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1、第37卷第3期教學(xué)研究Vl01．37NO．32014年5月ResearchinTeaching化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐宋建爭(zhēng)李建軍張永強(qiáng)(燕山大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，河北秦皇島066004)[摘要]分析了化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的意義。介紹了燕山大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè)內(nèi)容，闡述了4t~_z．-實(shí)踐教學(xué)應(yīng)融合教學(xué)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)、科研及技術(shù)服務(wù)等功能于一體的觀點(diǎn)，對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的發(fā)展進(jìn)行了思考。[關(guān)鍵詞]化工實(shí)踐教學(xué)；虛擬仿真；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；校企合作[中圖分類號(hào)]G642．4[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文
2、章編號(hào)]1005—4634(2014)03·0107—03O引言故現(xiàn)象處理，利用計(jì)算機(jī)真實(shí)地再現(xiàn)生產(chǎn)中的化工單元過(guò)程，使學(xué)生不出校門就可以操縱與管理生產(chǎn)隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬仿真中流量、溫度、壓力、液位、組分等數(shù)據(jù)的生成及技術(shù)日益成熟，使得借助虛擬裝置設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教變化，在非常逼真的操作環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，達(dá)到既學(xué)成為可能，半實(shí)物、全數(shù)字化動(dòng)態(tài)模型及3D虛能對(duì)生產(chǎn)實(shí)際有一定的認(rèn)識(shí)，又能親自動(dòng)手進(jìn)行參擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)能將傳統(tǒng)化工裝置的硬件功能軟數(shù)設(shè)置，更全面、具體和深入地了解不同的生產(chǎn)單件化，這給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了深刻的變化[
3、1-3]o根據(jù)元的操作過(guò)程和注意事項(xiàng)，使學(xué)生更深刻理解并能《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見(jiàn)》綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決生中提出的“加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)踐教學(xué)產(chǎn)操作中各種問(wèn)題的能力。共享平臺(tái)建設(shè)，重點(diǎn)建設(shè)一批國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、國(guó)家大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地、高職實(shí)訓(xùn)基2虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)與實(shí)踐地”精神，燕山大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院在校內(nèi)化燕山大學(xué)化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，是以燕工實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)基礎(chǔ)上，對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心山大學(xué)省級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心為依托建立起的建設(shè)進(jìn)行了必要的改革與探索
4、。來(lái)的。目前已經(jīng)用于仿真實(shí)習(xí)、化工實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)與1化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)的必要性調(diào)研實(shí)習(xí)、化工原理仿真實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生科研立項(xiàng)等教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，并將上化工實(shí)踐教學(xué)是化工專業(yè)教學(xué)的重要組成部述環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)建了由課程教學(xué)演示分。在計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛普型、仿真操作型、實(shí)訓(xùn)綜合型、設(shè)計(jì)型、科研創(chuàng)新及的情況下，虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展可以滿足化工專型5個(gè)層次的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)體系，如圖1所示。業(yè)學(xué)生對(duì)應(yīng)用性實(shí)踐教學(xué)的要求[4-8]。利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立起來(lái)的虛擬實(shí)訓(xùn)基地，其“設(shè)備”與2．1課程教
5、學(xué)演示型“部件”多是虛擬的，可以根據(jù)需要隨時(shí)生成新的該類內(nèi)容是使用購(gòu)買的北京東方仿真軟件公設(shè)備。半實(shí)物、全數(shù)字化動(dòng)態(tài)模型及3D虛擬現(xiàn)實(shí)司的“化工原理實(shí)驗(yàn)”仿真軟件及多媒體素材庫(kù)，仿真技術(shù)，可以深層次地揭示教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提以豐富的資料展示實(shí)際教學(xué)過(guò)程。真實(shí)直觀的仿真供安全、經(jīng)濟(jì)的離線培訓(xùn)條件。而且，培訓(xùn)內(nèi)容可界面，不僅極大地吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)以不斷更新，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展。同習(xí)興趣，而且加深了對(duì)化工相關(guān)專業(yè)課基本原理的時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)的交互性，使學(xué)生能夠在虛擬的學(xué)習(xí)掌握。環(huán)境中扮演一個(gè)角色，全身心地投入到學(xué)習(xí)環(huán)境
6、中2．2仿真操作型去，這非常有利于學(xué)生的技能訓(xùn)練。虛擬仿真實(shí)踐訓(xùn)練通過(guò)模擬工廠開(kāi)車、停車、正常運(yùn)行和各種事此類內(nèi)容使用了“雙塔精餾實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)”、【收稿日期】2014—03—23【作者簡(jiǎn)介】宋建爭(zhēng)(1980一)，男，河北石家莊人。實(shí)驗(yàn)師，博士研究生，主要研究方向?yàn)樾履茉床牧现苽?。?期宋建爭(zhēng)李建軍張永強(qiáng)化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐等生產(chǎn)單元，確定設(shè)計(jì)方案，在完成設(shè)計(jì)任務(wù)后，3-3通過(guò)虛擬仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐可以利用聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化裝置，通能力培養(yǎng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。采取虛擬工廠情境與實(shí)際工廠生產(chǎn)相結(jié)合
7、的2．5科研創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)模式，使學(xué)生從虛擬“生產(chǎn)事故”和工廠安全生產(chǎn)實(shí)踐中體會(huì)到企業(yè)的工作環(huán)境和生產(chǎn)管該類教學(xué)是針對(duì)學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生或研究理過(guò)程，為充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)生，幫助其提高創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，鼓勵(lì)他們自主創(chuàng)新，提出若干具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，參加國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新學(xué)生獨(dú)立思考、靈活運(yùn)用所學(xué)基本理論知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，計(jì)劃采取實(shí)訓(xùn)教師、學(xué)生全競(jìng)賽，申請(qǐng)并完成創(chuàng)新項(xiàng)目等。例如學(xué)生在教師指程參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)與建設(shè)的方法，讓教師和學(xué)生分別導(dǎo)下，組成創(chuàng)新小組，完成了“基于Aspenplus軟承擔(dān)相應(yīng)員工角色共同進(jìn)行實(shí)訓(xùn)作業(yè)
8、演練，將教師件的聚醋酸乙烯酯生產(chǎn)工藝優(yōu)化計(jì)算”、“平推流與教學(xué)、人才培養(yǎng)和科研開(kāi)發(fā)三者真正有機(jī)結(jié)合，使全混流反應(yīng)器系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)”等項(xiàng)目。學(xué)生的培養(yǎng)方式更加豐富化，培養(yǎng)內(nèi)容更加實(shí)用3虛擬仿真實(shí)訓(xùn)中心建設(shè)發(fā)展的幾點(diǎn)思考化。并引進(jìn)企業(yè)高級(jí)工程師或組織實(shí)訓(xùn)教師到對(duì)口企業(yè)
