相图描述了物质状态随成分、温度和压力变化规律，是构建材料成分-组 组织结构- 制备工艺- 材料性能间构效关系的基础 ， 堪称材料研究的“ 航海图”。二元相图是表示含有两个组元的系统在热力学平衡状态下的成分、温度和压力之间的关系的简明二维图解。三元相图与二元相图比较，组元数增加了一个，表示成分的二维平面加上垂直于该平面的温度轴， 三元相图就演变成一个三维空间的复杂立体图形，分隔相区的是一系列空间曲面，而不是二元相图的平面曲线。三元相图的实验测定与教学历来是材料研究和专业教学上的难点 、痛点和重点。

        首先在实验测定上，由于测定物质在一个成分和固定温度、压力下的状态（相结构），采用传统的“一个样品一次实验一个结果”的实验方法费时费力，完成一幅三元相图上所有成分点的绘制总时间以数十年计算，并且原材料制备、设备使用等都消耗巨大成本。

        其次在教学活动中，有关三元相图的内容存在以下教学痛点：

        一是课本知识抽象晦涩，结构立体复杂的三元相图理解分析难度显著增加，极大地困扰着缺少空间想象力和基础知识不扎实的学生，容易导致学习中的畏难情绪，阻碍对基础知识的认知和掌握。

        二是相图测定是涉及多种制备、表征设备的综合性实验，受限于设备种类、精密性和台套数的限制，各校难以在教学上完整配置全套设备，即便个别院校科研上拥有相应设备，学生教学实验上手实操的机会也不多。

        三是相图测定实验过程繁杂且耗时较长，受学时所限，实际实验教学中无法在所限学时中完成完整的实验实操活动。

        由于以上时间和成本高消耗的 因素，因此三元相图测定无法通过实际实验进行教学。 采用虚拟 仿真 实验的手段进行三元相图的测定与分析教学，一方面能克服实际实验教学中关于实验设备和实验时间的不可行性；另一方面利用计算三维动画交互技术立体展示三维空间中的三元相图，便于学习中直观理解。因此 对于突破材料学专业三元相图实验和教学中普遍而长期存在的难点痛点具有显著的意义；同时在本项虚拟仿真教学实验开发中结合了最新的科研成果，将新一代相图测定技术引入教学实验中，在项目建设内容和技术上具有充分的先进性，对培养学生的创新型思维和严谨的研究态度，在立德树人方面具有明显意义；能够提升教学效果，且教学方法具备示范推广性。