化工虚拟仿真实验教学探索与实践.pdf

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1、第37卷第3期教学研究Vl01．37NO．32014年5月ResearchinTeaching化工虚拟仿真实验教学探索与实践宋建争李建军张永强(燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛066004)[摘要]分析了化工虚拟仿真实验教学中心建设的意义。介绍了燕山大学环境与化学工程学院虚拟仿真实验教学中心的建设内容，阐述了4t~_z．-实践教学应融合教学、实训、实习、科研及技术服务等功能于一体的观点，对虚拟仿真实验教学中心的发展进行了思考。[关键词]化工实践教学；虚拟仿真；实验教学；校企合作[中图分类号]G642．4[文献标志码]A[文

2、章编号]1005—4634(2014)03·0107—03O引言故现象处理，利用计算机真实地再现生产中的化工单元过程，使学生不出校门就可以操纵与管理生产随着计算机和网络技术的不断发展，虚拟仿真中流量、温度、压力、液位、组分等数据的生成及技术日益成熟，使得借助虚拟装置设备进行实验教变化，在非常逼真的操作环境中进行训练，达到既学成为可能，半实物、全数字化动态模型及3D虚能对生产实际有一定的认识，又能亲自动手进行参拟现实仿真技术能将传统化工装置的硬件功能软数设置，更全面、具体和深入地了解不同的生产单件化，这给实验教学带来了深刻的变化[

3、1-3]o根据元的操作过程和注意事项，使学生更深刻理解并能《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》综合应用所学的专业知识，培养学生分析和解决生中提出的“加强实验室、实习实训基地、实践教学产操作中各种问题的能力。共享平台建设，重点建设一批国家级实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、高职实训基2虚拟仿真实验教学平台的建设与实践地”精神，燕山大学环境与化学工程学院在校内化燕山大学化工虚拟仿真实验教学中心，是以燕工实训基地建设基础上，对虚拟仿真实验教学中心山大学省级化学实验教学示范中心为依托建立起的建设进行了必要的改革与探索

4、。来的。目前已经用于仿真实习、化工实训、认识与1化工虚拟仿真实验教学中心建设的必要性调研实习、化工原理仿真实验、专业课程设计、毕业设计、大学生科研立项等教学实践环节，并将上化工实践教学是化工专业教学的重要组成部述环节有机结合在一起，构建了由课程教学演示分。在计算机技术和自动化技术迅猛发展和广泛普型、仿真操作型、实训综合型、设计型、科研创新及的情况下，虚拟仿真技术的发展可以满足化工专型5个层次的虚拟仿真实验结构体系，如图1所示。业学生对应用性实践教学的要求[4-8]。利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实训基地，其“设备”与2．1课程教

5、学演示型“部件”多是虚拟的，可以根据需要随时生成新的该类内容是使用购买的北京东方仿真软件公设备。半实物、全数字化动态模型及3D虚拟现实司的“化工原理实验”仿真软件及多媒体素材库，仿真技术，可以深层次地揭示教学内容，为学生提以丰富的资料展示实际教学过程。真实直观的仿真供安全、经济的离线培训条件。而且，培训内容可界面，不仅极大地吸引了学生的注意力，激发了学以不断更新，使实践训练及时跟上技术的发展。同习兴趣，而且加深了对化工相关专业课基本原理的时，虚拟现实的交互性，使学生能够在虚拟的学习掌握。环境中扮演一个角色，全身心地投入到学习环境

6、中2．2仿真操作型去，这非常有利于学生的技能训练。虚拟仿真实践训练通过模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事此类内容使用了“双塔精馏实验仿真系统”、【收稿日期】2014—03—23【作者简介】宋建争(1980一)，男，河北石家庄人。实验师，博士研究生，主要研究方向为新能源材料制备。第3期宋建争李建军张永强化工虚拟仿真实验教学探索与实践等生产单元，确定设计方案，在完成设计任务后，3-3通过虚拟仿真实训教学平台，加强学生实践可以利用聚醋酸乙烯酯生产工艺流程优化装置，通能力培养过实验验证工艺设计参数。采取虚拟工厂情境与实际工厂生产相结合

7、的2．5科研创新型实践教学模式，使学生从虚拟“生产事故”和工厂安全生产实践中体会到企业的工作环境和生产管该类教学是针对学有余力的优秀学生或研究理过程，为充分发挥学生的积极性和创造性，培养生，帮助其提高创新能力的训练，鼓励他们自主创新，提出若干具有挑战性的问题，参加国内外创新学生独立思考、灵活运用所学基本理论知识分析问题和解决问题的能力，计划采取实训教师、学生全竞赛，申请并完成创新项目等。例如学生在教师指程参与项目设计与建设的方法，让教师和学生分别导下，组成创新小组，完成了“基于Aspenplus软承担相应员工角色共同进行实训作业

8、演练，将教师件的聚醋酸乙烯酯生产工艺优化计算”、“平推流与教学、人才培养和科研开发三者真正有机结合，使全混流反应器系统仿真开发”等项目。学生的培养方式更加丰富化，培养内容更加实用3虚拟仿真实训中心建设发展的几点思考化。并引进企业高级工程师或组织实训教师到对口企业