模擬仿真軟件在水處理工程實踐教學中的探索與應用

張永合

摘要：本文主要根據水處理工程實踐教學現狀，依托模擬仿真軟件時間教學優勢，探索了模擬仿真軟件在水處理工程實驗教學中具體應用，以推動教學高效開展，大力提升教學質量。

關鍵詞：模擬；仿真軟件；水處理工程；實踐教學；應用

引言

伴隨著仿真技術快速發展及仿真軟件廣泛普及，利用仿真軟件能夠對現實生產情況模擬，彌補了以往實踐教學的不足。模擬仿真軟件輔助教學在教育及教學中已經展現其顯著優越性，可推動教育發生變革，讓教學方式及教學模式發生翻天覆地變化，促進教育發展。大學在水處理工程實踐教學中，因為傳統教學模式及教學方法存在一定缺陷，難以適應現代化社會對于人才培養的需求。這就要求學校在先進教學理論指導下，借助現代化教學儀器設備及教學軟件對教學手段和傳統實踐教學模式進行優化完善。強化仿真軟件在實踐教學應用，可在較短時間內提出具有啟發性及典型性的問題，讓學生對實踐知識進行了解及探討，激發學生創新思維，培養學生良好學習興趣。憑借模擬仿真軟件實踐教學，可提升廣大學生在教學中踴躍性和主動性，給學生自主學習及實踐提供有利條件，使學生對于理論與實踐能力能夠更好融會貫通，大大提高實踐教學水平。

1模擬仿真軟件在實踐教學中的重要意義

1.1可以培養學生綜合能力

與傳統教學相比較，憑借仿真軟件，廣大學生能夠學習到更為繁瑣及實際的專業知識。由于條件局限性，在以往教學實踐中，需要把相對繁瑣知識盡可能簡化，才能對其展開分析，而利用仿真軟件，可以對系統一些參數做出改變，且憑借仿真結果展開交互式及可視化顯示，同時能夠對這些變化對系統所產生的影響及時做出評估，并且實時展開分析。所以，借助于仿真軟件開展實踐教學，可以培養學生自主構思學習能力、對于知識探索能力及研究能力，還能培養學生良好學習興趣，對于培養富有創新精神、探究精神及實踐操作能力的人才十分有利，對學生進行科研工作及今后利好發展奠定良好基礎。

1.2模擬仿真軟件給教學雙方均給予有利的平臺

模擬仿真軟件涵蓋了數學、電子信息技術、物理、信號處理、計算機技術以及有關的測試技術。將模擬仿真軟件應用到比較專業實踐教學中，使學生能夠真切的體驗到有關專業現場工作情境，同時還能夠對專業性的儀器設備進行合理運用，從而實現對學生構建有效的工程實踐環境，強化學生的創新能力以及實踐操作技能的培養。

2實物實踐在水處理工程實踐教學的現狀

2.1污染嚴重

水處理工程屬于一種實踐技術學科，需對水處理的一些基礎技能進行熟練了解以及運用，這樣在實踐教學中，便需要開展一系列實驗來加深學生對課程深入掌握。而在具體的實驗中，往往需要采用大批量的各種化學藥劑，其中涵蓋許多復雜的污染成分。同時，時間之后有些水往往沒有進行相關處理便直接排入外界環境中，進而造成嚴重水體污染，再者，因為水中夾雜部分能夠揮發的污染物也會污染室內空氣。

2.2實驗操作繁瑣，教學效率低

在水處理工程實踐教學中，以往的實物教學形式，一般在學生自身進行實驗操作之前，老師需要耗費大量的時間向學生講解實驗原理以及操作流程，接著給學生做出比較實驗的簡單示范。這樣的教學模式相對單一，學習起來特別繁瑣枯燥，教學效率相對較低，而且在演示方面也比較籠統，缺乏全面性以及精細化，部分學生若沒有看清楚老師的操作演示，將會對整體實驗過程、操作技術以及相關分析知識的掌握均會產生不同程度的影響，從而無法達到最佳的實踐學習效果。

3.模擬仿真軟件在水處理工程實踐教學中的應用

3.1讓學生提前為實踐教學做好充分準備

憑借模擬仿真軟件能夠將教科書上比較枯燥乏味的知識轉換為聲音、文字、圖片、視頻以及動畫等各類多媒體信息，創建成內容豐富、形式多樣的教學模板，可以使學生對于教學知識更為易于理解以及掌握，同時也增加了實踐教學的趣味性和靈活性。這樣能夠大大減少學生由于實踐教學前期工作準備不足而導致的實驗效果不佳的局面。再者，能夠讓學生提前知曉實踐實驗的操作流程以及具體步驟，還有實驗中注意事項，易出現的問題以及應對方法， 培養學生對于問題的獨立思考能力及處理能力，進而提升實踐教學實驗操作的成功率，盡可能地取得教學雙方共贏的教學目的。

3.2對實驗環境進行改善，有效處理好污染問題

通常情況下，大部分的水處理工程實踐操作具有一定的危險性。在實驗中所用到的化學物內有些含有大量有毒性的化學成分，所以在實踐操作時往往存在極大的安全隱患，但通過模擬仿真軟件進行實踐教學，便能夠有效規避這些問題。利用模擬仿真軟件可以對實驗環境進行不斷改善以及優化，讓學生在無污染、無毒、無危險的環境中進行實踐。再者，因為以往的教學中，因為實驗室會因為場地、經費以及試劑等相關因素的限制，致使一些實驗無法較好的展開，憑借仿真實踐教學，能夠把部分比較復雜的實驗在模擬的環境內進行，涵蓋某些劇毒性、探究性、破壞性以及綜合性的實踐操作，還能夠打破空間以及時間的制約，將復雜性的實踐轉變為簡單的操作，從快變慢，由靜變動，引起學生的關注，激發其對實踐教學的良好興趣。

3.3模擬整個生產過程情況

通常水處理工程實踐教學中所開展的實驗一般屬于某個工藝環節的一個反應器，難以實現對全部工藝生產過程的所有實驗條件 而借助于模擬仿真軟件不但能夠對生產工藝的各個環節的情境進行模擬，而且還可以掌握整個過程的工作狀況。同時還能夠對某些條件做出相應的改變，讓學生自主探索以及研究該如何確保其處于正常工作狀態，這樣不但可以有效調動學生學習的踴躍性和主動性，而且可以對學生所掌握的理論知識進行更為生動靈活地驗證。

3.4促進實踐教學的可視化與形象化

在水處理工程實踐教學中，借助于仿真軟件，可以全面模擬實驗中所涉及到的各類實驗工具、環境以及化學藥劑等，讓學生如同身臨其境一般，通過顯示屏的展示可以將動態和靜態相融合，將宏觀縮小，將微觀擴大，在有限的時間內從各個層面對水處理工程實踐過程進行展示，讓教學知識變得更為具體和形象，從而取得最佳的實踐教學效果。

4結語

隨著信息技術以及計算機技術、仿真技術等現代化新進技術不斷發展進步，學校實踐教學理念也得到更新。模擬仿真軟件已經開展逐步運用到水處理工程實踐教學中，特別是在課堂的實時實踐教學中具有顯著的優勢，能夠大大培養學生的學習興趣以及創新能力、探究能力以及自主構思能力，從而逐漸優化教學的互動以及發展，進一步提升水處理工程實踐教學質量，取得最為理想的教學效果，達到培養具有創新思維能力以及實踐操作能力的技術人才的最終目的。

參考文獻：

[1]許寧，朱延美，何志勇.仿真技術在水處理實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索.2005（11）.

[2]馮長江，陳月魁.論仿真實驗在實驗教學中的地位和作用[A].全國高等學校電子技術研究會論文集[C]，2010.endprint