（1）必要性及先进性
目前，实体的风浪流水槽实验面临以下难题：
① 危险系数高，
实体风浪流水槽高3米，水深可达2米，学生在水槽上方安装必要的实验设备危险性高，容易引发摔伤、溺水、触电等严重安全事故。
② 实验难度大、耗时长
实体风浪流水槽实验只能开展简化个例实验，一次完整的精细地形实验或海气相互作用实验需要连续半个月至一个月的时间。学生通过实体风浪流水槽实验难以实现对波浪生成机制与运动过程的全貌认知。
③ 实验资源匮乏且成本高
实体风浪流水槽占地面积广（40m×10m=400m2），水电耗费大（2000元/时），不能满足每位学生参与实验的需求，更不能多次重复实验，尤其是学生宝贵的实验设计方案难以得到实现。
④ 设备性能局限
受电机功率限制，真实风浪流水槽实验难以进行高风速(＞20m/s)下波浪的物理现象及变化规律的研究。
风浪流水槽波浪生成机制与运动过程探究虚拟仿真实验很好地解决了上述问题。本虚拟仿真实验的可重复性操作可以在保障安全、节约实验成本的前提下不断提高学生的实践操作技能。特别是紧急情况的应急反应训练可以提升学生的心理素质和应急能力，这也是实际操作中难以实现的。
学习者通过本系统，能够掌握波浪的制造方法和测量方法；掌握波浪的生成机制与运动过程，加强对该科学问题全貌认知；掌握不同场景实验搭建的基本步骤和设计方法；培养学生设计创新实验解决复杂科学问题的能力，为毕业后科研和业务工作打下基础，提高海洋科学专业人才的综合素质和创新能力。
（2）教学方法创新：
风浪流水槽波浪生成机制与运动过程探究虚拟仿真实验采用“层次渐进，虚实结合、教学相长”的教学方法。
其中“层次渐进”指的是本实验有实验操作、DIY自主搭建实验和创新性实验设计三个层次。实验操作可以看作是风浪流水槽波浪生成机制与运动过程探究虚拟仿真实验的初阶，DIY自主搭建实验是中阶，创新性实验设计是高阶。
实验操作环节应当熟练实验步骤，掌握实验原理，探究波浪生成机制和运动过程。DIY自主搭建实验环节是从老师预先搭建的平台中选择合适的地形、底质、坡角，以及仪器，进行地形实验、底质实验、坡角实验、消波实验、海气交换实验、破波实验、湍流实验、降雨实验、内波实验等，这些实验是相对成熟的实验。主要是为了给同学打开一扇窗，水槽实验可以怎么做，可以做什么。在此基础上，启发同学们对水槽实验的兴趣。通过虚拟仿真系统中的DIY实验设计模块，学习各种水槽实验的设计方法，完成对创新性实验设计的初步培训。高阶的创新性实验可以脱离老师搭建的平台。
同学们通过平台的低阶、中阶的学习和训练，掌握了实验的设计方法和实验技能，对风浪流水槽实验有了比较深刻掌握。如果在这个过程中启迪出了一些科学问题和实验方案，就可以结合风浪流水槽虚拟仿真平台和开源虚拟仿真软件自行搭建、设计和模拟实验。教师会针对学生的实验进行评价，选择有价值、较成熟的项目到实体水槽实验场地进行实验。对不成熟的实验方案进行特别的指导，最终的考核也会全面地对学生的实验操作及实验设计进行评价。除此之外，也会将同学们设计的较成熟的方案纳入到风浪流水槽虚拟仿真平台，进一步充实风浪流水槽波浪生成机制与运动过程探究虚拟仿真实验，实现“虚实结合、教学相长”。
“层次渐进，虚实结合、教学相长”的实验教学方法，开创了线上线下教学相结合的个性化、智能化、泛在化实验教学新模式，将基于网络的远程教学和基于翻转课堂的引导式、开放式教学相结合，强烈激发学生的实验兴趣，极大地提高了学生的实验操作技能及设计创新性实验的能力。
（3）评价体系创新：
针对虚拟仿真实验项目学习的各个阶段，设计了集“实验自主学习、实验设计、实验操作、波浪生成机制与运动过程探究、实验报告”于一体的全面考核评价体系。并且针对基础操作类和探究类不同类型的实验过程，建立符合实验特点的评价标准，确保评价的公正性和准确性，真实反映学生全过程的学习成效。其中对于基础操作类的实验内容，系统在线自动给出测评结果，促使学生及时发现问题，思考改进策略。
同时，建立完善的反馈机制，收集包括学生在内的各方的意见、建议、评价和反馈信息，进行全面系统的统计分析，为指导教师改进和完善实验提供参考，提高教学效果。
（4）对传统教学的延伸与拓展:
风浪流水槽波浪生成机制与运动过程探究虚拟仿真实验系统不仅能够单机稳定可靠运行，并可置于基于Internet开放教学管理平台上，可以为不同校区、不同专业的学生同时共享使用，并且系统建于B/S架构可以提供授权的网络环境下开展实验。
系统有完善的加密机制，具有看门狗的功能，可以进行日志管理、数据备份、系统监控，保障网络及信息安全保护功能。
本实验教学项目与课堂理论教学深度融合，实现边学边实验，通过实验检验对理论问题的理解程度与探究效果，提高解决实际问题的能力。
综上所述，本虚拟仿真实验解决了实体风浪流水槽实验危险系数高、实验难度大耗时长、实验资源匮乏且成本高、实验设备性能有局限性等问题，涵盖实验操作、自主搭建实验和创新实验设计三个层次，构建了多维互动、层次渐进的虚拟仿真实验教学体系，具备较强的科学性、可观性、交互性、探究性、综合性和挑战性，符合虚拟仿真“一流本科课程”的标准。