何杰，王在滿，楊文武，汪沛，胡煉，臧英，羅錫文

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)南方農(nóng)業(yè)機械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室，廣州市，510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣州市，510642)

0 引言

實驗教學(xué)是培養(yǎng)農(nóng)機專業(yè)創(chuàng)新型人才的重要途徑，農(nóng)業(yè)機械田間實踐教學(xué)能有效提高學(xué)生農(nóng)機設(shè)計能力，然而田間實踐教學(xué)易受季節(jié)、氣候、農(nóng)田情況、實驗設(shè)備、操作安全等因素約束，影響教學(xué)質(zhì)量和進(jìn)度。虛擬仿真是在計算機仿真技術(shù)、圖形學(xué)、人機交互以及傳感技術(shù)等基礎(chǔ)上綜合發(fā)展起來的交叉學(xué)科[1]，采用虛擬仿真技術(shù)設(shè)計農(nóng)機田間實驗?zāi)苡行б?guī)避上述不利因素，提高教學(xué)質(zhì)量。與國外虛擬仿真技術(shù)相比[2]，我國虛擬仿真技術(shù)研究起步較晚，近年來隨著國家對虛擬仿真技術(shù)的重視和研究經(jīng)費的投入，虛擬仿真技術(shù)發(fā)展迅速，虛擬現(xiàn)實等現(xiàn)代信息技術(shù)為“新農(nóng)科”實驗教學(xué)提供了全新的教學(xué)手段[3-6]。

為貫徹國務(wù)院《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機械化和農(nóng)機裝備產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》(國發(fā)〔2018〕42號)中關(guān)于“著力推進(jìn)主要作物生產(chǎn)全程機械化”的精神，結(jié)合華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)工程學(xué)科和南方特色作物機械裝備領(lǐng)域教學(xué)科研優(yōu)勢和特色，以提高培養(yǎng)高素質(zhì)農(nóng)業(yè)工程人才為目的，提出水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真實驗建設(shè)，設(shè)計水稻生產(chǎn)全程機械化中“水田耕整”“水稻種植”“田間管理”“水稻收獲”和“谷物干燥”5個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和10種作業(yè)機具的虛擬仿真模型，以幫助學(xué)生系統(tǒng)地了解水稻生產(chǎn)機械化的全過程，熟悉相關(guān)農(nóng)業(yè)機械的操作，掌握關(guān)鍵技術(shù)原理和方法。

1 虛擬仿真實驗建設(shè)意義

虛擬仿真實驗教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生“工程意識和系統(tǒng)集成”的思想，對傳統(tǒng)實驗教學(xué)思想、體系、模式、內(nèi)容、方法以及手段等都產(chǎn)生了顛覆性影響[7]。建設(shè)水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗教學(xué)資源并在線開放，能有效推進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)融入農(nóng)業(yè)機械專業(yè)實驗教學(xué)，拓展實驗教學(xué)的廣度和深度，延伸實驗教學(xué)的時間和空間[8-9]，克服現(xiàn)場實物實驗存在的問題，對改進(jìn)現(xiàn)有實驗教學(xué)方法具有重要意義。具體體現(xiàn)在以下5點。

1)保障學(xué)生安全。水稻生產(chǎn)全程機械化中各環(huán)節(jié)的田間作業(yè)機械以實物機械為主，實物實驗具有較高的危險性。實驗現(xiàn)場環(huán)境比較差，學(xué)生實驗操作農(nóng)機過程中可能會發(fā)生擠壓、剪切、拉入、纏繞、轉(zhuǎn)動、電擊、高熱等危險[10]。采用虛擬仿真的農(nóng)機實驗教學(xué)資源，所有的農(nóng)機操作都在計算機中進(jìn)行模擬，能在安全的前提下完成實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

2)減少實驗教學(xué)成本。水稻生產(chǎn)全程農(nóng)業(yè)機械實體實驗設(shè)備投入和場地需求規(guī)模大，農(nóng)業(yè)機具裝備種類多，購置和維護成本高，同時實驗耗材成本也較高，保養(yǎng)維護繁瑣。以與實物高度一致模型建設(shè)的虛擬仿真實驗教學(xué)資源，僅須在服務(wù)器中重新部署軟件，實驗功能全，使用壽命長，損耗小，可以有效替代實體設(shè)備的投入，有效緩解實驗設(shè)備購置經(jīng)費短缺、實驗用房緊張等問題[11]，顯著降低實驗教學(xué)成本[12]。

3)優(yōu)化實驗資源。采用水稻全程機械化虛擬仿真實驗教學(xué)資源，所有實驗項目均在線開放，可遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)、操作和考核，學(xué)生不受制于實驗設(shè)備、實驗時間和實驗分組等因素影響，借助計算機和互聯(lián)網(wǎng)即可完成實驗，并且可以通過網(wǎng)絡(luò)共享平臺實現(xiàn)復(fù)雜困難實驗的異地分布式多人協(xié)同作業(yè)。此外，水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真實驗教學(xué)資源還可通過授權(quán)方式向兄弟院校和其他單位開放，達(dá)到實驗教學(xué)資源優(yōu)化與開放共享目的[13]。

4)延伸實驗教學(xué)時間和空間。水稻生長周期長，生產(chǎn)全程機械化現(xiàn)場教學(xué)時間成本高，受天氣影響和場地條件等時、空、地條件約束大，實物實驗難以實現(xiàn)。水稻全程機械化虛擬仿真實驗教學(xué)資源不受時、空、地條件約束，可以靈活安排實驗環(huán)節(jié)和實驗時間。

通過虛擬仿真技術(shù)和手段，可降低實驗成本、避免自然條件約束、面對大規(guī)模學(xué)生授教、多維度互動方式和與傳統(tǒng)實驗互補，將南方特色作物生產(chǎn)機械技術(shù)特征和優(yōu)勢領(lǐng)域科研成果滲透到本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，突出人才培養(yǎng)特色，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2 虛擬實驗資源建設(shè)內(nèi)容

2.1 總體框架

水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗平臺采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)開發(fā)，集實物仿真、創(chuàng)新設(shè)計、智能指導(dǎo)、虛擬實驗結(jié)果自動批改和教學(xué)管理于一體，具有良好自主性、交互性和擴展性。虛擬仿真實驗平臺總體架構(gòu)如圖1所示，分為數(shù)據(jù)層、支撐層、通用服務(wù)層、仿真層和應(yīng)用層等五層。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖Fig.1 Overall system architecture diagram

1)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲與訪問。水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真模型包含多種類型虛擬實驗組件及數(shù)據(jù)，根據(jù)功能設(shè)計對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫以實現(xiàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)的存放和管理，具體包括課程庫、典型實驗庫、基礎(chǔ)元件庫、規(guī)則庫、標(biāo)準(zhǔn)答案庫、實驗數(shù)據(jù)庫等部分。

2)支撐層。支撐層是虛擬仿真實驗正常開放運行的基礎(chǔ)，一般包括安全管理、服務(wù)容器、數(shù)據(jù)管理、資源管理與監(jiān)控、域管理和域間信息服務(wù)等模塊，支撐虛擬仿真實驗教學(xué)與開放共享平臺服務(wù)層和應(yīng)用層中相關(guān)應(yīng)用，并提供應(yīng)用所需的各種服務(wù)和共享資源。

3)通用服務(wù)層。通用服務(wù)層即開放式虛擬仿真實驗教學(xué)管理平臺，本層提供集成接口工具，支持第三方虛擬實驗軟件的接入，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。服務(wù)層提供通用支持組件和通用服務(wù)，主要包括實驗教務(wù)管理、實驗教學(xué)管理、理論知識學(xué)習(xí)、實驗資源管理、智能指導(dǎo)、互動交流等服務(wù)，為水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真實驗教學(xué)實施開展提供支撐。

4)仿真層。仿真層提供可視化仿真功能，為用戶提供通用的仿真器。本文仿真層針對水稻生產(chǎn)全程機械化的10種作業(yè)機具設(shè)計仿真模型，構(gòu)建實驗時虛擬農(nóng)機的作業(yè)場景，開發(fā)虛擬農(nóng)機的儀器儀表，采集實驗結(jié)果數(shù)據(jù)并格式化輸出，為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。

5)應(yīng)用層。應(yīng)用層實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗項目的教學(xué)和開放共享，用戶可便利的利用服務(wù)層提供的各種工具設(shè)計實驗實例，開展實驗教學(xué)應(yīng)用。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之父威廉·奧斯勒首創(chuàng)了床邊教學(xué)作為醫(yī)學(xué)教育的一種模式，他曾說：“和病人交談，病人的語言就揭示了診斷”。他認(rèn)為不去觀察病人，而只是看書學(xué)習(xí)，就像“學(xué)習(xí)航海卻從未出海航行”；如果沒有書本作參考來學(xué)習(xí)病人的臨床癥狀，就好像“沒有航海圖，在茫茫大海上漂流”，這些都不利于醫(yī)學(xué)這門學(xué)科的學(xué)習(xí)[1]。

2.2 教學(xué)資源體系

虛擬仿真實驗教學(xué)資源立足水稻生產(chǎn)全程機械化，依托虛擬仿真、多媒體、人機交互、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)通訊等教育信息化技術(shù)，構(gòu)建高度仿真的虛擬實驗環(huán)境和實驗對象，建設(shè)“水田耕整”“水稻種植”“田間管理”“水稻收獲”和“谷物干燥”水稻生產(chǎn)全程機械化中5個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)10種作業(yè)機具或裝備的虛擬仿真教學(xué)資源，使學(xué)生以身臨其境的方式感受農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)過程，了解耕、種、管、收、產(chǎn)后加工處理等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和相應(yīng)農(nóng)業(yè)裝備，并模擬生產(chǎn)和虛擬操作。水稻生產(chǎn)全程機械化實驗教學(xué)體系如圖2所示。

圖2 水稻生產(chǎn)全程機械化實驗教學(xué)體系Fig.2 Experimental teaching system of mechanized whole process of rice production

2.3 實驗資源共享機制

虛擬實驗室采用B/S架構(gòu)將水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗教學(xué)資源部署在服務(wù)器上，學(xué)生及用戶可在瀏覽器上通過互聯(lián)網(wǎng)訪問教學(xué)資源，如圖3所示，用戶無須安裝任何其他軟件就可進(jìn)行虛擬仿真實驗，為實現(xiàn)資源共享提供了便利條件。

圖3 WEB訪問界面Fig.3 WEB access interface

水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗是國家級虛擬仿真平臺，開放共享是其重要任務(wù)之一。虛擬仿真實驗資源要長期穩(wěn)定實現(xiàn)“開放共享”，不僅需要管理者和使用者不懈努力，更需要合理的開放共享機制促進(jìn)虛擬仿真實驗項目的開放共享。開放共享機制主要體現(xiàn)在政策、激勵、開放共建等方面[15-17]。

1)政策支持。為開放共享提供必要的政策支持，如虛擬仿真實驗室專職實驗師、運行經(jīng)費等給予保障。建立獎罰機制，定期評估虛擬仿真實驗教學(xué)資源的開放共享情況，進(jìn)一步促進(jìn)虛擬仿真實驗項目的開放。此外，制定統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與接口規(guī)范，技術(shù)規(guī)范的統(tǒng)一能夠提高教學(xué)資源的擴展性、兼容性和開放性，減少二次開發(fā)的成本。

2)激勵機制。水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真實驗項目還有待進(jìn)一步建設(shè)與開放，這是一個長期的過程，需要持續(xù)的經(jīng)費和人員投入。實驗資源的可持續(xù)發(fā)展不能單純依靠國家經(jīng)費的投入。現(xiàn)階段的虛擬仿真實驗項目雖然都是免費開放共享的，但是要想促進(jìn)虛擬仿真實驗項目的廣泛應(yīng)用，還必須開創(chuàng)新的激勵機制，如鼓勵商業(yè)化建設(shè)和運作等。

3)實驗資源開放共建。虛擬仿真實驗項目目前依據(jù)不同的權(quán)限對學(xué)生和教師開放使用，不僅針對使用者，也對建設(shè)者和其他單位開放，鼓勵參與者提供更優(yōu)質(zhì)、更豐富的虛擬仿真實驗資源，也可采用項目合作的方式與其他單位合作共建，以不斷提高虛擬仿真實驗教學(xué)資源的質(zhì)量。

2.4 科教融合的共享平臺

虛擬仿真平臺依托華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“南方農(nóng)業(yè)機械裝備與關(guān)鍵技術(shù)教育部重點實驗室”，教師和實驗教學(xué)隊伍在開展教學(xué)的同時，積極開展科學(xué)研究和社會服務(wù)工作，并及時將研究成果應(yīng)用于虛擬仿真實驗教學(xué)。搭建開放共享的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，及時對所建設(shè)的虛擬仿真實驗教學(xué)資源加以整合及數(shù)據(jù)接入，構(gòu)建科教融合和社會服務(wù)融合的共享實驗平臺[18-19]，如圖4所示。針對建立的科教融合的共享平臺，采用統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)虛擬仿真共享平臺和實驗項目的無縫對接與互相支撐。

圖4 共享平臺框架Fig.4 Shared platform framework

2.5 虛擬實驗室管理模式

基于建立的共建共享運行機制，結(jié)合科研項目反哺和師生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，以及引入市場力量探索實驗項目運行模式，促進(jìn)實驗教學(xué)資源優(yōu)化，搭建科學(xué)的績效評價體系和完善的服務(wù)支撐體系。虛擬仿真實驗教學(xué)項目采用動態(tài)評價制度，結(jié)合“有償+免費”使用原則，建立“合作共享、互補互利、服務(wù)有償、收益共享”的運行模式[20-21]。虛擬實驗資源采取“統(tǒng)一管理、統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享、有效利用”的管理模式，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化虛擬仿真實驗教學(xué)資源的日常管理。運行與管理機制架構(gòu)如圖5所示。

圖5 運行與管理機制Fig.5 Operation and management mechanism

3 虛擬實驗建設(shè)成果

3.1 虛擬實驗資源

虛擬試驗項目自2017年建設(shè)完成，已上線了“水田耕整”“水稻種植”“田間管理”“水稻收獲”和“谷物干燥”水稻生產(chǎn)全程機械化中5個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，水田旋耕機、激光平地機、水稻精量穴直播機、水稻插秧機、水稻育秧生產(chǎn)線、水稻工廠立體育秧平臺、無人植保飛機、高地隙噴桿噴霧機、智能導(dǎo)航水稻聯(lián)合收獲機和稻谷集中干燥設(shè)備10種作業(yè)機具或裝備的虛擬仿真資源，如圖6和圖7所示。

圖6 水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)Fig.6 Key technical procedures of the whole process of rice mechanization production

(a)水田旋耕機

虛擬仿真資源的設(shè)計分為認(rèn)知層面、應(yīng)用層面和掌握層面三個層次，認(rèn)知層面主要通過虛擬仿真實驗向?qū)W生展示工作原理和流程，以考查學(xué)生基本概念為主；應(yīng)用層面主要通過虛擬仿真實驗訓(xùn)練學(xué)生操作應(yīng)用，以考查學(xué)生對機具裝備的使用為主；掌握層面主要通過虛擬仿真實驗揭示科學(xué)或技術(shù)問題的產(chǎn)生、解決方法和實現(xiàn)過程，以考查學(xué)生設(shè)計水平。

以下以“水稻收獲”環(huán)節(jié)中智能導(dǎo)航水稻收獲機教學(xué)資源為例介紹虛擬仿真實驗項目。

智能導(dǎo)航水稻聯(lián)合收獲機是水稻生產(chǎn)全程機械化環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，其主要工作原理是采用BDS/GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)獲取定位信息，通過自動差速控制實現(xiàn)水稻聯(lián)合收獲機械的轉(zhuǎn)向控制，并根據(jù)預(yù)定的收獲路線實現(xiàn)水稻聯(lián)合收獲機械的智能導(dǎo)航作業(yè)。智能導(dǎo)航水稻聯(lián)合收獲機在水稻收獲環(huán)節(jié)，可以有效減輕駕駛員的勞動強度，提高水稻收獲作業(yè)效率和質(zhì)量，導(dǎo)航精度達(dá)到5 cm，滿幅收割率大于85%。通過虛擬實驗操作能有效讓學(xué)生了解和掌握智能農(nóng)業(yè)裝備的結(jié)構(gòu)、原理和控制方法，快速學(xué)習(xí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備專業(yè)技能，對培養(yǎng)農(nóng)機專業(yè)技術(shù)人才具有重要實踐意義。智能導(dǎo)航水稻聯(lián)合收獲機虛擬實驗分三個層次開展。

1)智能導(dǎo)航收獲機認(rèn)知。該實驗主要考察學(xué)生對智能導(dǎo)航水稻收獲機系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成以及相應(yīng)控制方法的認(rèn)知。通過農(nóng)機導(dǎo)航系統(tǒng)工作原理和差速轉(zhuǎn)向控制方法等理論學(xué)習(xí)，結(jié)合三維立體模型，了解智能導(dǎo)航水稻收獲機各個主要執(zhí)行部件的安裝位置、裝配關(guān)系、控制配合和動力傳遞關(guān)系等，使學(xué)生掌握智能導(dǎo)航水稻收獲機的結(jié)構(gòu)和傳動和系統(tǒng)功能。實驗界面如圖8所示。

圖8 設(shè)備認(rèn)知實驗界面Fig.8 Device cognitive experiment interface

2)智能導(dǎo)航水稻收獲機的應(yīng)用。該實驗主要考察學(xué)生對智能導(dǎo)航農(nóng)機的調(diào)試和操控等特性的掌握。該實驗資源按照實際智能導(dǎo)航水稻收獲機同樣的參數(shù)設(shè)置和作業(yè)模式進(jìn)行虛擬仿真設(shè)計，訓(xùn)練學(xué)生掌握智能導(dǎo)航農(nóng)機的參數(shù)設(shè)置，包括智能導(dǎo)航的作業(yè)設(shè)置、路徑設(shè)置、工作幅寬設(shè)置、衛(wèi)星定位參數(shù)設(shè)置、機械結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)置和控制參數(shù)設(shè)置等。圖9和圖10所示分別為參數(shù)設(shè)置和收獲機作業(yè)界面。

圖9 參數(shù)設(shè)置界面Fig.9 Parameter setting interface

圖10 收獲作業(yè)界面Fig.10 Harvesting operation interface

3)智能導(dǎo)航水稻收獲機技術(shù)的掌握。通過在虛擬仿真實驗中設(shè)置不同參數(shù)，測試不同條件下農(nóng)機的運行特性，通過實驗結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)分析，可揭示存在問題和改進(jìn)的方向，以考查學(xué)生對智能導(dǎo)航水稻收獲機技術(shù)的掌握情況，也為科研學(xué)者提供一種仿真實驗途徑。如圖11所示為實驗數(shù)據(jù)獲取界面。

圖11 實驗數(shù)據(jù)獲取界面Fig.11 Experimental data acquisition interface

3.2 實驗教學(xué)創(chuàng)新

1)教學(xué)方法創(chuàng)新。水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗系統(tǒng)以學(xué)生為中心，學(xué)生主導(dǎo)實驗過程，操作虛擬實驗裝置，通過情景互動的方式增強學(xué)生對知識的獲取興趣和能力。指導(dǎo)教師講解實驗方法和實驗步驟，并對整個實驗前、中、后全過程加以指導(dǎo)和引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生能夠直觀感受到水稻生產(chǎn)全程機械化作業(yè)場景、掌握相關(guān)機械的結(jié)構(gòu)、工作原理和性能特點。實驗中，教師通過提問、質(zhì)疑等方式，結(jié)合仿真實驗系統(tǒng)情景設(shè)置考核方式，激發(fā)學(xué)生的想象力，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，引導(dǎo)學(xué)生提高解決實際問題的綜合能力。虛擬仿真實驗將南方特色作物生產(chǎn)機械技術(shù)特征和優(yōu)勢領(lǐng)域科研成果滲透到本科實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，創(chuàng)新了實驗教學(xué)方法，能有效提升學(xué)生專業(yè)技能和解決實際問題的能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

2)對傳統(tǒng)教學(xué)的延伸與拓展。以往傳統(tǒng)的水稻生產(chǎn)機械相關(guān)實驗只是局部環(huán)節(jié)，受各種制約因素?zé)o法將水稻生產(chǎn)全程機械化作業(yè)系統(tǒng)的納入教學(xué)計劃，通過本虛擬仿真實驗系統(tǒng)可實現(xiàn)水稻生產(chǎn)全程機械化的認(rèn)知和操作等教學(xué)活動；通過虛擬仿真和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)大容量的學(xué)生同時在線學(xué)習(xí)，指導(dǎo)教師可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)；實驗可以分環(huán)節(jié)分時進(jìn)行，學(xué)生在終端計算機或手機端操作，不受時間和空間限制，利于教學(xué)計劃的實施；同時，情景互動的教學(xué)方式增強了實驗教學(xué)的趣味性，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；此外，本虛擬仿真實驗系統(tǒng)供社會共享，可避免重復(fù)性建設(shè)。

4 結(jié)語

基于水稻生產(chǎn)全程機械化中5個關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)和10種作業(yè)裝備，構(gòu)建了水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗教學(xué)資源體系、實驗資源共享機制和科教融合的共享平臺，建立了虛擬實驗室管理模式，推動了水稻生產(chǎn)全程機械化關(guān)鍵環(huán)節(jié)虛擬仿真實驗教學(xué)資源的在線開放和共享。實驗資源上線以來，為華南農(nóng)業(yè)大學(xué)“農(nóng)業(yè)機械化及其自動化”“機械設(shè)計制造及其自動化”“車輛工程”和“自動化”4個專業(yè)本科生提供了實驗教學(xué)服務(wù)，通過完成本實驗所有環(huán)節(jié)了解了水稻生產(chǎn)全程機械化作業(yè)過程；此外，還向社會開放了虛擬實驗共享服務(wù)，取得了良好的應(yīng)用效果。