必然要求，有利于拓展地球系统科学知识传播的广度和深度。地球系统科学数据是典型的大数据，具有海量、多源、多时相等特征。在互联网、云计算技术的支持下，建设地球系统科学虚拟仿真实验教学中心，必将使人才培养水平更上一层楼，顺应时代的发展潮流。
二、实验教学资源建设
南京大学地球系统科学虚拟仿真实验教学中心以计算机、地理信息技术等为手段，引进与自主研发相结合，开发虚拟仿真平台软件，支撑地球系统科学虚拟仿真实验教学，与课堂教学、现实实验、野外实践一起，培养学生认识、分析、发展地球系统科学的能力。目前建设了地球系统虚拟仿真、地球动力系统仿真、地表过程虚拟仿真、海洋变化虚拟仿真、大气系统虚拟仿真五个专题实验室和一个虚拟仿真技术支持实验室。经过十余年的建设与发展，2016年被教育部批准为地球系统科学国家级虚拟仿真实验教学中心。
在南京大学“三三制”教学改革与人才培养要求指引下，开设了认识地球、地质学实习、数值天气预报、虚拟地理环境、遥感与地理信息系统、GIS设计、虚拟现实、地表过程认知实习、地球系统建模等多门实验课程，大部分包含虚拟仿真实验教学内容。通过教学资源建设、科研成果转化、校企合作等方式开展虚拟仿真实验教学，建设了“仿真展示、动态模拟、过程调节”三大类型的虚拟仿真实验项目。
（1）地震过程仿真。地震是地球内部某些部分突然急剧运动而破裂，从而释放巨大能量，并引起周边一定范围内地面震动的过程，高震级地震有极强的破坏性。岩层断裂产生的强烈震动以波的形式自震源向各个方向传播，地震波分为纵波、横波和面波，面波只能沿地球表面传播，而纵波和横波能在地球内部传播。地震过程仿真对地震成因、地震过程以及地震波传播进行生动形象地动态模拟，学习了解地震的成因、过程和地震波的传播方式有助于增强学生对地震的全方位认识和学习，提高地震灾害预防的意识，培养学生对于地震灾害预测的科研兴趣。
（2）火山活动仿真。火山活动是典型的地球内部动力地质活动，其成因和形态复杂多变，由于难以靠近等现实原因，学生对于火山活动难以获得直观、感性的认识。火山是地下深处高温岩浆及有关气体、碎屑从地壳中喷出而形成的特殊形态的地质体，是地球内部能量释放的一种自然现象。火山喷出物在通道口堆积形成的锥形山丘称为火山锥，火山锥顶部漏斗状的洼地称为火山口。通过虚拟仿真手段，将同时涉及地幔、地壳、地表以及底层大气等一系列地球系统复杂的作用过程直观形象地表达出来，并对不同火山类型及其后续产生的火山地貌进行动态展示，大大提高了学生的兴趣和积极性，提升了学习效果，有助于加强学生对火山机理的深入了解。
（3）海啸传播过程模拟。绝大部分海啸是由海底地震引起的。海啸数值模拟主要采用COMCOT模式，对于深海海啸，海啸振幅远小于水深，采用基于球面坐标系的线性浅水波方程；当海啸传播到近海时，则采用直角坐标系的非线性浅水波方程。该模式能够有效模拟整个海啸的生命过程，包括它的产生、传播、抬升和漫滩。本实验主要模拟中国最主要的海啸源一一地处南海的马尼拉海沟发生地震时所引发海啸的传播过程，学生可通过设置不同参数和条件，分析震源位置、深度、震级、断层特性等对海啸的影响，理解海啸的传播特点。endprint
（4）全球碳循环虚拟仿真。通过FUSION软件观察林冠结构，准备基础数据，设置参数，运行Beps-Hydr模型和全球碳同化模型GCAS，观察叶面积指数、净初级生产力与生态系统生产力在全球不同地区的分异状况，使学生思考其分异规律及其与全球植被空间分异之间的相互关系。观察全球碳循环的时空分布和变化状况，思考碳循环动态变化与全球陆地生态系统分布及全球变化的联系。实验目的是通过“自上而下”与“自下而上”的全球碳循环虚拟仿真，学习碳循环建模与同化方法，理解全球碳循环机制。
（5）数字高程模型构建。数字高程模型（DEM）是在一定范围内通过规则格网点描述地面高程信息的数据集，用于反映区域地貌形态的空间分布。借助地理信息系统软件，基于高程点创建不规则三角网，生成数字高程模型，构建三维地形场景，分析地形地貌特征，并可实现三维场景的虚拟仿真漫游。通过体验数字高程模型的构建过程，使学生加深了解数字高程模型构建的原理和方法。通过地形剖面分析、坡度分析、坡向分析、三维漫游，使学生理解不同地貌特征在数字高程模型中的表现形式，有助于学生能更好地掌握地形分析相关技术。
（6）地物三维建模。通过现场教学的方式，使学生掌握测绘基础理论与外业流程，通过校园主体建筑物的数据采集，熟练操作激光扫描仪、GPS定位仪、全站仪等仪器，获得三维激光点云数据。指导学生掌握地面LiDAR点云匹配、噪声滤除、特征提取、多源数据融合等数据处理手段，熟练操作LiDAR数据处理软件，并引导学生针对航空与地面点云集成、建筑物点云提取等关键技术开展相关实验。利用地形、建筑物、植物等典型地物的三维模型重建以及模型纹理贴图，培养学生掌握三维建模工具，提升实践动手能力，构建精细三维实景模型。运用计算机图形学原理，结合平台先进的三维引擎，设立地理加权预加载的大数据量实时渲染技术等研究方向，进行软件开发实践，培养学生的软件开发能力。有利于学生深入理解激光数据采集和点云生产的关键技术和过程，帮助学生掌握基于激光点云数据的高精度地物提取与建模方法，引导学生学习地物三维建模与可视化技术。
（7）虚拟庐山地理环境。该虚拟仿真系统提供数字地形（DEM、等高线）、高分辨率遥感影像和地质图三类基础数据，包含景点景区、旅游胜地、特殊地形地貌等多个兴趣图层，融合了地理信息与虚拟仿真技术，实现庐山自然和人文地理要素的数字化、地理过程的三维动态模拟、地理要素的三维空间分析、地理信息集成管理和专题成果自动制图等功能。实验目的是将庐山地理学野外实习与虚拟庐山地理环境相结合，使学生对庐山地理环境与人文景观有更深刻的认识；通过野外数据自动采集、位置服务、空间分析、三维地形可视化等功能的操作，提升学生对不同尺度的地表过程与格局的认知和分析能力，有助于培养学生对所学知识的综合应用与创新思维能力。
（8）流水地貌演化仿真。由于流水地貌演化过程耗时漫长，现实生活中仅能观测到该演化过程中的某个阶段，难以快速、直观地掌握全局性的流水地貌演化机理。通过虚拟仿真手段，能够从大的时间尺度进行观察，使学生把地貌形态和水文、泥沙及水力因素结合起来，认识流水地貌形成、发育的物理过程。通过流水地貌演化仿真，学生对流水侵蚀作用地貌、堆积作用地貌和冲积扇地貌等有了全方位的理解，能够结合内力作用和外力作用分析河曲、牛轭湖与阶地的成因、形态及演化过程，并认识到河流变迁对沿岸人类活动的影响，提高学生综合运用知识的能力。
（9）滑雪场选址模拟。滑雪场选址，要求满足滑雪场建设的地形条件、擁有一定的游客数量、交通条件便利的重点区域等。准备区域地形、人口、交通线路等数据，并用叠置分析找出同时满足人口、交通、地形条件且避让自然保护区的地区。通过不断更改、优化相关参数，模拟不同参数条件下的滑雪场情景，在线提交操作结果并获得评价，最终确定滑雪场建设的备选地。通过该实验的体验操作，学生可以掌握以矢量数据为基础，应用空间查询、缓冲区、地形、叠加等空间分析技术解决滑雪场等相关选址问题。
（10）地表降雨径流模拟。降雨径流过程是地球表层系统重要过程之一。该系统基于栅格单元分别建立土壤下渗模型、坡面产流和汇流模型，以及河道汇流模型；根据降雨资料和模型参数进行模型运算，得出流域内每一栅格的产流过程和汇流过程以及出口断面的流量过程。在此基础上，利用虚拟现实技术，将模拟的空间水文过程（如降雨、下渗、产流量、径流量等）进行三维动态显示。学生通过设置不同模型及参数，可深入理解不同的水文过程特征；实现流域空间水文过程三维显示的缩放、旋转、飞行漫游等交互功能，以便进行多比例尺、多角度的观察分析；也可以通过键盘操作改变漫游路线、视点位置及视角，产生一定程度的沉浸感。这样有助于学生深刻理解降雨、蒸发、下渗、产流、汇流的空间水文过程及其影响因素。
（11）梅雨锋运动模拟。梅雨一般发生于每年的6月中下旬至7月上旬，梅雨锋降水带可长达数千公里，横贯东亚和西太平洋地区。以2014年7月11-13日的一次梅雨过程为例，用WRF模式对梅雨锋降水带进行虚拟仿真模拟。通过对梅雨锋降水带的虚拟仿真实验，加深学生对梅雨锋降水带尺度与强度的认识，了解数值预报对此类系统的预报能力。通过三维结构剖析，进一步使学生了解梅雨锋降水带组织化形成过程，认识梅雨锋暴雨形成的可能机制。
（12）台风运动模拟。通过野外观测实验认识台风具有较高的难度和危险性。以2014年9月16日在海南和广西登陆的海鸥台风为例，用WRF模式进行虚拟仿真模拟。实验目的是通过台风内部环流结构特征的数值模拟和三维显示，认识台风结构，理解台风发展和维持机制。通过对台风的数值模拟仿真演示，使学生了解数值预报对台风系统的预报能力，加强对台风降雨带结构的认识。并经轨迹追踪分析，使学生形象地认识到台风内部的三维环流结构特征，为理解台风发展和维持机制打下基础。
三、特色与创新
（1）以事前野外实地观测、事后野外实地验证为基础。地球系统科学的虚拟仿真不同于其他学科，具有非常强的现实性，必须体现虚拟世界与真实世界的映射关系，因此，地球系统科学虚拟仿真建立在大量野外实习、野外观测与真实性检验的基础上，充分体现“虚实结合”的建设原则。经过多年的发展，南京大学已经牵头建成了庐山国家重点地理学实习基地，以及巢湖、阿尔卑斯山、贝加尔湖等著名的地学野外实习基地，积累了大量的野外实习数据。基于内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室、计算机软件新技术国家重点实验室、海岸与海岛开发教育部重点实验室、中尺度灾害性天气教育部重点实验室的软硬件条件，利用全站仪、激光扫描仪、野外光谱仪、质谱分析仪、多普勒雷达等先进仪器设备获取了大量野外实地观测与真实性检验数据，为地球科学虚拟仿真提供了坚实的数据基础。
（2）实现了多圈层、多过程、多尺度、多时相虚拟仿真。地球系统科学虚拟仿真不仅要模拟地球演化、地幔对流、海平面升降、气候变化等大尺度地学过程，也要模拟地震海啸、地表覆盖变化、冰雪消融、降雨过程等中尺度地学现象，还要对潮沟、建筑物、树木等小尺度对象进行三维建模。涉及的时间范畴既包括地球形成和演化的地质年代，包括地表剥蚀和物质运移的第四纪，也包括气候变暖和极地冰盖消融的当代，还包括模拟预测气候变化和海平面升降的未来。涵盖岩石圈、地球表层和大气圈，包括固体地球、地表物质运移、海洋变化、天气变化等重要地学过程。整个地球的圈层系统相互交叉，地理、海洋、地质、大气四大学科相互融合，跨学科的地球系统科学虚拟仿真实验教学中心的建设，有利于培养综合型、宽基础、创新性、高水平的地球系统科学领军人才。