虚拟仿真在《环境工程原理》课程教学中的应用
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环境工程虚拟仿真实验教学中心建设探索随着社会和经济的发展,人们对环境保护的意识不断增强,对环境工程人才的需求也愈加迫切。
而实验教学是环境工程专业的重要组成部分,其质量和效果直接关系到学生的素质和能力水平。
基于传统实验教学的不足以及新型教学技术的发展,环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设成为一种创新的教学方式。
在环境工程领域,实验教学一直被认为是理论教学的有机补充和延伸。
传统的实验教学方法在教学内容的设计、操作难度和安全防护等方面存在明显缺陷,例如学生容易出现安全意识不够、设备老化、实验环境受限等问题。
同时,实验室的规模、设备、人员和时间等因素都会对学生的实验教学产生影响,限制了学生在实验教学中的学习效果和成长空间。
虚拟技术的发展为环境工程实验教学提供了新的解决方案。
虚拟仿真技术可以在电脑上模拟实验操作过程,使学生克服物理空间限制、减少设备损坏、保证操作安全等因素,从而更好地满足学生的需求。
虚拟仿真实验教学中心是以虚拟仿真技术为基础,结合多媒体技术、人机交互技术、网络技术等多种技术手段,将实验教学从传统的物理实验室转变为虚拟实验室。
虚拟仿真实验教学中心的建设内容包括:1.实验软件平台的建设。
虚拟仿真实验教学中心的核心是实验软件平台,该平台可以模拟各种环境工程实验的操作过程,包括采样、分析、测试、数据处理等步骤。
学生可以在电脑上完成实验内容,无需考虑实验室设备和操作难度等问题。
2.实验数据管理系统的建设。
虚拟仿真实验教学中心需要建设一个实验数据管理系统,用于管理和存储学生的实验数据和报告。
该系统应具备易用性和安全性,方便学生查看和管理自己的数据,并保障教师对学生实验数据的评估和分析。
3.虚拟仿真实验设备的制作。
虚拟仿真实验教学中心需要制作一些可以与实验软件平台配合使用的虚拟仿真实验设备,例如采样器、实验仪器等。
这些设备可以模拟实际环境工程实验设备的外观和功能,更好地让学生了解实验原理和操作流程。
4.实验教学资源开发。
虚拟仿真实验在环能专业教学中的应用研究虚拟仿真实验是利用计算机技术和虚拟现实技术模拟真实环境,以达到实验目的和效果的一种教学手段。
在环能专业教学中,虚拟仿真实验具有很大的应用潜力和研究价值。
本文将从环能专业教学的需求出发,探讨虚拟仿真实验在环能专业教学中的应用研究,并提出一些对虚拟仿真实验的优化与改进的建议。
一、环能专业教学的需求随着环境保护意识的提高和可再生能源的广泛应用,环能专业的教学需求也在不断增加。
传统的教学手段往往难以满足环能专业教学的要求,比如现场实验的困难、设备昂贵、实验环境复杂等。
虚拟仿真实验成为了环能专业教学中不可忽视的一种手段。
1. 环能场景的建模与仿真虚拟仿真实验可以通过建立环能相关的场景模型,实现对环境和能源的仿真,比如对风力发电场景、太阳能场景等的建模与仿真。
通过虚拟仿真实验,学生可以深入了解环能的工作原理和应用场景,提高学生的实践操作能力。
3. 环能系统的虚拟实验虚拟仿真实验可以模拟环能系统的运行过程,比如微电网系统的运行、能源管理系统的运行等。
通过虚拟仿真实验,学生可以了解环能系统的组成、运行策略,学习环能系统的调控和控制策略,提高学生的系统思维能力。
4. 环境问题的虚拟实验虚拟仿真实验可以模拟环境问题的发生与处理过程,比如污染物排放与治理、环境评价与监测等。
学生可以通过虚拟仿真实验,了解环境问题的产生原因、发展趋势,学习环境问题的治理措施和监测方法,提高学生的环境保护意识和解决环境问题的能力。
三、虚拟仿真实验的优化与改进建议虚拟仿真实验在环能专业教学中有着重要的应用价值,但同时也存在一些问题,需要进一步优化和改进。
以下几点是针对虚拟仿真实验的一些建议:1. 硬件设备的升级虚拟仿真实验需要依赖计算机和虚拟现实设备进行操作,所以需要保证硬件设备的性能和稳定性。
可以考虑使用高性能的计算机设备、增加虚拟现实设备的适用性等,提高虚拟仿真实验的操作体验和效果。
2. 数据更新和模型优化虚拟仿真实验的数据来源和模型构建需要依赖于实时数据和真实环境,所以需要保证数据的及时更新和模型的准确性。
环境工程虚拟仿真实验教学中心建设探索随着社会经济的不断发展,环境工程已成为重要的学科领域之一。
环境工程的实验教学是培养学生创新思维和解决实际问题能力的重要途径。
随着虚拟仿真技术的发展,建立环境工程虚拟仿真实验教学中心已经成为当前环境工程教学改革的重要方向之一。
本文将探索环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设,分析其在环境工程教学中的重要意义,探讨其建设过程中需要解决的关键问题,并提出建设环境工程虚拟仿真实验教学中心的一些建议。
1.提供高质量的实验教学环境环境工程虚拟仿真实验教学中心可以提供高质量的实验教学环境,通过虚拟仿真技术呈现真实的环境工程实验场景,使学生可以在模拟实验中获得与现实场景相同的学习体验。
这样的实验环境不仅能够增强学生的实践能力,还可以为学生提供更为丰富的实验对象和更为全面的实验数据,从而提高实验教学的效果。
2.降低实验成本环境工程虚拟仿真实验教学中心可以通过仿真技术在虚拟环境中重现实验过程,使实验成本大为降低。
学生不再需要购买昂贵的实验器材、化学药品等,也不再需要在实验过程中浪费资源和能源,大大降低了实验教学的成本,并且减少了对环境的影响。
3.拓展实验教学内容1.技术设备支持建设环境工程虚拟仿真实验教学中心需要大量的虚拟仿真技术设备支持,包括计算机硬件和软件、仿真实验平台、虚拟现实设备等。
这些设备的选择、搭建和运行维护都需要专业的技术和工程支持,这是建设环境工程虚拟仿真实验教学中心需要解决的一个重要问题。
2.实验内容设计虚拟仿真实验环境的建设需要设计各种不同的环境工程实验内容,包括环境监测、水处理、大气污染控制等多个方面的内容。
这些实验内容需要结合实际环境工程实践,通过虚拟仿真技术还原实际的实验过程,这需要教师和工程师的共同努力。
3.教学管理与服务建设环境工程虚拟仿真实验教学中心需要建立健全的教学管理与服务体系,包括建立虚拟仿真实验教学资源库、规范虚拟仿真实验教学的流程和标准、提供教师和学生的操作培训等。
环境工程虚拟仿真实验教学中心建设探索随着科技的不断进步和发展,虚拟仿真技术在教育领域中的应用也日益广泛。
环境工程是当前社会发展和改善生活环境的重要学科,而虚拟仿真实验教学中心的建设可以为环境工程教学提供全新的教学模式和手段。
本文将探讨环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设探索,包括建设目标、技术支持和教学应用等方面。
一、建设目标1.提高教学效果环境工程虚拟仿真实验教学中心建设的首要目标是提高教学效果。
传统的环境工程实验教学模式受制于实验设备和场地,往往难以满足教学需求。
而虚拟仿真实验可以突破这一限制,为学生提供更为真实、直观的实验环境,帮助他们更好地理解和掌握实验过程和原理。
2.促进教学创新虚拟仿真实验教学中心的建设还可以促进教学创新。
教师可以借助虚拟仿真技术设计更多样化、生动化的实验教学内容,增强学生的学习兴趣和实践能力。
学生也可以通过虚拟仿真实验自主探究和实践,提升自主学习的能力。
3.提高学科竞争力环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设还可以提高学科竞争力。
借助先进的虚拟仿真技术,可以吸引更多的高水平人才加入环境工程领域,推动学科的发展和创新。
二、技术支持1.虚拟仿真技术环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设离不开先进的虚拟仿真技术支持。
包括三维建模技术、虚拟现实技术、交互式模拟技术等,这些技术可以为教学提供逼真的实验环境和场景,保证教学的真实性和可操作性。
2.网络技术虚拟仿真实验教学中心需要借助网络技术实现远程教学和信息共享。
通过搭建完善的网络平台,可以将虚拟仿真实验教学资源共享给更多的学生和教师,打破地域限制,实现全方位的教学支持。
3.大数据技术环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设还需要借助大数据技术进行教学数据的收集和分析。
通过对学生的学习行为和反馈进行大数据分析,可以为教学改进和优化提供科学依据。
三、教学应用1.虚拟实验教学环境工程虚拟仿真实验教学中心可以为学生提供丰富多样的虚拟实验内容,如水质分析、大气污染模拟、环境监测等,帮助学生加深对环境工程实验原理和操作流程的理解。
环境工程虚拟仿真实验教学中心建设探索随着科技的不断发展,虚拟仿真技术在教育领域中逐渐得到应用和推广。
虚拟仿真实验教学中心是以计算机技术为核心,实现虚拟仿真实验教学环境和平台的教学中心。
在环境工程专业中,虚拟仿真实验教学中心对于培养学生的实践能力和创新能力具有重要作用。
本文将对环境工程虚拟仿真实验教学中心建设进行探索和研究。
1.弥补理论学习与实际操作的差距在环境工程专业中,学生需要掌握一定的理论知识,但仅仅是理论学习还不足以满足实际工作的需求。
虚拟仿真实验教学中心可以实现真实环境下的模拟操作,让学生通过虚拟仿真实验,深入了解环保工程的运行操作和处理过程,将知识从理论转化为实践操作,达到弥补理论学习与实际操作差距的目的。
2.提高学生实践能力和创新能力虚拟仿真实验教学中心可以为学生提供一个相对真实、安全、环保、经济的实验场所和平台,以此来培养学生的实践能力和创新能力。
在学生完成实验的过程中可以发现问题进行分析,总结经验与教训。
从而使得学生更能够掌握环境工程实践操作技能和解决问题的能力。
3.丰富教材形式,提高教育教学质量传统的环境工程教学主要以教师上课和实验室教学为主,这种形式已经无法完全满足学生的需求。
虚拟仿真实验教学中心能够丰富教材形式,提高教育教学质量。
通过虚拟仿真实验教学中心的建设,学生可以在不受时间空间限制的情况下进行学习。
虚拟仿真实验教学中心建设的核心是设备的选购,只有选择适合环境工程专业的虚拟仿真实验设备,才能提高学生的实践操作能力和以及创新能力。
需要根据不同的实验内容和操作要求,组合选择虚拟仿真实验设备。
2.虚拟仿真实验教学中心软件的开发虚拟仿真实验教学中心需要软件的支持,软件的开发也是建设虚拟仿真实验教学中心的关键。
软件开发需要注重环境工程专业学科特点,针对性地开发出符合教育教学需求的虚拟仿真实验软件。
该软件应该能够满足环保工程实际操作环境的需求,且性能稳定、图像显示清晰、操作简易。
虚拟仿真实验教学中心建设的同时,也需要对环境工程虚拟仿真实验教学的课程体系进行建设。
环境工程仿真实验教学方法篇11.引言:环境工程仿真实验的意义与背景2.教学方法的种类和特点2.1 传统教学方法2.2 仿真实验教学方法3.仿真实验教学方法的优势3.1 提高学生的学习兴趣和参与度3.2 增强学生的实践和解决问题的能力3.3 提升教学效果和效率4.仿真实验教学方法的实施步骤与注意事项4.1 实验设计4.2 实验操作4.3 实验评估与反馈5.结论:仿真实验教学方法在环境工程教育中的前景正文环境工程仿真实验是一种创新的教学方式,通过模拟真实的工程环境,让学生在实践中学习理论知识,提高解决实际问题的能力。
本文将探讨环境工程仿真实验的教学方法,分析其优势及实施步骤。
传统的教学方法往往以课堂讲授为主,学生很难有机会亲身参与到实际的工程实践中。
而仿真实验教学方法则可以通过模拟真实的工程环境,让学生在实际操作中掌握理论知识,提高实践能力。
仿真实验教学方法具有以下优势:首先,它可以提高学生的学习兴趣和参与度,让学生在实践中学习,更加直观、生动、有趣。
其次,仿真实验可以增强学生的实践和解决问题的能力,让学生在模拟真实的工程环境中,面对实际问题,寻找解决方案。
最后,仿真实验教学方法可以提升教学效果和效率,让学生在短时间内快速掌握理论知识,提高教学效率。
实施仿真实验教学方法需要注意以下步骤和事项:首先,需要根据教学目标和内容设计仿真实验,确保实验的合理性和可操作性。
其次,在实验操作过程中,需要注意安全,避免因操作不当造成意外事故。
最后,在实验评估环节,需要对学生的实验结果进行客观、公正的评价,及时给予反馈和指导,帮助学生更好地掌握知识和提高能力。
总之,环境工程仿真实验的教学方法具有诸多优势,可以提高学生的学习兴趣和实践能力,提升教学效果和效率。
篇2一、引言1.环境工程教育的重要性2.仿真实验在教学中的作用二、环境工程仿真实验教学方法1.实验教学设计1.实验目标的设定2.实验场景的模拟3.实验数据的采集与分析2.互动式教学方法1.学生参与实验设计2.团队合作与讨论3.实时反馈与调整三、教学案例分析1.具体实验项目介绍2.教学过程中的挑战与解决方案四、结论1.仿真实验教学方法的成效2.对未来教学的展望正文一、引言随着社会对环境保护意识的提高,环境工程教育变得愈发重要。
虚拟仿真技术在环境工程学理论及实验教学中的应用虚拟仿真技术在环境工程学中的应用随着计算机技术、图形学技术的不断发展和进步,虚拟仿真技术越来越受到重视,应用范围不断扩展。
虚拟仿真技术在环境工程学的理论及实验教学中的应用也越来越广泛。
本文将从理论分析和实验教学两个方面阐述虚拟仿真技术在环境工程学中的应用。
理论分析方面,虚拟仿真技术提供了一种可视化的方法来展示并模拟环境工程学中涉及到的复杂问题,例如大规模的污染物传输模型、自然界的气候变化及影响等。
通过虚拟仿真技术,可以对复杂问题进行可视化呈现,使得模型的建立和分析工作更加直观,提高了问题分析的精度和实用性。
此外,虚拟仿真技术不受硬件资源的约束,由于可以在计算机系统中进行,可以更加方便和快捷地进行故障分析和数据处理。
在环境模拟方面,虚拟仿真技术可以模拟气体、水和土壤等环境介质的传输规律,并进行污染评估,仿真各种不同污染源的污染物扩散过程和影响区域等。
虚拟仿真技术可以精确地模拟环境问题的各种参数,如流量、污染物种类和浓度等,从而更好地评估环境风险。
通过虚拟仿真技术,可以非常方便、快捷地利用计算机系统搭建模型,让学生学习更加直观、深入,提高模拟分析的准确性。
在环境工程学的实验教学方面,虚拟仿真技术可以提供更多的机遇,让学生们能够在模拟环境下学习和探索环境和资源的互动性,增加实验教学的可行性和安全性。
虚拟仿真技术可以提高学生实验操作的成功率,使得学生们能够更加自由地进行实验,降低师生实验风险,使得实验数据质量得到更好的保证。
通过虚拟仿真技术,还可以对学生的实验操作和数据分析能力进行更加准确和全面的评估,从而提高学生们的实验技能和分析水平。
虚拟仿真技术还可以提供更多的应用场景,用到环境工程学的复杂的和富有挑战性的问题中。
例如,它可以用于城市水环境建模,模拟城市排水处理系统在线组成与安全问题,进一步优化城市环境和水资源能力。
虚拟仿真技术还可以应用于大规模气象现象的默认建模和仿真,包括大气循环和海洋运动,评估和预测气候变化对生态系统和能源资源的影响。
实操结合仿真模式在环境工程专业实验教学中应随着科学技术的进步,特别是计算机、多媒体技术、网络技术的发展,传统的教学思想、教学方法、教学手段都面临着前所未有的挑战,仿真实验已成为一种新的发展趋势,在高等学校的实验教学中崭露头角[1,2]。
虚拟实验室已经能够在特定数值模型的基础之上,对现实中的物理化学过程、生命过程、实验过程、操作流程等实现软件模拟,接受虚拟场景中的输入并经过模型计算,对操作结果和实验现象进行呈现或再现,从而达到对真实实验系统的模拟[3]。
应对目前社会对应用技能型人才需求,高校深化供给侧改革,环境工程专业实验课学时增加,涉及面更广,随着实验项目的增多,需要的仪器设备更繁杂、占用实验场地更多,实验材料消耗更大,从而总体实验费用升高,所有这些弊端都迫切需要改变传统的实验教学模式,模拟仿真实验手段则恰好弥补了传统实验教学模式的不足。
一、传统“实操”模式在实验教学中局限性在环境工程实验教学中,传统“实操”模式下,学生在实验现场,直接接触各类实验仪器设备、药品、实验材料,身临其境,实际操作,提高动手能力,很好地完成教学大纲对实验基本操作能力训练的要求。
虽然传统“实操”模式在实验教学中有着不可替代的作用,但也存在一定的局限性:(一)实验总体费用高满足当前应用型人才培养对学生动手能力的要求,学生数量增大,实验项目增多,采用传统“实操”模式,需要的仪器设备多,种类繁杂,维护工作量极大,实验材料消耗也不小,实验场地紧张,实验总体费用高。
(二)实验环境不环保环境工程专业的实验中,经常使用有毒有害、易燃易爆危险化学药品及影响实验人员健康的菌种,实验过程中,不可避免产生毒害气体、污染环境废水、废渣,实验环境不环保,长期累积对大环境也存在污染。
(三)部分实验大纲要求难满足实验中涉及先进大型贵重仪器设备,很难让学生人手一台,亲自操作,学生往往走马观花,了解皮毛;校内不具备固体废弃物焚烧装置、SBR 水处理装置等,更难满足学生需求;即便购买一些实验装置,学生也很难观察其内部结构,在有限的学时内,反复操作,寻找最佳实验参数。
环境工程虚拟仿真实验教学中心建设探索环境工程虚拟仿真实验教学中心建设是为了提高学生的实践能力、唤起学生的学习兴趣、提高学生的综合素质而开展的。
虚拟仿真实验中心可以将学生带入一个真实的环境工程实验环境,在实验室内学习环境工程的基本理论和操作技能,同时能够提高学生的实践能力、提升学生的综合素质。
本文从环境教育的重要性、虚拟仿真实验教学中心的建设和运行管理三个方面展开探讨。
一、环境教育的重要性环境教育是指通过教育活动,培养学生保护环境和可持续发展意识,使学生自觉地行使环保职责,积极参加环境保护工作的过程。
环境问题已经成为当今社会面临的一种全球性挑战,环境问题的严重程度也给人们带来了巨大的压力。
保护环境、可持续发展是我们所面临的共同责任,环境教育有助于提升公众对环境问题的认识和理解,从而激发环保意识、提高环保素质。
而环境工程虚拟仿真实验教学中心建设则是环境教育中的一种方式。
虚拟仿真实验教学中心需要完善的设备和技术条件来支持。
通常包括环境工程实验设备、虚拟仿真实验软件、虚拟仿真实验平台等。
环境工程实验设备是环境工程虚拟仿真实验教学中心的核心,主要用于展示实验原理、示范实验操作、实现实验效果。
虚拟仿真实验软件是环境工程虚拟仿真实验教学中心的另一个核心,主要用于模拟环境工程实验过程,让学生模拟实验操作,从而提高实践能力。
在运行管理方面,虚拟仿真实验教学中心需要专门的管理和运行团队。
该团队需要具有丰富的教学和实践经验、熟悉环境工程实验、熟悉虚拟仿真技术等相关领域,能够保证虚拟仿真实验教学的正常运行。
此外,虚拟仿真实验教学中心还需要加强教学质量保障工作。
例如,对教师的培训和考核,对学生的实习、考核等方面需要严格管理。
同时还需要通过不断的反思和改进,完善教学内容和方法,提高虚拟仿真实验教学的质量和效果。
三、结语随着社会的进步和科技的发展,环境问题越来越受到关注。
环境工程虚拟仿真实验教学中心的建设和运行也越来越受到教育部门和社会各界的重视。
虚拟现实在环境保护教育中的运用近年来,随着虚拟现实(Virtual Reality,简称VR)技术的快速发展,它在各个领域的应用也逐渐受到了广泛关注。
在环境保护教育中,虚拟现实技术的运用为学生提供了身临其境、亲身体验的学习方式,极大地增强了教育的趣味性和实效性。
本文将探讨虚拟现实在环境保护教育中的运用,并分析其优势和挑战。
一、虚拟现实技术在环境保护教育中的应用1.仿真实验方面虚拟现实技术可以模拟各种环境场景,为学生提供一个真实的实验环境。
以水生态系统为例,学生可以通过虚拟现实设备进入一个虚拟的湖泊环境,观察水中生物的行为,分析水质的变化,并进行相应的实验操作。
这种真实的仿真实验可以提高学生对环境保护知识的理解和学习兴趣。
2.实地考察方面传统的环境保护教育常常依赖于学生的实地考察,然而由于经费、时间等限制,实地考察并不能在所有学校都进行。
虚拟现实技术的应用可以解决这一问题。
学生可以通过虚拟现实设备,随时随地地进行实地考察。
例如,他们可以参观一个虚拟的国家公园,了解其中的生态保护情况,并与虚拟导游进行互动交流。
这种灵活的实地考察方式可以大大扩展学生的学习范围,提高他们对环境保护的认识。
3.情景模拟方面虚拟现实技术可以模拟各种环境保护情景,让学生在虚拟环境中亲身经历。
例如,学生可以体验到捡垃圾的艰辛,在虚拟环境中亲眼目睹环境污染对生态系统的危害等,让他们更加深刻地理解环境保护的重要性。
这种情景模拟的学习方式可以激发学生的兴趣,提高他们的学习积极性。
二、虚拟现实技术在环境保护教育中的优势1.增强学习的趣味性传统的环境保护教育往往缺乏趣味性,学生的学习兴趣难以被激发。
而虚拟现实技术可以通过模拟真实场景,提供身临其境的学习体验,使学生更加投入其中,从而增强学习的趣味性。
2.提高学习的实效性由于虚拟现实技术可以提供一个真实的环境,学生可以通过亲身体验来学习环境保护知识。
这样的学习方式不仅可以加深学生对知识的理解,还可以提高学习的实效性,使学生更好地将所学知识应用于实际生活中。
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。
目前,国内各大高等院校普遍认可的教材是胡洪营等主编的《环境工程原理》(高等教育出版社)。
课程主要内容包括环境工程原理基础、分离过程原理和反应工程原理三部分,环境工程原理基础主要讲述物料与能量衡算、流体流动及热量和质量的传递的基本理论和方法;分离过程原理部分主要讲述环境工程中涉及到的分离过程(沉淀、过滤、吸附、吸收等)的基本原理与理论;第三部分主要涉及到的微生物反应器的动力学、计量学计算等知识[1]。
课程内容涉流体力学、反应工程学、工程学、生物工程学、化工原理等诸多课程,本课程的学习为环境工程专业后续专业课的学习奠定良好的基础与保障。
此外,该门课程紧密结合环境工程实践,对涉及到的基本原理进行了阐述,是环境工程专业的学生从事环境或化工工作重要的基础课。
因此,《环境工程原理》课程的教学质量具有非常重要的理论和实践意义。
盐城师范学院环境工程专业《环境工程原理》课程总学时64。
针对以往学生反馈该课程普遍存在的课程量大,学时少及概念抽象等问题,传统的《环境工程原理》课程教学方式已然不能有效提高学生学习该课程的效率。
因此,为进一步提高该课程的教学水平,亟需寻求新的教学方法与策略。
2传统教学过程在《环境工程原理》课程中存在的主要问题经过前期的调研发现,《环境工程原理》课程传统教学存在的几个主要问题有:(1)课程传统教学主要以教师讲授为主,但是里面涉及到的很多概念较抽象,缺少案例及模型的引入,导致课堂枯燥乏味,学生学习兴趣较差。
(2)课程课时少,课堂教学进度过快,学生容易跟不上,时间久了,学生兴趣更加不足。
(3)学生基础薄弱,自我学习的意识太差,不能做到课前提前预习,课后复习,也不能积极与任课老师讨论。
3虚拟仿真辅助《环境工程原理》课程教学的可行性虚拟仿真课程是一种通过计算机来模型现实的新型教学形式,具有突破传统课堂教学模式局限,借助仿真软件的现实模拟化操作演练,学生能够快速高效的理解工艺流程,提高教学质量[2]。
当前,虚拟仿真课程已经成为各专业教学的新模式。
这种教学模式能够极大激发学生的学习兴趣,调动学习主动性,使学生不再凭空去想象模型、设备及工艺,有利于联系实际去学习课程。
(1)在《环境工程原理》课程教学中,引入虚拟仿真课程的教学模式,可以让学生更加直观的观察到课程中化工工艺与环境工程应用中的各种设施、设备的构造,在丰富学生知识的同时抓住学生的眼球,把学生从过去听课者的角色释放出来,以第一视角去接触相关设备、工艺,提升对课程学习的兴趣。
(2)与课程匹配的《环境工程原理》课程实验需要较大的场地,工艺流程复杂,实验室建设花费昂贵,导致很多实验无法开设,一定程度上抑制了学生进行学习和实验操作的积极性,教学效果明显降低[3-4]。
利用虚拟仿真的方法,可以让学生系统学习《环境工程原理》课程的主要知识点和熟悉实验操作流程以及注意事项,从而解决实验课无法开设这一弊端,大大提高教学质量。
为改变传统《环境工程原理》课程教学存在的弊端及不足,激发学生自主学习的积极性,提高《环境工程原理》课程教学质量,我们将虚拟仿真课程引入到《环境工程原理》课程的教学中,取得较好的教学效果。
4虚拟仿真在《环境工程原理》教学中的具体应用虚拟仿真教学通过模拟课程涉及到的化工及环境等工艺设计流程,在动画和第一视角中让学生体验到本课程学习的乐趣,加深学生对课程工艺流程的理解,最终提高课程教学效率[5-6]。
学院目前拥有的仿真软件主要包括化工原理仿真软件,环境工程虚拟仿真软件。
在过去的一学期里,在《环境工程原理》课程中涉及到各种设备、管路、反应器的章节授课前,利用已有的虚拟仿真软件,将课程的知识点以及一些典型工艺展现在学生面前,并通过对典型工艺的讲解,让学生更加深刻的认识到各个工艺,设备中涉及到的知识点,提高教学质量。
在理论课后,通过对学生在课上不懂的知识点进行整理,最后通过虚拟仿真课程进行系统的、科学的解析,引导学生去解决问题,激发学生的学习兴趣,提高教学质量,这样更加针对性的去教学;对于学生短时间内无法全面理解及掌握的知识点,通过虚拟仿真动画的模式去引导学生自主学习,培养学生发现问题,解决问题的能力。
通过虚拟仿真实验模拟课程向学生展示环境工程或化工工艺中自动控制的基本原理,并对环境、化工生产中涉及到的一些突发事故的处置进行了解,能够并能解决工厂在自动化生产中遇到的一些控制及应急处理措施,提高学生实际处理问题的能力及安全意识。
5结语针对传统《环境工程原理》课程教学存在的弊端,在过去的一学期里,我们在《环境工程原理》课程教学中引入了虚拟仿真课程,一方面让学生与工程设备接触,抓住学生的学习兴趣;另(下转第214页)[收稿日期]2019-07-07[基金项目]盐城师范学院博士科研启动基金(72061871011C)[作者简介]温小菊(1990-),男,赣州人,博士研究生,主要研究方向为水污染控制。
广东化工2019年第17期·214·第46卷总第403期经过美国等国家的研究,仿真医学教育能够作为教育策略引领学生获得知识及操作技能并且其中重要的是能够改善患者安全。
Scalese的回顾得出结论基于仿真医学教育在临床机构或者其余研究明确有效[7]。
临床技能操作中心很大程度上是在一个非现场进行模拟(OSS)设置在模拟中心,通过联合仿真教育后,研究解决的能力明显上升,现阶段已经能开展的技能包括高级心脏生命支持,腹腔镜外科技术,中央静脉导管插入心脏听诊,胸腔穿刺术等相关操作[7]。
研究证明提高腹腔镜手术技能包括胆囊切除术,仪器和摄像机导航和处理,缝合组织等。
两个研究表明能够明显改进的性能在高级心脏生命支持指南包括反应在实际病人中,可以提高心脏听诊技能,包括识别和解释的心音和杂音是提高医学生的基本技能,血液透析导管插入,胸腔穿刺术,中央静脉导管插入。
通过仿真教学可以模拟手术方法与方式的带来的不同效果,例如骨折固定术中通过仿真模拟可以了解到手术的各种路线及方式,通过实验技能操作可以明确手术的手感及固定方向及方位等知识,能够明显提高医学生的学习兴趣及加强教学目的的形成,学习效果较前应有明显提升。
总的来说,临床技能操作中心的教学模式是一种新兴的教学模式,其中教学理念是一个复杂的教育干预[8]。
学习环境在医学教育是一个高度话题讨论。
各种研究表明,学习环境的相同可以更好的应用,回忆和检索相关学习内容,有助于学习曲线的深入。
而学习环境可以由仿真教学的方式进行相关方面的完善,规划和引导的临床技能操作中心与仿真教学相结合,是能够影响学生对于操作或者理解的进一步加强。
4仿真教学模式与临床技能中心结合以后的发展临床技能操作中心中理解为重要的是,可以提高模拟的有效性,从而准备参与执行临床。
仿真医学代表的是新时代的发展,信息化等各种进步,两者进行有机结合后,能够在模拟现实的方式中参与技能操作,从而有着明确的反馈,例如进一步的手感及感官,明确的患者反馈信息等等一系列的进一步发展能够使教学发挥进一步的力量,让医学生对知识了解更深刻,更完善。
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