1. 项目建设的必要性和先进性
实验与实践是决定工程学科专业人才培养质量的关键环节，又是工程学科专业人才培养教学体系中的难点，对于电力行业涉电专业人才的培养更是如此。根据上海电力大学自动化工程学院的自动化专业、测控技术与仪器专业等涉电专业的《电站调节、保护与顺控》、《汽轮机电液调节系统》、《发电设备状态监测与故障诊断》等专业课的以往教学经验来看，这些课程的实验与实践教学不仅开展难度大，而且质量无法令人满意，这已经成为制约涉电专业人才培养质量的瓶颈。造成这一问题的原因是多方面的。其一，发电设备往往运行条件极端，1000MW超超临界机组的主蒸汽压力高达26.25MPa，主/再热蒸汽温度高达603/605℃，其运行条件在实验室中难以复现。其二，发电行业是资金密集型、技术密集型行业，一套1000MW超超临界火电机组设备本身的造价达数十亿元，一套火电机组控制系统的造价达数百万元，在实验室大规模开展相关实验与实践教学活动是不现实的。其三，电力改革以后，发电企业的经营压力日益增大，发电企业从其自身安全性、经济性角度出发，一般不愿意接受学生实习，即使接受，给实习学生开放的范围也非常有限，一般只会安排学生参观一下汽轮机厂房的运转层、机组中央控制室和煤场等，且严格禁止学生实际操作。而由于发电设备（包括自动化设备）的大型化、系统的复杂化、技术的高端化，发电行业又对自动化专业人才培养提出了更高的要求。
随着互联网、云计算、三维图形、虚拟现实技术的发展，以这些技术为基础的虚拟仿真实验为解决当前涉电专业实验与实践教学面临的问题提供了绝佳的解决方案。现场看不全的发电设备外观，现场看不到的发电设备内部结构，都可以通过虚拟仿真实验来了解；现场严格禁止的设备运行、检修操作，都可以通过虚拟仿真实验来进行；虚拟仿真实验同时也解决了发电现场实习和实践存在的高风险、高成本、安全性等问题。当前的三维图形和虚拟现实技术可以使发电设备的三维图形仿真具有极高的逼真度和临场感；互联网、云计算技术可以使实验与实践教学突破时间、空间的限制，理论上可以根据学生的需要随时随地开展。汽轮机监测与保护虚拟仿真实验教学项目的着眼点就是融合当前三维图形、虚拟现实技术的最新成果，通过三维虚拟仿真的方式开展汽轮机监测与保护系统的实验和实践教学，使学生掌握汽轮机监测与保护系统组成、组态、安装、调试、维护的基础知识和基本技能。
2. 教学方式方法
汽轮机监测与保护虚拟仿真实验教学项目综合应用三维图形、虚拟现实、互联网、云计算等先进技术，通过三维虚拟仿真的方式，开展典型汽轮机监测与保护系统的实验与实践教学。该虚拟仿真实验项目由多个虚拟仿真实验构成，培养学生全面认知汽轮机的结构和工作原理，全面了解汽轮机监测与保护系统的组成和工作原理，全面掌握汽轮机监测与保护系统组态、安装、调试、维护的基本技能。
该虚拟仿真实验模式解决了实验室实物实验、现场实验与实践存在的实现困难，设备看不到、看不全，学生无法实操，以及教学效果难以保证的弊端，激发了学生学习的积极性和主动性。通过汽轮机监测与保护虚拟仿真实验，能够验证对应的课堂理论教学知识，提高学生对于理论理解的深度，进一步强化学生的实际应用能力，形成了“理论-仿真-实践-理论”的螺旋式递进教学特色。
3. 传统教学的延伸和拓展
该虚拟仿真实验并非是对传统实验室实物实验教学、现场实验与实践教学的替代，而是对传统实验室实物实验教学、现场实验与实践教学的延伸与拓展。传统实验室实物实验教学、现场实验与实践教学可有效地提升学生对汽轮机结构及工作原理的认知，对TSI和ETS系统组成及工作原理的认知，对TSI和ETS系统安装、组态、调试过程的认知，但存在实现成本高、难度大，现场设备看不到、看不全，现场不允许实操等显著缺点。而该虚拟仿真实验可有效弥补传统实验室实物实验教学、现场实验与实践教学的不足，可使学生全面认知汽轮机的结构与工作原理，全面认知TSI和ETS系统的组成与工作原理，并通过虚拟实验操作，全面提升学生关于TSI和ETS系统安装、组态、调试的知识和技能。因此，理想的实验教学是虚拟仿真实验教学与传统实验室实物实验教学、现场实验与实践教学三者的有机融合。
