1. 应达到的知识水平

（1） 掌握光纤传感技术所依托的三种光散射原理；

（2） 掌握四种典型光纤传感系统的组成、装配关系及工作原理；

（3） 明确输油管道的事件信号特征及与不同光纤传感技术的关联关系，掌握四种典型光纤传感系统的设计方法；

（4） 掌握输油管道多事件综合监测系统的设计方法，掌握智能识别算法的应用方法。

2. 应达到的能力水平

（1） 能够自主构建常规分布式光纤传感系统；

（2） 能够针对输油管道监测的场景，构建基于分布式光纤传感技术的监测系统。

（3） 具备理论联系实际的能力，能够针对其他大型基础设施监测应用，提出基本的监测方案。

课程设计的必要性：

（1）分布式光纤传感技术在国家经济建设和社会发展中具有重要的作用，为国内外重点关注的技术方向。

（2）分布式光纤传感技术的服务应用对象体量巨大、作用关键，受限于体积、成本、安全等因素，实际中难以直接在课堂及实验室对其进行直观有效的实验展示和讲解。

（3）分布式光纤传感技术为具有显著学科交叉特征的新工科专业，涉及的知识点多且内容交叉度高。传统课堂教学方式难以取得良好的教学效果。

（4）输油管道承担着能源供给的重任，是国家经济发展的生命线，对其安全隐患进行实时监测意义重大，关乎国家发展、人民生命财产安全与生态环境；

课程设计的先进性：

（1）课程紧密结合南京大学现代工程与应用科学学院的“光纤传感技术”光电专业实验课程的相关内容，还依托南京大学智能光传感与调控教育部重点实验室在分布式光纤传感技术领域的先进科研成果，及在油气管道等大型结构监测上的丰富成功案例与经验。通过将领先的技术和高准确度的数据仿真模型引入本套虚拟实验系统中，能够实现产-教-研的高度融合。

（2）课程综合采用了多种先进的技术手段，高度还原并全面覆盖了分布式光纤传感技术及在输油管道监测应用场景中的整个学习流程，充分引导学生感知与领悟监测过程及其原理，全方位讲解了所涉及的知识点，并通过科学合理的学习过程设计，强化学习效果。

课程设计的合理性：

（1）始终以学生为中心，充分培养学生自主、探究式的学习能力，利用逼真的虚拟实验模型和面面俱到的解析，加深学生对光纤传感输油管道监测的理解，激发学习兴趣，同时培养学生解决复杂问题的能力；

（2）课程教学过程以学生的认知过程为指导，采取由点到面、点面结合的知识讲解方式，并将引导式、探究式教学手段相结合，充分发挥出虚拟仿真实验教学直观生动、互动性强、允许试错的优势。

（3）充分发扬改革创新的精神，改造传统教学内容和模式，面向光纤传感输油管道监测的相关案例提供可视化、全面性、交互性、高还原度的情景模拟。

（1） 本实验采用任务驱动式教学方法，实验内容围绕问题导向的任务线索展开，即“构建合理的分布式光纤传感系统，完成对输油管道状态的准确监测”。学生开展实验的过程，就是完成任务的过程。实验考核指标来源于任务要求达到的性能指标，学生完成任务的质量是实验成绩评定的主要依据。

（2）本实验针对考核点设计了实验成绩评价模型。以该模型为基础，系统分别针对学生3个主要实验环节及预习环节的完成情况进行自动评分。考核内容包括基本知识点、基本原理、系统搭建、系统应用和自主设计，考核了学生的基础认知、探究能力、动手能力、实践能力和创新能力。