流體輸送綜合3D實訓仿真教學應(yīng)用透視

王小瑞，董 鵬

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730060)

流體輸送綜合3D實訓仿真教學應(yīng)用透視

王小瑞，董 鵬

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學院，甘肅 蘭州 730060)

為了提高學生適應(yīng)能力和學生工程素質(zhì)能力，進行了流體輸送綜合3D實訓虛擬仿真軟件的開發(fā)和設(shè)計，并對化工 3D仿真軟件在教學中的應(yīng)用進行了探討。

3D仿真；流體輸送；實踐教學

1 引言

隨著科學技術(shù)和經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，化工各企業(yè)對高素質(zhì)工程技術(shù)人才的要求標準也隨之攀爬。而在人才培養(yǎng)方案中所用的實踐教學方法及手段起著中流砥柱的作用，雖然2D各個化工仿真軟件都已廣泛應(yīng)用于教學各領(lǐng)域，但教學的主宰性根本比不了3D，所以3D實踐教學引起了教學中一場重大變革。但作為重點人才培養(yǎng)的高職高等院校卻面臨著學院教學條件受限以及當代化工企業(yè)不愿意接納學生進廠實習、現(xiàn)場學習的問題，進入現(xiàn)場生產(chǎn)實習單位，也根本無法保證提高學生進行工程能力分析和解決問題方法等能力，傳統(tǒng)化工原理實驗教學將受到巨大沖擊。3D仿真實踐教學將成為一種高職院校教學發(fā)展必須要完成的任務(wù)，特別是在化工原理這門專業(yè)基礎(chǔ)課程的傳統(tǒng)2D教學仿真，必須跟上時代的步伐，引領(lǐng)學生快速與需求的技術(shù)接軌，最重要的是化工原理仿真在化工原理教學中起著橋梁作用[1～3]。

化工原理單元操作頗多，筆者只介紹流體輸送綜合3D實訓仿真在教學實踐中的優(yōu)點以及運用深意。

2 流體輸送綜合3D實訓仿真內(nèi)容

運用 3D 虛擬仿真技術(shù)對化工原理仿真室及實驗裝置進行建模，對化工原理理論、裝置和操作等內(nèi)容進行分析，使學生能夠通過對化工原理3D仿真軟件的使用達到預習和虛實結(jié)合的作用，提高對其工程素質(zhì)能力的培養(yǎng)效果[4]。

流體輸送綜合3D實訓仿真內(nèi)容：①離心泵測定，②直管阻力測定，③局部阻力測定，④節(jié)流式流量計測定，⑤離心泵特性曲線，⑥管路特性曲線。

3 流體輸送綜合3D實訓仿真目的

了解流體輸送綜合實訓裝置的基本原理和主要設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點，能夠正確通過理論指導使用并維護設(shè)備；學會判斷異常現(xiàn)象并學會檢修故障；能夠根據(jù)工藝條件正確選擇設(shè)備的類型及型號；學會根據(jù)工藝要求正確操作流體輸送設(shè)備完成流體輸送任務(wù)；能實現(xiàn)手動和自動無干擾切換操作。能熟練操控DCS控制系統(tǒng)。能根據(jù)異常現(xiàn)象分析判斷故障種類、產(chǎn)生原因并排除處理。最終培養(yǎng)學生成為具有高職業(yè)道德和團隊合作精神的合格人才。

4 3D仿真實驗的優(yōu)點

(1)仿真帶有游戲的特點，將理論知識以完成任務(wù)的游戲模式展現(xiàn)給學生，使得學生接收特別容易。

(2)仿真操作簡便，工藝流程形象逼真：化工原理3D仿真可以簡易、快速而形象地得到摸擬仿真效果和結(jié)果。這種形象逼真生動的3D仿真教學，使學生產(chǎn)生身臨其境一般的體驗與操作體會。

(3)數(shù)據(jù)處理、計算、結(jié)果分析自動化：采用3D仿真實訓可以大大減少數(shù)據(jù)處理時間，仿真所要數(shù)據(jù)處理可以用計算機計算完成，并將數(shù)據(jù)在各種坐標圖上自動描點，然后回歸并畫出連續(xù)、平滑的曲線。

(4)3D仿真軟件極具擴展性和實用性，從學生以后發(fā)展角度可以看出，高職院校以及大學建造3D仿真實訓基地，是必不可少的途徑。

5 3D綜合仿真的運用意義

流體輸送綜合3D實訓仿真教學方法跟隨時代的變遷，以虛擬仿真設(shè)備為模擬現(xiàn)場，運用身臨其境般的教學游戲手段，并且結(jié)合現(xiàn)代化的教學手段，可以達到了最有效的目的，使得學生的實際動手能力大大提高，這是一場教學的變革，將仿真改革融入教學，使得學生對于以后化工環(huán)境有一個初步的感官認識。因此在實訓教學中運用3D仿真已經(jīng)成為化工人才培養(yǎng)教學改革的新目標與新挑戰(zhàn)，具有頗深的意義。

[1]李明田.淺談化工原理仿真實驗在教學實踐中的研究[J].科技與教育,2007(454):70.

[2]李金云.淺談高校化工原理實驗教學中的計算機輔助教學——仿真實驗[J].濰坊學院學報,2002,2(2).

[3]陳祖福.迎接知識經(jīng)濟時代,轉(zhuǎn)變教育思想觀念,振興和創(chuàng)新高等教育[J].大學化學,1999(1).

[4]石 智,隋國哲,姜澤鈺，等.3D虛擬仿真技術(shù)在化工原理實驗中的應(yīng)用[J].高師理科學刊,2015,35(10):96～98.

2016-07-26

王小瑞(1985—)，女，講師，碩士，主要從事綠色催化方面的教學工作。

董 鵬(1986—)，男，助教，博士，主要從事化學工程方面的研究。

G20

A

1674-9944(2016)17-0171-02