沉浸式的虚拟现实体验中视觉诱发晕动症（Visually Induced Motion Sickness， VIMS）是影响虚拟现实系统发展与应用的一个重要问题。现有的基于视觉内容的评价方案大多考虑的要素不够全面，对运动信息的提取较为简单，且少有考虑时域上的突变对晕动症的影响。针对上述问题，提出了虚拟现实中视觉诱发晕动症时空多特征评价模型；基于立体全景视频中空域、时域信息来设计视觉诱发晕动症评价模型，采用更符合人眼感知的加权运动特征，并考虑了立体全景视频时域的突变信息设计了特征提取方式。所提出模型分为预处理模块、特征提取模块及时域聚合与回归模块。预处理模块用于视口提取和光流图、视差图、显著图的估计。特征提取模块包含前背景加权运动特征提取、基于变换域的视差特征提取、空间特征提取及时域突变特征提取。时域聚合后通过支持向量回归得到VIMS评价分数。实验结果表明，该模型在立体全景视频数据库SPVCD上的预测结果与平均主观意见分的皮尔逊线性相关系数为0.821、斯皮尔曼相关系数为0.790、均方根误差为0.489。该模型取得了优良的预测性能，验证了所提出特征提取模块的有效性。

双自由曲面光束整形系统可在不改变光束相位分布的情况下实现光束空间光强分布的按需调控，然而其需要设置虚拟平面来进行双自由曲面面形的求解。研究发现，传统单一虚拟面法在应用于结构紧凑和扩束倍率较大的系统时，存在设计不精准、整形效果差等缺陷，为此，提出了一种基于虚拟面迭代策略的双自由曲面光束整形系统设计方法。基于不同参数的同轴透射式和离轴反射式光束整形系统的数值仿真研究结果，表明该方法可有效规避传统虚拟面法的局限性。以将束腰半径为5 mm的高斯光束整形为半径30 mm的准直平顶光束的透射式双自由曲面光束整形系统为例，虚拟面迭代法所设计的光束整形系统将光强分布均匀性和能量利用率相对于单一虚拟面法而言分别提升了2.93%和8.93%。

卢瑟福散射实验是核物理学发展史中的经典实验之一。基于实验放射源使用安全的考虑，国内外高校多以理论讲授为主，少有实验教学，限制了学生对原子核微观结构及射线与物质的微观相互作用的深入理解。针对以上问题，开发了基于Unity3D的卢瑟福散射虚拟仿真实验，真实再现实验场景，通过蒙特卡罗模拟保证了实验数据的真实可靠性。实验内容涵盖半导体α谱仪的使用、卢瑟福微分散射截面公式的验证、卢瑟福背散射在材料分析中的应用等内容。该虚拟仿真实验的开发为高校近代物理实验、核物理实验、材料表征等专业实验教学提供了参考，丰富了核物理实验教学的内容。

海洋调查实验教学是海洋科学人才培养的重要环节，受限于实验条件，仅靠海上实践不能完全满足教学要求，需要引入新的教学手段。该文首先介绍了在虚拟仿真技术迅速发展的背景下，中国海洋大学海洋调查虚拟仿真实验教学的建设思路及不同阶段的表现形式；然后结合目前应用于本科教学的“近海物理海洋综合调查虚拟仿真实验”，系统阐述了实验模块、实验步骤及实现的主要功能；最后对海洋调查虚拟仿真教学的教学效果及未来发展进行了总结展望。

实验课程是工科类专业学生学习内容的重要组成部分。实验课程配备的资源应满足教学需求，但在实际操作中，仍然存在资源有限问题，如仪器台套数不足、可操作功能不丰富、创新思考空间有限等。针对山东科技大学材料科学与工程学院基础实验课程有限资源的问题，对新能源材料与器件专业现有的实验课程资源进行归类和分析，提出了优化实验课程思路。根据实验学时和设备条件，将学习重点放在仪器认识、样品制备、参数选择、结果处理、技能和思路训练方面。在课程规划环节，优化实验课程安排和设备的配置；在知识回顾与学习环节，穿插了解应用实例；在操作仪器环节，设置思考项目、变量因素，让学生相互指导、找寻规律；在课前预习和课后自习环节，引入虚拟仿真技术、线上资源。这为专业技术实验、综合实验等课程的开展提供了新的思路。

为使学生在工程流体力学课程实体实验前能熟悉实验操作流程，搭建了虚拟仿真实验平台。使用HTML5网页语言制作界面，学生通过点击相应控件完成虚拟仿真实验。为避免学生逃避或者应付，设置Apache Tomcat容器，通过Ajax技术将学生登录信息和操作过程作为发送请求发送到Java后台，实现后端监督记录功能，以此作为实体实验的准入依据。针对雷诺实验，介绍虚拟仿真实验平台的操作过程和效果，以提高学生进行实体实验的熟练程度，改善实验教学质量。