实验方案设计思路

   “循序渐进式”实验实施设计。充分考虑学生认知特征，分成循序渐进的4个实验模块，从工程构件和设备的认知到灌溉管网的规划设计，再到水力计算确定相应的管材和元件，最后到工程施工完成。同时，当虚拟仿真技术与农田管道灌溉工程设计实践课程相结合时, 我们可以仅利用鼠标, 突破时间、空间的限制,进行所有的实训课程的学习和操作，利用虚拟现实技术来模拟施工景象,从而达到一种视觉和听觉上的享受, 从理性认识上升到感性认识。

  “交互体验式”模块化实验操作设计。本实验课程各个环节都有明确的操作提示，同时每个步骤有提示问答来强化基础知识，学生在实验过程中遇到实验的不合理性可以在线与其他师生交流完成，教师也可以有根据的与学生交流实验过程和结果，整个实验完成之后会出现思考题，学生需要答题完成提交才算整个实验完成，之后查看实验报告并上传。

教学方法创新

     实验借助于3D、VR及3S虚拟仿真技术，可以彻底打破传统教学的时空限制，使学生能够进入一个更加丰富多彩的虚拟学习环境。学生可以深入到事物或对象的内部，观察其结构，也可以360°参观学习灌溉管道工程等全景视频，加深对学习内容的理解，更好的体现学校推行的理论与实践相结合的学习模式，突出对学生实践能力的培养。

     同时，实验以兴趣为指引，将实验、教学与思政融通，激发学生的兴趣和专业自信，实现相关基础知识的获取、实验技能的掌握，培养学生科学严谨的责任意识、报国奋斗的思想以及精益求精的工匠精神。

     实验突出以学生为主体，以能力培养为核心。 学生在不同的操作流程及参数设置下均可以进行仿真实验操作，并对应不同的实验结果，从而实现探究性的实验流程。

     实验采用以任务为主线的驱动式教学法，本实验内容模拟现实工程项目，明确任务目标，以有效完成任务为考核目的的实验教学方法。本实验在教学上可以实现 “以任务为主线，以教师为主导， 以学生为主体”。

评价体系创新

       评价体系增加过程考核环节，注重学生整个实验过程学习效果的评价，细化评价体系，注重学生能力培养，做到细致、全面的评价。

       虚拟仿真实验教学管理平台可以自动收集学生实验前辅助学习、实验过程指导、答疑、实验成绩的相关数据；通过调查问卷收集学生对实验系统、实验设计、学习效果等方面的评价与反馈信息，进行统计与分析，用图表直观展示分析结果，以便于教师进一步改善虚拟实验平台的功能，提高虚拟实验的教学质量。

对传统教学的延伸与拓展    

       面向解决工程复杂问题、面向工程实践创新。

       在保证高质量实验的前提下，紧跟科技前沿方向，教学紧紧把握教学目的和教学对象，把工程教育理念和创新思维融合在实验中，使学生在掌握基础知识的同时，培养学生动手能力、自主学习能力、及团队配合能力等。

      本实验可以仿真显示大量无法实际实验测量的参数，仿真结果是经过大量的实验证明为比较可靠的；本仿真方法可与后续的工作和学习研究衔接，既可以为工程应用打下基础，又可以为科学研究做知识准备。