通过开发虚拟仿真实验系统，给学生提供在线实验教学平台，突破时空限制，解决真实实验涉及环节多、实验周期长、空间需求大、经济投入高、季节性强等问题，实现实验的自主个性化设计。本着“以问题为导向、以学生为中心”的教学理念， 采用“以虚补实、虚实结合”的建设思路完成的该实验项目具有以下实验目的。
1). 夯实专业基础，丰富学生知识储备，全面提高学生自身素质。通过项目实施让学生掌握以青蟹为代表的海洋经济蟹类人工繁育程中涉及的相关理论知识，举一反三，探究认知海洋经济物种人工繁育的基本规律，强化我国海洋生物以及水产养殖等相关专业学生的生产实践技能和人才培养质量。
2). 提升海洋技术专业实践教学的有效性以及学生的综合创新能力。通过情景浸入式、任务驱动式、交互式、试错容错式以及探究式等多种教学方法提升学生的学习积极性和综合探究素质，增强学生分析问题、寻找规律以及解决问题能力，培养学生的创新和创造思维。
3). 立德树人，践行课程思政的新理念。该项目通过让学生了解海洋经济蟹类资源的现状，培养他们保护海洋，为海洋可持续发展奋斗的情怀。通过系统训练学生的海洋经济物种人工繁育的复杂理论知识和操作过程，使他们了解一线从业者吃苦耐劳的精神，培养学生的社会责任感。
4). 资源共享，推动乡村产业振兴。该项目同时服务于相关一线从业人员，培养其专业技能。提高一线从业人员对青蟹以及其他海水经济物种人工繁育了解和操作能力，从而发挥高校服务于社会的作用，推动乡村产业振兴战略，强化乡村振兴人才支撑。促进渔业产业的转型升级，加快推进水产养殖业绿色发展，保护水域生态环境、建设美丽中国。
1. 学生首先在浏览器中输入本实验项目的网址（http://mecb.ntu.edu.cn）, 打开本实验项目专题页面。然后打开虚拟仿真实验系统，点击“开始实验”，进入实验界面；
步骤1. 首先进行实验预习和自测。学生通过点击和阅读实验简介中的不同模块，学习实验背景、实验目的及相关知识点，主要包括：学习青蟹分类及基础生物学、亲蟹选择标准和培养条件、幼体特征和培养条件和饵料培养过程等知识点。
预习结束，进入基础知识考核模块, 为考察学生对于青蟹繁育知识的掌握情况，系统出现 10道选择题。在完成答题后，学生可点击“提交”，提交答案，合格率80%以上方可进入实验操作环节。
模块一：海水前期处理
该部分主要包括繁育场所布局、养殖水过滤、养殖水消毒三个步骤。该模块主要实验目的：通过与真实青蟹人工繁育场景高度一致的虚拟环境，让学生了解青蟹人工繁育的场所的基本布局，以及在真实实验中无法看到的海水过滤过程，体现虚拟仿真实验的优越性，了解养殖海水消毒的基本操作流程。
步骤2. 了解繁育场所布局
点击鸟瞰模式显示育苗厂整体布局，点击漫游模式可以实时显示三维人物当前位置。点击各个场景以及实验设备进行位置跳转或场景切换。
步骤3. 养殖水过滤
首先学生打开水泵将海水泵入沉淀池，进行初步沉淀。然后将水泵入砂滤池进行海水过滤，并可查看砂滤池内部构造以及海水过滤过程。
步骤4. 海水消毒
点击海水消毒模块，打开系有200目的过滤网的阀门往养殖池内注水，然后点击消毒桶对海水消毒。消毒过夜后需加入硫代硫酸钠中和并曝气，最后用余氯测定仪测定余氯被清除干净。
模块二：亲本培育
该部分主要包括繁亲蟹筛选、亲蟹消毒、亲蟹投喂和抱卵蟹培育四个步骤。该模块包含了探究法、试错法、容错法等实验方法，主要实验目的为：1. 通过学生对不同亲蟹的筛选和判定让学生学习和理解亲蟹的选择标准，明白青蟹选择的重要性，一旦选择错误或者不合适，将会导致实验失败或者减产。2. 学习亲蟹和抱卵蟹的不同消毒和养殖方式。3. 通过对投喂量的尝试和投喂位置的观察，让学生学习亲蟹饲养过程中的投喂标准和要求。4. 了解抱卵蟹卵巢发育过程和胚胎颜色改变。5. 容错探究式教学培养学生独立思考能力，加深对知识的理解。
步骤5. 亲蟹筛选
点击蟹筐，系统给出四组不同亲蟹：1. 最佳（卵巢发育饱满，适宜度100%）: 腹部变黑，学生选择灯光照射，卵巢充满整个甲壳。 2. 次之（卵巢发育不饱满，适宜度75%）：腹部变黑，学生选择灯光照射，卵巢未充满整个甲壳。3. 较差（卵巢刚刚发育，适宜度25%）腹部未变黑变大，学生选择灯光照射，未见卵巢进入甲壳。4. 错误（适宜度0%）：雄蟹）。学生分别点击进行观察判定，学生可以通过旋转亲蟹或者手电筒照射来对亲蟹的发育程度进行判断，并作出选择，四种选择不同，对应结果不同。该步骤设计为容错探究模块。学生分别对四只亲蟹进行判别并做出选择，如果选择错误，系统会允许学生的探究活动继续进行，但在该模块最后的抱卵蟹培养阶段提示错误，要求学生重新对亲本进行选择。
注：适宜度是为了方便呈现实验结果而进行的换算结果，具体公式如下适宜度=当前条件下产率 /青蟹蟹苗最高产率*100%。
步骤6. 亲蟹消毒
点击消毒桶将选择好亲蟹放入50 ppm的高锰酸钾消毒，然后点击亲蟹将其转移至养殖池内，养殖池池底四分之三铺细砂8-10 cm，用砖瓦在池底靠墙侧搭建多个蟹窝，另外四分之一不做处理作为喂食的区域。
步骤7. 亲蟹投喂
点击饵料笼，取出菲律宾蛤仔（花蛤）进行青蟹投喂，按青蟹体重的15-25%投喂。此处设计为试错模块，学生根据预习的知识点选择投喂的量，如果选择不合理，系统会提示错误并给出可能后果，直到正确选择，试错超过3次，则提示返回预习界面进行学习（下面所有试错环节均有此设计）。
步骤8 抱卵蟹培育
经过约15天的培养。养殖池内出现抱卵蟹后，将其从水泥池中取出，并再次于50 ppm的高锰酸钾中消毒10min，然后将其转移到底部没有沙子的亲体养殖池内进行培养。胚胎孵化大约需要12-13天，颜色变化为橙黄色-浅黄色-浅灰色-灰色-棕黑色-灰黑色或褐色（本实验通过虚拟方式还原了胚胎颜色变化，让学生能够更加直观了解胚胎发育过程）。在胚胎颜色变为灰黑色时，将亲体转移到幼体养殖池的蟹笼内。
模块三：饵料培养
该部分主要包括小球藻培养、轮虫培养和卤虫孵化三个步骤。该模块中包含多步试错步骤，主要实验目的为：1. 通过对接种量和采收浓度的判定，让学生了解小球藻培养的基本流程以及接种和采收要求。2.让学生了解轮虫接种、培养、计数和采收的基本过程和要点。3. 通过对卤虫卵孵化密度的判定以及对轮虫孵化动画模拟，让学生直观的了解轮虫孵化要求以及孵化过程。
步骤9. 小球藻的培养
点击小球藻二级培养桶，开始小球藻接种（此处学生需要自己选择接种比例，如果选择不合理，系统会提示错误并给出原因，直到正确选择），接种后培养四天，显微镜下观察小球藻生长状况，并根据藻液颜色以及镜检结果选择可以用于投喂的藻液。
步骤10. 轮虫培养
点击轮虫桶进行轮虫接种，并投喂小球藻（该过程动画模拟了轮虫将小球藻摄食后轮虫池内颜色变化：颜色逐渐变浅），培养四天后，在养殖池内多点取样后通过显微镜对轮虫计数，达到100-200个/毫升即可用于收集投喂（此处学生会根据预习的知识点，进行试错选择）。
步骤11. 卤虫孵化
点击卤虫卵瓶，进行卤虫卵的称量，生产上通常按3-5g卤虫虫卵每升海水进行孵化（此处学生需要进行试错选择，直到选择正确），将卤虫卵倒入消毒桶内消毒30min，收集清晰然后加入到孵化桶中爆气孵化过夜，孵化完成后停气静置15-20min（该过程动画模拟了停止爆气后卤虫卵壳漂浮到水面的过程），然后用150目滤网进行收集，清洗后收集于水桶内待用。
模块四：幼体培育养
该部分主要包括幼体孵化观察、幼体培养温度调节、幼体培养盐度调节、幼体饵料配置、培养效果验证和实验结果分析等步骤。该模块包含了探究法、控制变量法、自主设计法、试错法、容错法和对比法等多种实验方法，主要实验目的为：1. 通过镜检和3D动画模拟青蟹胚胎孵化和幼体变态等现象，让学生直观形象的了解和学习幼体孵化和发育的整个过程，加深对青蟹幼体发育过程的认知。2. 通过学生自主设计和探究温度和幼体培养适宜度的关系，了解温度对青蟹幼体发育的影响并确定最适生长温度。3. 通过学生自主设计和探究盐度和幼体培养适宜度的关系，了解盐度对青蟹幼体发育的影响并确定最适生长温度。4. 通过让学学生探究不同饵料与不同发育阶段幼体培养适宜度的关系，让学生掌握不同发育阶段幼体对饵料的需求。5. 通过仿真幼体死亡的过程和状态，与活体状态形成鲜明对比，给学生警示和震撼，提高学生实验的体验度。6. 通过探究式等多种教学方式的有机结合培养学生的创新能力和分析解决问题能力。
步骤12. 幼体孵化观察
进入实验室，点击抱卵蟹，用镊子取少许胚胎置于载玻片上进行镜检，当胚胎镜检心跳达到160次/min以上时，预示几个小时以内幼体即将出膜，开始准备幼体培养。进入幼体培养场所，点击亲蟹蟹笼，观察胚胎孵化过程（此处根据真实胚胎孵化过程，通过3D技术对该过程进行了仿真），孵化完成将已经产卵的亲蟹从幼体培养池中取走，幼体孵化完成。
步骤13. 幼体培养温度调节：
点击温度计进行温度调节，这一步设计为探究实验：学生首先选择不同温度，制作温度对溞状幼体生长影响的曲线图，根据自己制作的曲线图选择最佳的养殖温度，学生选择温度直接影响到最后结果（蟹苗的数量）并影响最终成绩，同时该步骤允许学生反复优化设计实验，学生点击重置数据按钮可以进行重新探索。制作曲线图的温度需要学生根据前期预习知识点进行选择，当学生选择不合适温度，系统会提示错误并进行扣分。该步骤不仅能够培养学生归纳结果的能力，也能培养学生实验设计能力的基本素养。
步骤14. 幼体培养盐度调节
点击盐度计，进行盐度调节,这一步同样设计为探究实验:学生首先通过选择不同盐度来制作盐度和溞状幼体生长的适宜度曲线，根据自己制作的曲线图选择最佳的养殖盐度，学生选择的盐度直接影响到最后结果并影响最终成绩。（同样制作拟合曲线的盐度需要学生根据前期预习知识点进行选择，当学生选择不合适盐度时，系统会进行扣分）。
步骤15. 幼体饵料配置
点击幼体饵料配置进行投喂饵料探究和选择，为了进一步提高实验的难度，体现实验的挑战度，该步骤设计为多因素探究模式：首先学生需要分别选择Z1-Z5以及大眼幼体不同的幼体阶段，然后系统给出三种饵料：1、轮虫，2、卤虫无节幼体，3、卤虫成体，学生对每一阶段需要的饵料种类进行选择（饵料可以进行两两组合）。饵料选定后，学生需要分别对选定饵料的投喂量进行选择。学生对生长阶段、饵料种类以及饵料投喂量选定以后，系统会给出判定结果，学生进行分析。多次尝试后得出规律并作出最终判定。
步骤16. 幼体培养效果验证
进入幼体培养效果验证界面，育苗池中出现Z1幼体，同时池中幼体数量与前面实验过程直接关联，从而直观反映学生操作准确性，高度还原真实实验过程。经过一段时间培养，养殖水颜色发生变化，系统提示进入实验室检测水质，点击pH计测定pH，显示数值过低（应保持再7.8-8.6），点击氨氮测定仪，显示数值过高（氨氮控制在600毫克/米3以下），该步骤设计为试错容错步骤：如果学生选择不换水，场景切换到养殖场内，实验继续进行。当幼体发育到Z5阶段后，苗种全部死亡，并且同3D仿真模拟出苗种全部死亡的效果，给学生以警示，体现出虚拟实验的优越性，然后系统提示可以重新完成该模块。前期选择最优饵料经过15-19天青蟹溞状幼体顺利进入大眼幼体，大眼幼体阶段出现挂网，学生点击网片来观察大眼幼体状态，再在经过7-8天大眼幼体发育为仔蟹。待大眼幼体转变为白苗（仔蟹一期即可出苗售卖，实验完成后可查看实验结果）。
步骤17. 实验结果分析：
点击实验结果分析系统首先给出幼体培养结果评价，系统显示温度、盐度以及饵料选择情况，并进行评判，如果对结果不满意可以点击返回重新设计。
步骤18. 生成实验报告
点击右上角实验报告，系统根据学生整个实验，尤其是探究模块以及试错模块的实验结果，对学生给予相应评价，并给出相应分数。实验报告中包含实验背景和目的以及实验原理和关键环节中学生操作以及对照参考，方便学生学习和提升。实验报告中还增加了实验心得填写部分，让学生对实验有更加深刻的认识。如果学生对整个实验结果或分数不满意，可以进一步点击重置实验数据，重新开始全部实验操作过程。