中心的虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、仿真装备与多媒体技术，融合多种互动硬件与数据库，对石油勘探开发工业生产工艺流程的各个真实环节进行模拟仿真，形成了中心独具特色的“五融合、四层次、三模式”虚拟仿真实验教学体系，如图所示。

立足于国家高等工程教育要求和石油行业特色，在理论与实践、虚拟与现实、室内与现场、教学与科研、校内与校外的“五融合”基础上，以工程基础认知、室内模拟仿真、现场仿真实训、生产现场实操四个训练层次为核心，按照石油勘探开发工业生产流程，建立8个虚拟仿真实验教学模块，探索并有效实施桌面式虚拟实验、沉浸式仿真训练、亲历式互动实训三种实验实训教学模式，切实提高大学生的实践能力与创新精神。

①中心实验教学五个融合
理论与实践相融合将石油工业生产流程相关知识与具体操作工艺相结合，以理论知识指导实践，实践强化理论知识的掌握，实现理论与实践的统一。

虚拟与现实相融合虚拟仿真教学中特别注重“虚实结合、相互补充、以虚助实”，学生的虚拟仿真操作与实际生产工艺紧密结合，实现高度工业化仿真。

室内与现场相融合学校的地域优势给学生现场实训教学创造了良好条件，更加有利于室内的虚拟仿真操作与现场生产实际相统一，实现零距离对接。

教学与科研相融合中心的大部分科研项目都是从教学实际出发，开发的相关仿真教学装备与软件都很好地适应了教学需要，真正实现了产学研的紧密结合。

校内与校外相融合通过实验室共建、人才联合培养、技术合作开发等与校内外相关单位密切交流与合作，实现了中心、企业、社会的三方共赢。

②中心实验教学四个层次

工程基础认知进行地质、钻井、采油、集输等石油基本知识及相关设备、原理、工艺等的讲解，培养学生对工程的基本认知，为后续学习打牢基础。

室内模拟仿真借助大量仿真教学装备和软件，在室内进行石油勘探开发工业流程的各种仿真操作训练，掌握石油勘探开发工业基本的实践操作技能。

现场仿真实训在现场实训基地，利用实验油井和真实的生产作业设备，配套相关仿真教学软件，虚拟仿真与实际操作相结合，完成工业流程及操作技能实训。

生产现场实操在完成虚拟仿真训练基础上，利用真实生产油井及设施，在现场工程师指导下，进行实操训练，实现与生产现场的零距离接触。

③中心实验教学三种模式

桌面式虚拟实验采用虚拟现实技术对相关工业过程进行计算机模拟，用虚拟井场、场站、设备等取代物理实物，将井下不可视场景形成安全操作的三维虚拟场景，实现对作业岗位职能及工艺的可视化模拟，在桌面得以呈现，提高学生学习效率。

沉浸式仿真训练利用相关技术生成具有视、听、触等多种感知的逼真虚拟环境，通过相关交互设备（如操纵杆、头盔、多媒体设备等），在虚拟场景中模拟钻进、测绘、倒阀、事故等活动，进行身临其境般的交互式视景仿真和信息交流。针对多人在线，还可进行模型化、角色化、事件化的训练模拟，使训练更接近真实情景。

亲历式互动实训采用实物仿真装备和实训软件的混合体系架构，将石油勘探开发相关实验设备、油气田现场生产作业装备按一定比例制作，具备真实装备所具有的相关结构、功能，通过学生亲身操作和虚拟软件过程功能的系统控制，实现操作者与仿真装备、实验系统的有效真实互动，进行多次、重复训练，提高实践动手能力。