环境工程仿真模拟仿真实验
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数值模拟及其环境工程应用页数:25
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环境工程仿真模拟仿真实验页数:8
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水资源与水环境虚拟仿真实验教学平台的建设
水资源与水环境虚拟仿真实验教学平台的建设魏娜;解建仓;罗军刚;宋孝玉;王义民;黄强【摘要】在国家级水利水电实验教学中心建设的基础上,遵循\"虚实结合、相互补充、能实不虚\"的原则,建设了具有独立知识产权和现代水利特色的水资源与水环境虚拟仿真实验教学平台.该平台由水文、水资源和水环境3大模块构成,下设水文预报与水利计算、水库与水电站调度、水环境模拟与保护、水资源调配和水灾害事件应急应对等5个虚拟仿真实验教学平台,为高校水利类专业人才的培养提供新的实践教学模式.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】3页(P100-102)【关键词】水资源工程;水环境工程;虚拟仿真实验;实验室建设【作者】魏娜;解建仓;罗军刚;宋孝玉;王义民;黄强【作者单位】西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安 710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安 710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安 710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安 710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安710048;西安理工大学水利水电国家级实验教学示范中心,陕西西安 710048;西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TV213;X832;G647信息技术与高等教育深度融合，有力地推进了虚拟仿真实验教学平台的建设[1-6]，2018年4月教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》特别强调“加强职业院校、高等学校虚拟仿真实训教学环境建设，服务信息化教学需要”。
环境工程仿真模拟复杂控制系统
详细描述
城市排水系统控制涉及对降雨、径流、管网等环节的模拟，通过数据分析预测洪涝灾害风险，制定合 理的排水调度方案。同时，对泵站、闸门等设备进行自动化控制，确保排水系统的稳定运行。
05
案例分析
水处理厂的仿真模拟与控制
总结词
水处理厂的仿真模拟与控制是环境工程中重要的应用之一，通过模拟和控制系统，实现对水质的精确控制和优化 处理。
感谢观看
最优控制理论
最优控制问题定义
在满足一定约束条件下，寻找最优控制策略，使得系统性能指标达 到最优。
最优控制问题的求解方法
采用动态规划、极大值原理、变分法等方法求解最优控制问题。
最优控制理论的应用
在环境工程仿真模拟中，最优控制理论可用于优化控制策略，提高 系统性能和效率。
04
环境工程仿真模拟复杂控 制系统的应用
环境工程仿真统模拟复杂控制系
目 录
• 引言 • 环境工程仿真模拟技术 • 复杂控制系统理论 • 环境工程仿真模拟复杂控制系统的应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
• 环境工程仿真模拟复杂控制系统 是为了解决环境工程中的复杂问 题而开发的一种技术手段。随着 环境工程领域的不断发展，越来 越多的复杂系统需要得到有效的 控制和管理。为了更好地理解和 优化这些系统，环境工程师们开 始采用仿真模拟技术来模拟和预 测系统的行为。
详细描述
城市空气质量受到多种因素的影响，如工业 排放、交通排放、气象条件等。通过仿真模 拟技术，可以模拟城市空气质量的变化情况 ，预测和控制空气质量。同时，通过控制系 统，可以实现自动化监测和控制，提高城市 空气质量。
城市排水系统的仿真模拟与控制
总结词
城市排水系统的仿真模拟与控制是环境工程中重要的应用之一，通过模拟和控制系统， 实现对城市排水系统的优化和控制。
城市排水系统控制涉及对降雨、径流、管网等环节的模拟，通过数据分析预测洪涝灾害风险，制定合 理的排水调度方案。同时，对泵站、闸门等设备进行自动化控制，确保排水系统的稳定运行。
05
案例分析
水处理厂的仿真模拟与控制
总结词
水处理厂的仿真模拟与控制是环境工程中重要的应用之一，通过模拟和控制系统，实现对水质的精确控制和优化 处理。
感谢观看
最优控制理论
最优控制问题定义
在满足一定约束条件下，寻找最优控制策略，使得系统性能指标达 到最优。
最优控制问题的求解方法
采用动态规划、极大值原理、变分法等方法求解最优控制问题。
最优控制理论的应用
在环境工程仿真模拟中，最优控制理论可用于优化控制策略，提高 系统性能和效率。
04
环境工程仿真模拟复杂控 制系统的应用
环境工程仿真统模拟复杂控制系
目 录
• 引言 • 环境工程仿真模拟技术 • 复杂控制系统理论 • 环境工程仿真模拟复杂控制系统的应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
目的和背景
• 环境工程仿真模拟复杂控制系统 是为了解决环境工程中的复杂问 题而开发的一种技术手段。随着 环境工程领域的不断发展，越来 越多的复杂系统需要得到有效的 控制和管理。为了更好地理解和 优化这些系统，环境工程师们开 始采用仿真模拟技术来模拟和预 测系统的行为。
详细描述
城市空气质量受到多种因素的影响，如工业 排放、交通排放、气象条件等。通过仿真模 拟技术，可以模拟城市空气质量的变化情况 ，预测和控制空气质量。同时，通过控制系 统，可以实现自动化监测和控制，提高城市 空气质量。
城市排水系统的仿真模拟与控制
总结词
城市排水系统的仿真模拟与控制是环境工程中重要的应用之一，通过模拟和控制系统， 实现对城市排水系统的优化和控制。
地方院校环境工程专业仿真实验教学现状与对策分析
仿真实验是利用计 算机创建一个可视化 的实验 操作环境 ，
通过 这些虚拟 实验仪器或设备开展实验 ， 达 到与真 实实验相 一
致 的教学 目的和要 求 。 目前 ， 环 境工 程专业 开 设 的仿 真实 验 项 目有 自由沉淀实验 、 过滤 实验 、 混 凝实验 、 气 浮实验 、 曝气充 氧实验 、 活性 污泥实验 、 碱 液吸收ｓ ０ ， 实验 、 旋风 除尘 器性能 实 验、 污水处理 实习仿真 ， 涉及的专业课程包括 “ 环境工程原理”、 “ 环境 工程 学”、“ 水污染 控制工 程”、“ 水 处理设 备设 计与应 用 ”、“ 大气污染控制工程 ”、“ 流体力学 ” 。 与传 统实验相 比， 仿
同时， 由于某些 真实 实验 所需 的实验 仪器 、 实 验材料 、 测试 费 用 比较 昂贵而 常常无 法 开展 ， 仿真 实验 则起 到 了较 好 的替 代
总第２ ８ ７ 期
ＤＯ Ｉ 编码 ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ０ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ７ －０ ０ ７ ９ ． ２ ０１ ３ ． ２ ８ ． ０ ７ ２
实验 实践教 学
地方院校环境工程专业仿真实验教 学现状与对 策分析
陶 敏 钟 松 张 文革
摘要 ： 仿真 实验是近年来一种新型的实验教 学模式， 具有使用便捷、 操 作简单、交互性好、 成本低廉 、 激发学生学习兴趣等优点。 针
作者简介 ： 陶敏 （ １ ９ ８ ２ 一 ） ， 男， 湖北武汉人 ， 湖北理工学院环境科 学与工程 学院 ， 讲 师； 钟松 （ １ ９ ７ ０ 一 ） ， 男， 湖北黄石人 ， 湖北理工 学院环境科 学与工程 学院， 副教授 。（ 湖北 黄石 ４ ３ ５ ０ ０ ３ ）
基金项 目： 本文系湖北省高等学校省级教 学研究项目（ 项目 编号： ２ ０ １ ２ ３ ８ １ ） 的研 究成果 。 中图分类号 ： Ｇ６ ４ ２ ． ４ ２ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号： １ ０ ０ ７ — ０ ０ ７ ９（ ２ ０ １ ３ ） ２ ８ — ０ １ ４ ９ — ０ ２
基于Flash的仿真实验在环境工程实验中的应用
＿ 圊 啊 帅 鄹 鼹
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． １ ８ ． ０ ２ ６
“。
。 删
基金 项 目 ：厦 门理 工学 院教 改项 目 （ Ｊ Ｇ Ｙ ２ ０ １ １ １ ７ ）
护 方便 。 （ ２ ）基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的仿 真实 验形 象生 动 ， 操真 实 验 可 以 形 象 地 模 拟 实验 流程 ，让学 生 清楚 地看 到实 验仪 器 的 整 体运 行情 况 ，而 且 可以 通过 编写 代码 加入 人 机互 动 ，让学 生通过 鼠标和 键盘 亲 身参 与 实 验的 每一 个步 骤 ，深 入 掌握 实验 方法 和技
基于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的仿真实验在环境 工程 实验中的应用
廖文超 徐苏 李元高 陈 晓青 厦 门理 工 学 院环 境 科 学 与工 程 学 院 ，福 建 厦 门 ３ ６ １ ０ ２ ４
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ — — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
巧。
２ ． 基于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 的环境工程仿真实验
２ ． １基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 实验特 点 仿 真 技 术 是 以 计 算 机 为 工具 ，根 据 信 息技 术 、系统 技术 、相 似原 理 ，构建 系统 模 型对 实 际系统 进行 模拟 的一 门综 合技 术 。交 互性 是衡 量仿 真软 件 质量的 重要 指标 之一 ， 在众 多 仿真 软 件 平 台 中 ，Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 动 画表 现 力 强 ，人 机 交 互 性 好 ，而 且 生 成 的 ｓ ｗｆ 文 件很 小 ，是仿 真 实验制 作 的首选 软件 平 台 。 通过 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ软件 制作 仿真 实验 课 件主 要具 有 以下 优势 ： （ １ ）丰 富 的 绘 图 工 具 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ提 供 了 丰富 的绘 图工具 ，利用 这些 工具 可方 便地 绘 制各 种 实验仪 器 。 （ ２ ）程 序 修 改 方 便 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ支 持 函数 的嵌 套 、调 用 ，程 序修 改十 分方 便 。存 于 图 库 中的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ组 件 也可 以重 复利 用 、多 层嵌 套， 为设 计仿 真 实验提 供 了更 多地便 利条 件 。 （ ３ ）存 储 空 间 占 用 少 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ采 用 基 于矢 量 的 图形格式 ，因此 图片 占用 的存 储空 间很 小 ，而 且即 使把 图像 无限放 大 也不 会失 真。 （ ４ ） 网络 占 用 少 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ文 件 为 准 流 式 文件 ，如 果利 用 网络 来运 行基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 实验 ，使用者 可 以边 下载边 观 看 ，网络 对仿 真 实验 的影 响较 小 。 与 传 统 的 实 验 方 式 相 比 ， 利 用 基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 技 术进 行 实验 教 学具 有 直 观 、 形 象 、有趣 等诸 多优 点 。
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ９ ７ ２ ． ２ ０ １ ３ ． １ ８ ． ０ ２ ６
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基金 项 目 ：厦 门理 工学 院教 改项 目 （ Ｊ Ｇ Ｙ ２ ０ １ １ １ ７ ）
护 方便 。 （ ２ ）基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的仿 真实 验形 象生 动 ， 操真 实 验 可 以 形 象 地 模 拟 实验 流程 ，让学 生 清楚 地看 到实 验仪 器 的 整 体运 行情 况 ，而 且 可以 通过 编写 代码 加入 人 机互 动 ，让学 生通过 鼠标和 键盘 亲 身参 与 实 验的 每一 个步 骤 ，深 入 掌握 实验 方法 和技
基于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的仿真实验在环境 工程 实验中的应用
廖文超 徐苏 李元高 陈 晓青 厦 门理 工 学 院环 境 科 学 与工 程 学 院 ，福 建 厦 门 ３ ６ １ ０ ２ ４
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ — — ｂ ａ ｓ ｅ ｄ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｔ ｅ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
巧。
２ ． 基于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 的环境工程仿真实验
２ ． １基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 实验特 点 仿 真 技 术 是 以 计 算 机 为 工具 ，根 据 信 息技 术 、系统 技术 、相 似原 理 ，构建 系统 模 型对 实 际系统 进行 模拟 的一 门综 合技 术 。交 互性 是衡 量仿 真软 件 质量的 重要 指标 之一 ， 在众 多 仿真 软 件 平 台 中 ，Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 动 画表 现 力 强 ，人 机 交 互 性 好 ，而 且 生 成 的 ｓ ｗｆ 文 件很 小 ，是仿 真 实验制 作 的首选 软件 平 台 。 通过 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ软件 制作 仿真 实验 课 件主 要具 有 以下 优势 ： （ １ ）丰 富 的 绘 图 工 具 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ提 供 了 丰富 的绘 图工具 ，利用 这些 工具 可方 便地 绘 制各 种 实验仪 器 。 （ ２ ）程 序 修 改 方 便 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ支 持 函数 的嵌 套 、调 用 ，程 序修 改十 分方 便 。存 于 图 库 中的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ组 件 也可 以重 复利 用 、多 层嵌 套， 为设 计仿 真 实验提 供 了更 多地便 利条 件 。 （ ３ ）存 储 空 间 占 用 少 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ采 用 基 于矢 量 的 图形格式 ，因此 图片 占用 的存 储空 间很 小 ，而 且即 使把 图像 无限放 大 也不 会失 真。 （ ４ ） 网络 占 用 少 。Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ文 件 为 准 流 式 文件 ，如 果利 用 网络 来运 行基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 实验 ，使用者 可 以边 下载边 观 看 ，网络 对仿 真 实验 的影 响较 小 。 与 传 统 的 实 验 方 式 相 比 ， 利 用 基 于 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ的 仿真 技 术进 行 实验 教 学具 有 直 观 、 形 象 、有趣 等诸 多优 点 。
【精品】环境工程—大气实验仿真系统操作手册
环境工程—大气处理实验仿真系统操作手册北京东方仿真控制技术有限公司2004年2月目录环境工程—大气处理实验安装手册 (2)环境工程—大气处理实验操作手册旋风除尘器性能实验 (8)碱液吸收二氧化硫实验 (21)环境工程—大气处理实验安装手册欢迎您使用本公司的软件并希望您提出宝贵意见！建议配置：Windows98操作系统，PentiumII-233以上，至少32M内存，800x600x16位真彩（标准小字体），至少200M的硬盘空间。
安装步骤：1、如果您是Windows95用户，要能正常的使用本软件，则系统需要用DCOM95升级，运行光盘中的dcom95.exe即可。
2、安装程序主体（1）、启动安装程序：用鼠标双击Aes2003.exe安装向导将引导您安装程序，下图为安装时的信息画面，点击“Next”按钮进行下一步。
在安装过程中点击“Cancel”按钮会取消当前操作，如果安装向导检测到是终止本次安装，则会出现对话框提示：（2）、选择安装路径：安装向导确定了程序的默认安装目录（一般情况是C:\ProgramFiles\Aes2003\，其中盘符会根据您的操作系统的安装路径而有所不同），如您同意安装程序文件在此目录，点击“Next”按钮进行下一步骤。
另外，点击“Back”按钮可回到上一画面。
点击“Browse”按钮可以调出更改安装目录的对话框，您可以改变安装路径的盘符、目录和新建目录的名称，然后点击“OK”确定更改并返回，点击“Cancel”取消更改并返回。
（3）、建立程序启动菜单：安装向导确定了程序的默认启动菜单“开始—程序—东方仿真—环境工程—大气处理实验”，建议您采用默认设置，如果您要更改，请务必记住您所要建立的程序组的名称，以便启动程序。
然后点击“Next”进入下一步。
（4）、开始拷贝文件：安装向导现在开始拷贝文件到您所制定的安装目录，窗口上有当前文件的拷贝过程和和整个拷贝过程的进度。
（6）、安装完毕：安装向导拷贝完文件和完成相应的设置后会显示如下的画面，点击“Finish”按钮完成安装。
环境监测技术仿真实验设计
环境监测技术仿真实验设计一、引言环境监测是环境保护工作的重要基础，它通过对环境中各种污染物的监测和分析，为环境管理、污染治理和生态保护提供科学依据。
随着科技的不断发展，环境监测技术也日益先进和复杂。
为了更好地培养环境监测专业人才，提高他们的实践能力和解决问题的能力，开展环境监测技术仿真实验是一种非常有效的教学方法。
二、环境监测技术仿真实验的意义（一）提高学生的实践操作能力在真实的环境监测实验中，由于仪器设备的限制、实验条件的复杂性以及实验操作的危险性等因素，学生往往难以得到充分的实践机会。
而仿真实验可以模拟真实的实验环境和操作过程，让学生在虚拟的环境中反复练习，从而熟练掌握各种环境监测技术的操作方法和流程。
（二）降低实验成本和风险真实的环境监测实验需要大量的仪器设备、试剂和样品，实验成本较高。
而且，一些实验可能涉及到有毒有害物质，存在一定的安全风险。
仿真实验则可以避免这些问题，大大降低实验成本和风险。
（三）增强学生对理论知识的理解通过仿真实验，学生可以将课堂上学到的理论知识与实际操作相结合，更加深入地理解环境监测技术的原理和应用，提高学习效果。
（四）培养学生的创新能力和解决问题的能力在仿真实验中，学生可以根据不同的实验要求和条件，自行设计实验方案，探索解决问题的方法，从而培养创新能力和解决问题的能力。
三、环境监测技术仿真实验的设计原则（一）真实性原则仿真实验应尽可能地模拟真实的环境监测实验场景，包括实验仪器设备、实验操作流程、实验数据处理等方面，让学生感受到真实的实验氛围。
（二）科学性原则仿真实验的设计应基于科学的原理和方法，实验数据应符合客观规律，实验结果应具有可靠性和准确性。
（三）综合性原则仿真实验应涵盖环境监测技术的多个方面，如水样采集与预处理、水质分析、大气污染监测、土壤污染监测等，培养学生的综合能力。
（四）互动性原则仿真实验应具有良好的互动性，学生能够在实验过程中与虚拟的实验环境进行交互，及时得到反馈和指导。
环境工程仿真模拟仿真实验
1 S nh rnh X b rb ——微生物反应速率； Yb S nh K nh Snh ——氨氮浓度；
rnh ——氨氮反应速率；
Snh,in、Snh,out ——进、出水氨氮浓度；
Yb ——微生物相对氨氮质量的变化系数；
μ——微生物最大比生长速率。
实验1 简单系统建模仿真
4
要求： 利用MATLAB中simulink工具搭建上述模型，令Snh,in在 时间2时作阶跃变化，变为300，画出： 浓度Xb和Snh在时间0～5内的变化曲线。
实验2 控制系统仿真
6Leabharlann 简单控制系统控制器参数整定
内容及要求： 搭建如下系统，调整PID参数，使输出响应曲线衰减比达 到4:1 ，给出调整后的PID参数和输出响应曲线。
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
模型参数： Knh ——20；Yb ——0.67；μ——5。 进水条件： V ——1.2；qin≈ qout ——5；Xb,in ——100；Snh,in——400。 初始值： Xb0——350；Snh0——30。
实验1 简单系统建模仿真
5
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
搭建如下的系统并判断各开关的位置使得分别实现搭建如下的系统并判断各开关的位置使得分别实现静态前馈静态前馈动态前馈动态前馈反馈反馈动态前馈动态前馈反馈反馈控制并比控制并比较相应的输出响应曲线
1
环境工程仿真与控制 仿真实验
实验1 简单系统建模仿真
2
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
式中： Xb ——微生物浓度； V ——反应器体积； qin、 qout ——进、出水水量 ； Xb,in 、Xb,,out ——进、出水微生物浓度；
虚拟仿真在《环境工程原理》课程教学中的应用
2019年第17期广东化工第46卷总第403期·207·虚拟仿真在《环境工程原理》课程教学中的应用温小菊，费正皓，刘总堂，施卫忠(盐城师范学院化学与环境工程学院，江苏盐城224007)Application of Virtual Simulation in the Teaching of“Environmental EngineeringPrinciples”Wen Xiaoju,Fei Zhenghao,Liu Zongtang,Shi Weizhong(School of Chemistry and Environmental Engineering,Yancheng Teachers University,Yancheng224007,China)Abstract:The“Environmental Engineering Principles”course is an important professional foundation course for four-year undergraduate environmental engineering students.The course teaching process of the“Environmental Engineering Principles”is explored via the introduction of virtual simulation courses in the traditional teaching process.From the perspective of the teaching effect of the course feedback,the introduction of the virtual simulation course teaching model in the "Environmental Engineering Principles"course can significantly improve the teaching effect.Keywords:virtual simulation；environmental engineering principles；teaching1概述《环境工程原理》课程是四年制本科环境工程专业学生的一门重要的专业基础课。
环境工程专业实验教学改革与创新
环境工程专业实验教学改革与创新【摘要】环境工程是一个重要的专业领域，实验教学的改革与创新对于学生的能力提升至关重要。
本文从背景介绍和问题提出入手，探讨了实验教学改革的重要性以及现有实验教学存在的问题。
针对实践能力培养，设计了创新模式，并通过案例分析和技术手段应用进行了探讨。
实验教学改革的成果在于增强了学生的实际操作能力和创新意识，展示了积极的发展前景。
未来的发展方向在于更加注重实践教学的实际应用，不断完善教学方法和手段，使学生在实践中得到更加全面的锻炼。
实验教学改革与创新是环境工程教育的必然趋势，具有重要的意义和价值。
【关键词】实验教学改革、环境工程专业、创新模式、实践能力培养、案例分析、技术手段应用、成果、未来发展方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍环境工程专业实验教学改革与创新背景介绍：随着环境污染日益严重，环境工程专业的需求逐渐增加。
传统的实验教学模式已经不能满足当前社会的需求，需要进行改革与创新。
目前，环境工程专业实验教学存在着诸多问题，如实验设备陈旧、实验内容与实际工作脱节、学生缺乏创新意识等。
为了培养学生的实践能力，需要设计更加贴近实际工作的实验模式并借助现代技术手段来提升实验教学质量。
实验教学改革的重要性凸显在于培养学生的实践能力和创新能力，使他们能够更好地适应社会的发展需求。
环境工程专业需要积极探索新的教学模式，并结合实际案例分析与现代技术手段的应用，来推动实验教学的创新发展。
通过这些改革与创新，可以取得实验教学改革的成果并指明未来发展方向。
1.2 问题提出环境工程专业实验教学改革与创新是当前环境工程领域中一个重要的议题。
传统的实验教学模式往往局限于课堂教学和基础实验，很难满足学生的实践能力培养需求。
面对现代环境工程领域的快速发展和复杂性，传统的实验教学模式已经显得滞后和单一。
随着高校对人才培养要求的提升，环境工程专业实验教学的改革势在必行。
目前尚存一些问题，比如实验设备陈旧、实验内容单一、实验环节缺乏与实际项目的结合等。
“双一流”背景下环境类虚拟仿真实验建设现状与共享分析
“双一流”背景下环境类虚拟仿真实验建设现状与共享分析作者：孙也王海宁孟淑娟来源：《黑龙江教育·高校研究与评估》2024年第02期摘要：iLAB-X和智慧教育平台作为教育部主推的实验共享平台，其优质资源公益性地对全世界开放。
文章基于平台46个环境类项目，对分类特点、建设特征和应用现状进行分析，为高校共享使用两大共享平台实验项目提供参考，并为其设计开发具有特色的环境类虚拟仿真实验项目提供指导。
提出通过“共享与特色”的组合拳强化环境类虚拟仿真教学应用常态化，以期推动“双一流”课程建设和环境类实验教学高质量发展。
关键词：环境类；虚拟仿真实验；iLAB-X实验空间；智慧高教平台；共享中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2024）02-0075-03“建设一流本科课程”、实现高质量的人才培养是我国“十四五”高等教育发展的重點任务[1]。
虚拟仿真实验作为一流本科课程建设五大类型之一，是完善现有实验教学体系、更好地服务创新型人才培养的重要手段[2-3]。
2017年，教育部启动国家虚拟仿真实验教学项目建设工作，截至2022年10月，已有42个专业大类、746门虚拟仿真实验教学一流课程被认定为国家级课程，仍有19个专业大类、549门课程正在认证中[4]。
各高校积极开展建设工作，但对其他高校的建设现状、建设内容高阶性设计、支撑产出、课程受益面等问题思考不足，出现了“重建设轻应用、重复建设而融合共享不够”的现象。
为了解决上述问题，提高现有虚拟仿真“金课”的应用与受益面，教育部推进建设了国家虚拟仿真实验教学项目共享平台——iLAB-X 实验空间（），并于2022年6月在国家高等教育智慧教育平台推出了虚拟仿真实验板块，旨在将优质的虚拟实验教学资源公益性地进行推广和使用，扩大课程受益面，促进教育公平，推进虚拟仿真实验欠发达地区高校高质量发展[5-6]。
环境类实验具有成本高、占地大、不可逆过程和大型综合训练等特点与需求，高校实验教学往往存在实验条件不具备或运行困难等难题，虚拟仿真实验可很好地解决上述问题，对环境类人才培养极为重要[7-8]。
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式中： Xb ——微生物浓度；
dS nh V qin S nh,in qout S nh,out V rnh dt
V ——反应器体积； qin、 qout ——进、出水水量 ； Xb,in 、Xb,,out ——进、出水微生物浓度；
1 S nh rnh X b rb ——微生物反应速率； Yb S nh K nh Snh ——氨氮浓度；
rnh ——氨氮反应速率；
Snh,in、Snh,out ——进、出水氨氮浓度；
Yb ——微生物相对氨氮质量的变化系数；
μ——微生物最大比生长速率。
实验1 简单系统建模仿真
4
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
模型参数： Knh ——20；Yb ——0.67；μ——5。 进水条件： V ——1.2；qin≈ qout ——5；Xb,in ——100；Snh,in——400。 初始值： Xb0——350；Snh0——30。
Time delay: 0
Time delay: 5内容及要求： 搭建如下的系统，并判断各开关的位置，使得分别实现 静态前馈、动态前馈、反馈、动态前馈-反馈控制，并比 较相应的输出响应曲线。
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环境工程仿真与控制 仿真实验
END
实验1 简单系统建模仿真
5
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
要求： 利用MATLAB中simulink工具搭建上述模型，令Snh,in在 时间2时作阶跃变化，变为300，画出： 浓度Xb和Snh在时间0～5内的变化曲线。
实验2 控制系统仿真
6
简单控制系统控制器参数整定
内容及要求： 搭建如下系统，调整PID参数，使输出响应曲线衰减比达 到4:1 ，给出调整后的PID参数和输出响应曲线。
rb
r ——微生物反应速率； S nh Xb b Snh ——氨氮浓度； S nh K nh Snh,in、Snh,out ——进、出水氨氮浓度； rnh ——氨氮反应速率；
Yb ——微生物相对氨氮质量的变化系数；
μ——微生物最大比生长速率。
实验1 简单系统建模仿真
3
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
1
环境工程仿真与控制 仿真实验
实验1 简单系统建模仿真
2
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
式中： Xb ——微生物浓度； V ——反应器体积； qin、 qout ——进、出水水量 ； Xb,in 、Xb,,out ——进、出水微生物浓度；
dX b V qin X b,in qout X b,out V rb dt
dS nh V qin S nh,in qout S nh,out V rnh dt
V ——反应器体积； qin、 qout ——进、出水水量 ； Xb,in 、Xb,,out ——进、出水微生物浓度；
1 S nh rnh X b rb ——微生物反应速率； Yb S nh K nh Snh ——氨氮浓度；
rnh ——氨氮反应速率；
Snh,in、Snh,out ——进、出水氨氮浓度；
Yb ——微生物相对氨氮质量的变化系数；
μ——微生物最大比生长速率。
实验1 简单系统建模仿真
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例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
模型参数： Knh ——20；Yb ——0.67；μ——5。 进水条件： V ——1.2；qin≈ qout ——5；Xb,in ——100；Snh,in——400。 初始值： Xb0——350；Snh0——30。
Time delay: 0
Time delay: 5内容及要求： 搭建如下的系统，并判断各开关的位置，使得分别实现 静态前馈、动态前馈、反馈、动态前馈-反馈控制，并比 较相应的输出响应曲线。
8
环境工程仿真与控制 仿真实验
END
实验1 简单系统建模仿真
5
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
要求： 利用MATLAB中simulink工具搭建上述模型，令Snh,in在 时间2时作阶跃变化，变为300，画出： 浓度Xb和Snh在时间0～5内的变化曲线。
实验2 控制系统仿真
6
简单控制系统控制器参数整定
内容及要求： 搭建如下系统，调整PID参数，使输出响应曲线衰减比达 到4:1 ，给出调整后的PID参数和输出响应曲线。
rb
r ——微生物反应速率； S nh Xb b Snh ——氨氮浓度； S nh K nh Snh,in、Snh,out ——进、出水氨氮浓度； rnh ——氨氮反应速率；
Yb ——微生物相对氨氮质量的变化系数；
μ——微生物最大比生长速率。
实验1 简单系统建模仿真
3
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
1
环境工程仿真与控制 仿真实验
实验1 简单系统建模仿真
2
例1.6污泥生长及氨氮的消耗模型
式中： Xb ——微生物浓度； V ——反应器体积； qin、 qout ——进、出水水量 ； Xb,in 、Xb,,out ——进、出水微生物浓度；
dX b V qin X b,in qout X b,out V rb dt