级教学成果奖推荐书成果名称

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1、省级教学成果奖推荐书成果名称水环境工程仿真实验教学成果完成人蔡建安、张文艺、钟梅英、戴波成果完成单位安徽工业大学推荐等级建议二等奖推荐单位名称及盖章安徽工业大学推荐时间2004年11月4日成果科类工学代码084123编号安徽省教育厅制一、成果简介成果曾获奖励情况获奖时间获奖种类获奖等级奖金数额（元）授奖部门2003.12教学成果一等1000安徽工业大学成果起止时间起始：2001年1月完成：2003年12月主题词水处理虚拟设备、可视化仿真、LabVIEW1．成果主要内容以人才培养为目的的实验教学活动中，对学生实验技能与素质培养应

2、注重实验设计的科学性和合理性、注重理解实验进程、注重培养对技术路线的认识和注重对实验数据处理能力培养。基于虚拟仪器LabVIEW的水环境工程仿真实验采用了与实验室实际操作相似的仿真实验方法，不仅解决了设备、时间和经费的不足，还大大地丰富了实验教学的内容。它应用图形化的编程平台，在水处理反应动力学和水力计算相应理论基础上，构造了“所见即所得”的虚拟仪器，它的面板模拟传统的控制操作台和仪表盘，多参数间的交互影响以理论或实验获得的响应时间，从而较真实地反映了水处理进程。不需要实际建造设备，不受实际运行周期影响，而能迅速取得结果。这就

3、是使用虚拟仪器LabVIEW进行可视化设计的新方法。安徽工业大学环境工程系根据给水工程、排水工程、水泵和水泵站等主干课程的相应理论及其课程实验开发的这套虚拟仪器设备仿真软件包，使学生通过计算机对专业实验进行仿真实验学习。主要有：①介绍的典型虚拟设备本身就是的电子计算机程序，因其形象直观，所以更便于掌握，并在今后工作中应用。②水处理虚拟设备操作单元的开发，是以水处理反应过程和反应器动力学准则和实验室单元实验为基础，虚拟设备通过简单的模块间连线，便于改变和组合工艺流程获得优化的设计。③在进行水处理工艺设计时，掌握虚拟设备便是掌握了

4、一个有力的工具。只需在对话框直接选择工艺参数、环境参数和设备参数，不需进行计算，便获得运行结果。④通过虚拟设备课件加强对基础课程和基本理论的认识。⑤了解在线数据采集系统技术，展望提高给排水工程运行水平和自动化程度的方法。⑥由于是计算机仿真实验，学生可以进行多次实验操作练习，达到熟练掌握之目的。已投入应用的计算机应用软件：WEEfz3.2水处理仿真虚拟设备（主要模块结构如表1）、同步脱碳脱氮的曝气生物滤池新工艺专业版PQLC2.0、环形给水管网设计和控制的专用软件GSW2.0、环境系统分析模型网络实验（安徽省高等学校精品课程无偿

5、公布）。运行界面如图1所示。图1水环境工程仿真实验软件WEEfz启动界面1．创新点应用计算机通过Internet进行水环境工程仿真实验教学，利用图形化的编程平台，开发出专业实验教学课件，根据给水工程、排水工程、水泵和水泵站等传统的专业主干课程的相应理论，通过对典型虚拟设备基本原理的学习和对仿真软件的计算机操作，学生可以在今后从事水处理工艺、管网工程、水泵配置等给排水设计工作和处理本专业的其他相关工程技术问题时，充分发挥计算机的作用，提高工作的质量和效率。同时还可以加强学生对基础课程和基本理论的认识，在课程设计以及毕业设计中加强

6、计算机应用的应用能力，也提高了教师教学工作的效率，丰富实验教学的内容。基本特色在于：①采用计算机虚拟实验与实验室操作实验相结合的方法，以计算机虚拟实验产生的实验数据代替简单重复操作的实验数据，可以做到既节省时间和经费，又可以开设更多、更复杂的实验；②学生可以在任何时候、任何地点对水处理实验操作进行仿真，达到熟练操作、深入理解的目的；③可以弥补因缺乏资金、技术及设备而使某些实验不能正常开设的不足。2．应用情况本项目在本校现已在我校给排水、环境工程、化工工艺、燃气输送、建筑环境与设备本科及环境工程、化工工艺研究生实验教学和毕业设计

7、中得到了实施。从2001年开始，先后有20多个班级进行了此项实验教学。安徽工程科技学院、安庆师范学院、合肥工业大学、浙江万里学院、北京东方仿真教学软件公司、中国建筑工业出版社等单位均对本软件试用版进行了教学演示，部分学校表示了购买意向。2003年在河北张家口召开的全国给排水专业指导委员会上本软件在该次教学工作会议作了主题发言并演示，得到了与会专家的高度评价。水处理设备涉及4个专业的280人/年。按仿真实验操作获得的6人一套的效果计算，相当于新投入200万元实验设备。节约能源、水资源和材料费30000元/年。此外，实验教学内容拓

8、展，30学时的仿真实验折合成真实实验至少需要350学时，相当于11个教师的全年额定工作量，节约工资22.4万元/年。我校每年有近1500学生进行网上环境软件实验，共节约教学投入50万元，可见其有巨大的教学和经济价值。二、主要完成人情况第一完成人姓名蔡建安性别男出生年月1946