1 中心基本情况

本中心于2015年经教育部批准成立，是国内唯一的金属矿山岩石力学与安全开采国家级虚拟仿真教学实验中心。

学校和学院累计投入建设经费2000余万元，用于虚拟教学环境、虚拟实验室条件、师资队伍与实验改革等方面的建设。由于金属矿山无论是采矿方法还是硬岩岩石力学特性明显不同于其他矿山，因此，本中心的建立对于学生认知金属矿山复杂的采矿工艺和岩石力学性质具有重要的意义，也是对国家矿业工程一级学科建设的重要补充。

金属矿山岩石力学与安全开采国家级虚拟仿真教学实验中心主要承担学院采矿工程、矿物加工工程、资源勘察工程、测绘工程、安全工程、土木工程等6个本科专业及其它学院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。中心现为本科生开设面向采矿设计、岩石力学、岩土结构仿真计算、矿石粉碎等大型复杂工程设计与开发、虚拟计算与仿真分析、虚拟实验与虚拟测量、虚拟工程实践训练等虚拟实验与虚拟实践训练课程。还面向全校相关专业承担课程虚拟仿真实验教学。中心现开设各类虚拟仿真实验48项，涉及课程33门，年承担教学工作量7061人学时/年。

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、矿物加工、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，中心开展工程训练综合能力大赛、智能采矿创新大赛、挑战杯比赛、采矿模型设计竞赛等各类大学生学科竞赛。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。

中心建有虚拟仿真云平台，利用该平台中心实现了虚拟仿真教学资源、虚拟仿真实验数据的统一存储、备份以及管理，进一步实现了中心运行效率的提升。其中虚拟仿真门户网站根据网络教学的特点，实现了认证管理、信息发布、虚拟仿真教学、虚拟实验共享、教学资源管理、互动交流、网上选课、实验预约、试卷管理、成绩管理、信息收集和成果展示等功能，可以完成金属矿山地上下整体三维建模实验、露天矿境界与开采计划优化设计虚拟仿真实验、岩石力学数值仿真实验、工业爆炸物理与模拟实验等虚拟仿真实验项目。通过构建逼真三维虚拟环境，采用人机交互操作界面，形象生动的完成教学大纲要求的必修与扩展教学实验，弥补了现场实验在可行性、重复性、控制性、展示性方面的不足，帮助学生得到在真实世界中无法亲身体验到的感受，掌握所学课程原理，理解课程精髓，进行科研与创新训练，提高学生的研究创新能力。在3D打印实训室内，学生可以进行毕业设计的实施验证，开展工程训练综合能力大赛、智能采矿创新大赛、挑战杯比赛、采矿模型设计竞赛等各类大学生学科竞赛，开展其他相关的创新创业活动。

通过与矿山企业的紧密结合，中心在搭建的虚拟仿真云平台上增加了大孤山铁矿、抚顺西露天矿等4座矿山安全监测数据的远程传输与可视化查询功能，显著提升了虚拟仿真实验的信息化程度。

金属矿山岩石力学与安全开采虚拟仿真教学实验中心位于采矿馆122、124和126房间，分别用于虚拟仿真实验教学、智能机械教学和3D打印教学。其中，采矿馆122A为虚拟仿真、大数据和云平台设备共用机房，122B为拥有35台电脑的学生教室，用于实验教学。虚拟仿真实验室房间布置如下所示。

虚拟仿真实验室主要设备包括CHRISTIE D13WU-HS立体投影机、主动立体发射器、主动立体眼镜、MM302A融合图像处理器、MVM-0808数字矩阵切换器、P710图形工作站、 Triobox网络图像传输器和ART人机交互系统，以及学生用电脑35台；软件包括VR虚拟教学系统、岩石力学虚拟仿真软件、地理信息统计三维软件以及各类虚拟教学软件。总价值266万。

大数据云平台支持系统主要设备包括PSCHC2X  GPU计算服务器、NSG3000安全网关、UNIty300光纤存储、DS6505存储数据交换机、XP2230虚拟化服务器、XP2231大数据服务器和SP20KI不间断电源。总价值60万元。

中心还装备了智能开采机械手系统和3D打印系统，陈设于126房间，主要包括Stratasys F170工业级3D打印机，Ultimaker 2 3D打印机、Makerbot  Replicator+ 3D打印机、三维扫描仪和配套电脑软件。这些高端设备集机电、计算机、数控及新材料于一体，是综合实践课程的良好载体，在培养学生创新能力、促进学生全面发展、提高教师科研水平等方面起到了良好的促进作用。

2.人员情况

中心依托东北大学资源与土木工程学院、深部金属矿山安全开采教育部重点实验室、难采选铁矿高效开发利用国家地方联合工程研究中心，由学院副院长高鹏教授担任实验室主任，努力建成了一支以中国工程院院士冯夏庭领衔，国家级人才朱万成、顾晓薇为重要骨干，结构合理、教学与工程实践经验丰富的高水平虚拟仿真实验教学团队。在81名专任教师中，有中国工程院院士1人，特聘教授2人，省级教学名师3人（王青、顾晓薇、巩恩普），国务院学科评议组成员2人（任凤玉，恐恩普），国家教学指导委员会成员3人（顾晓薇、许开立、刘善军）、教授34人、副教授18人、高级实验师3人。中心教师队伍稳定、热爱实践教学，教育理念先进，学术水平高，是中心高水准运行的重要保证。