趙爽等

【摘要】化工過程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)包括了建設(shè)系統(tǒng)的虛擬仿真實驗課程，豐富的仿真實驗內(nèi)容，多樣化的培養(yǎng)模式，現(xiàn)代化的教學(xué)手段，多樣化的教學(xué)方法，完善的考核方式等內(nèi)容。該平臺的建設(shè)是解決當(dāng)前高?；ゎ悓嶒炓?guī)模大、風(fēng)險高、投入多這一問題的有效手段，是高等教育信息化建設(shè)的重要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】化工過程 虛擬仿真 實驗教學(xué)

【項目名稱】2014年遼寧省高等教育本科教學(xué)改革研究一般項目：化工過程虛擬仿真實踐教學(xué)平臺建設(shè)研究，項目編號：UPRP20140744；2013年渤海大學(xué)教改一般項目B類：化工過程虛擬仿真實驗室建設(shè)的實踐，項目編號：JG13YB014。

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）09-0236-01 虛擬仿真實驗教學(xué)是高等教育信息化建設(shè)和實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。虛擬實驗教學(xué)現(xiàn)已確定為國家、省重點建設(shè)的教學(xué)項目，國家的高校教育政策鼓勵各大高校建立自己的虛擬實驗仿真教學(xué)體系。

1.化工過程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)的意義

化學(xué)化工類課程的內(nèi)容相對抽象、工程實踐性強、化工設(shè)備復(fù)雜、化工過程規(guī)模龐大，而且由于化工類實驗的實驗設(shè)備占地面積廣、設(shè)備復(fù)雜、操作時危險性大等原因，學(xué)生在校完成的可能性很小，這也導(dǎo)致了很多學(xué)生理論與實踐完全脫節(jié)，步入工作崗位后，明顯的操作能力不足。

基于上訴原因，建立一套完善的化工過程虛擬仿真實驗課程體系和高度仿真的虛擬實驗環(huán)境是解決目前化工類課程困境的最有效手段。將仿真虛擬實驗技術(shù)引入化工實驗教學(xué)，以計算機輔助教學(xué)來補充常規(guī)教學(xué)的不足，可大大緩解實驗室投入不足和實驗空間、實驗時間、實驗內(nèi)容受限制的矛盾，具有重要意義。

2.化工過程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺建設(shè)思路

2.1 分層次、模塊化設(shè)置化工過程虛擬仿真實驗課程與實驗內(nèi)容

化工過程虛擬仿真實驗課程與實驗內(nèi)容從縱向分為三個不同的層次，從橫向又分為三個不同的模塊。即實驗類仿真實驗、實訓(xùn)類仿真實驗和創(chuàng)新拓展類仿真實驗三個遞進的層次，不同層次的仿真實驗課程在理論知識方面存在交叉，同層次的仿真實驗課程也存在實踐運用中的交叉。三個模塊分別是理論基礎(chǔ)訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程設(shè)計訓(xùn)練三個模塊，各模塊之間既相互獨立、又相互貫通和相互協(xié)調(diào)。

2.2 多樣化的培養(yǎng)模式

多樣化的培養(yǎng)模式以“發(fā)展個性、因材施教”為基本原則，以“分層培養(yǎng)、啟發(fā)創(chuàng)新”為基本教學(xué)思路，創(chuàng)建多樣化的培養(yǎng)模式。鼓勵學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成課題，面向?qū)W有余力的學(xué)生開設(shè)創(chuàng)新型仿真訓(xùn)練項目。

2.3 現(xiàn)代化的教學(xué)手段

軟件仿真實驗與實時實驗結(jié)合。針對部分課程開發(fā)網(wǎng)上虛擬實驗，學(xué)生可根據(jù)實驗要求先進行仿真模擬，然后再進行現(xiàn)場實訓(xùn)，采用軟、硬件結(jié)合、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)三種教學(xué)手段強化實驗效果。充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上預(yù)習(xí)等方式消除空間和時間上的障礙。

2.4 多樣化的教學(xué)方法

實驗類仿真實驗教學(xué)采取老師在現(xiàn)場授課和指導(dǎo)的教學(xué)方法；實訓(xùn)類仿真實驗教學(xué)主要采取開放式自主實踐教學(xué)方法；創(chuàng)新拓展類仿真實驗教學(xué)主要采取導(dǎo)師制下的研究式教學(xué)。

2.5 完善的考核方式

在實踐教學(xué)中逐漸摸索完善虛擬仿真實驗教學(xué)的考核方法。分別從預(yù)習(xí)、操作、動手能力和實驗結(jié)果四個方面進行考核。在教學(xué)質(zhì)量保證方面，形成以定期和不定期教研、以老帶新、教學(xué)督導(dǎo)、信息反饋為主要手段；以完善的規(guī)章制度、教師互評、學(xué)生評教為措施的教學(xué)質(zhì)量保證和考核體系。

3.三層次虛擬仿真實驗平臺建設(shè)方案

3.1 實驗類仿真實驗

實驗類仿真實驗指的是本科生教育過程中需要開設(shè)的各種實驗項目，可以通過虛擬仿真技術(shù)實現(xiàn)計算機模擬，對于那些有毒、有害、投入大、我校無法實時開設(shè)的實驗內(nèi)容，可以組織學(xué)生通過計算機仿真實驗課程加以學(xué)習(xí)。這類課程并不局限于某一化學(xué)專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)，所有對化學(xué)、化工實驗感興趣的學(xué)生，都可以通過選課的方式選擇這類課程進行學(xué)習(xí)。

3.2 實訓(xùn)類仿真實驗

實訓(xùn)類仿真實驗指的是工業(yè)規(guī)模的設(shè)備、流程模擬仿真，這類虛擬仿真課程旨在使學(xué)生更加直觀的了解實際的工業(yè)生產(chǎn)，彌補傳統(tǒng)教學(xué)中由于某些客觀原因而存在的不足，減少學(xué)生實時實驗中的風(fēng)險，開拓學(xué)生的視野，鍛煉學(xué)生的動手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。

這類課程可以面向化學(xué)、化工類專業(yè)的所有學(xué)生開設(shè)，對培養(yǎng)學(xué)生的工程思想及實踐能力具有積極的促進作用。

3.3 創(chuàng)新拓展類仿真實驗

創(chuàng)新拓展類仿真實驗主要采取研究式教學(xué)，對于一些有精力、有能力的學(xué)生可以在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，自行設(shè)計、研究、安排整個實驗過程，旨在鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力與團結(jié)協(xié)作能力。

隨著高等教育的大眾化， 保證高校的實驗教學(xué)質(zhì)量并充實改進其內(nèi)容， 提升其水平已迫在眉睫， 基于化工類實驗課程大規(guī)模、高風(fēng)險、多投入的特點，建立完善的化工過程虛擬仿真實驗教學(xué)平臺是解決目前化工類課程困境的最有效手段，是高校未來發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻：

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[2]汪詩林，吳泉源.開展虛擬實驗系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[J].計算機工程與科學(xué)，2000 （2）：33.