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南京惠言達電氣有限公司成立于2019年，座落在南京六合市商圈,。9年備件銷售積累,，公司主要經(jīng)營歐、美等國的閥門,、過濾設備、編碼器,、傳感器,、儀器儀表、及各種自動化產(chǎn)品,，公司全力貫徹“以質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品和完善到位的技術(shù)服務客戶”的經(jīng)營宗旨,，服務于國內(nèi)的流體控制和自動化控制領(lǐng)域。節(jié)省了中間環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn)費用,，能夠把更優(yōu)惠的價格提供給用戶,。通過發(fā)展我司已經(jīng)自動化設備和備件供應商，主營產(chǎn)品廣泛應用于冶金,、造紙,、礦山、石化,、能源,、集裝箱碼頭、汽車,、水利,、市政工程及環(huán)保以及各類軍事、航空航天,、科研等領(lǐng)域,。
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誠信不欺S+B主令控制器VNS02FN18SKERIPZ9P1

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以《農(nóng)業(yè)環(huán)境保護》課程中污水處理實驗教學為例,，促進理論與實踐的有機結(jié)合,，基于虛擬仿真實驗使學生直觀地掌握工程技術(shù)實驗過程中的基本方法，培養(yǎng)學生分析問題和解決實際工程問題的能力,，為當前大學生工程技術(shù)創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供教學新方法,、新途徑。

［關(guān)鍵詞］工程技術(shù)；創(chuàng)新能力,；實踐教學,；虛擬仿真

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)被引進到各大高校實踐教學之中,，在工程技術(shù)類專業(yè)教學中發(fā)揮著重要作用,。農(nóng)業(yè)環(huán)境保護是一門與再生資源能源技術(shù)、化學工程,、材料工程,、生物學、經(jīng)濟學,、管理學等多門學科都有交叉的綜合性學科[１],。在目前的教學方案中，實驗和實習等實踐環(huán)節(jié)已經(jīng)貫穿整個教學過程,，在培養(yǎng)學生工程意識,、科學求實與創(chuàng)新精神，提高學生工程實踐能力和綜合素質(zhì)發(fā)揮重要作用,，為環(huán)保行業(yè)發(fā)展中復合型,、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定基礎[２]。污水處理是農(nóng)業(yè)環(huán)境保護課程教學中的核心內(nèi)容,，其處理工藝流程與設備構(gòu)造在教學中難以直觀體現(xiàn),，加之其影響因素復雜，學生難以把握現(xiàn)象全貌,。為了改善這個弊端,，采用虛擬仿真實訓結(jié)合實際操作進行學生的培訓，以其逼真的“現(xiàn)實”感牢牢吸引學生,，將情景教學與探討問題導向式教學法進行融合,，使學生帶著問題邊體驗、邊學習,，發(fā)揮潛能,，提高解決問題能力，從而改變傳統(tǒng)教學模式,，實現(xiàn)綠色實驗教學。

一,、虛擬仿真技術(shù)在污水處理實踐教學中應用

學生可在污水處理實訓基地與虛擬仿真軟件間穿梭,，充分體驗現(xiàn)實與虛擬優(yōu)勢互補帶來的操作滿足感?？蛇M一步提高學生實踐操作能力,，分析問題解決問題以及創(chuàng)新能力，從而真正的掌握操控處理設備技術(shù)。

（一）構(gòu)建高度仿真的虛擬工廠環(huán)境,、能實不虛,，虛實結(jié)合，激發(fā)學生興趣實現(xiàn)綠色實驗教學以實際生產(chǎn)工藝為原型,，根據(jù)污水廠工藝流程的實際情況,，使學生深入到模擬現(xiàn)場進行實際操作，以動態(tài)形式逼真地展示廠區(qū)內(nèi)概況,、工程相關(guān)設備的內(nèi)部構(gòu)造,、工作原理以及相關(guān)工藝流程的動態(tài)演示等。綜合訓練學生對于流程工藝,、環(huán)保設備,、分析儀表、系統(tǒng)控制,、電氣操作等方面的能力,。憑借虛擬現(xiàn)實、多媒體,、大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡通信等技術(shù),，讓學生在虛擬環(huán)境中開展學習和實驗，了解設備運行時內(nèi)部狀態(tài),、人機互動,，加深學生對相關(guān)知識的理解，激發(fā)創(chuàng)新思維與興趣,，降低實驗成本,、減少環(huán)境污染，提高實踐環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量,，有效開展綠色實驗教學,。

（二）虛擬平臺自動化控制，教師學生自主設計,，開展自主研究活動,，培養(yǎng)學生工程應用能力，建立科研創(chuàng)新理念通過校內(nèi)工程模擬實驗平臺專業(yè)實驗的訓練,，實時展現(xiàn)污水處理的過程與現(xiàn)象,，包含了污水處理廠的兩個工藝，即A2O和AB兩套工藝,，同時設計了深度處理,、污泥處理與回流及水質(zhì)監(jiān)測與分析等單元，讓學生初步建立起工程概念,。采用3D場景模擬污水處理現(xiàn)場的實際狀態(tài),，教師學生可以自主設置各種可能的選項,、障礙、問題,，引導學生對所出現(xiàn)故障緊急采取應對措施,，逐步熟悉和掌握潔凈區(qū)管理、生產(chǎn)崗位操作,、污水處理中污水指標的檢驗操作,。通過問題模式激發(fā)學生興趣，提高解決問題能力,，為環(huán)保企業(yè)培養(yǎng)應用型,，創(chuàng)新型，技術(shù)性人才奠定基礎,。

（三）系統(tǒng)的模塊式知識點訓練,，仿真練習與考核，輔助教學,，豐富教材內(nèi)容,，提高實驗教學質(zhì)量設計了系統(tǒng)的知識點模塊，包含有豐富的教學素材,，借助文字,、圖片、flash,、三維模型,、音頻、視頻等形式,，對水處理工藝設計與水質(zhì)指標標準評價等相關(guān)知識進行講解,。通過模擬仿真系統(tǒng)，了解原本書本中二維圖片和文字描述的情景,，改變原有的理論強而實踐弱的缺陷,，能夠在原有理論基礎上，進一步地提高學生實踐操作能力,，了解未來用人單位對人才所應具備的能力的真實需求,，實現(xiàn)了模擬仿真軟件輔助教學的功能。通過虛實結(jié)合,，有效訓練了學生創(chuàng)新實驗和解決實際問題的能力,，使理論知識更好的應用于實踐，提高實驗教學質(zhì)量,。

二,、污水處理虛擬仿真實驗教學體系與模塊組成

污水處理虛擬仿真實驗堅持“能實不虛”的原則，從污水處理設備單元操作的實際出發(fā),，將實驗教學中無法觀察到的現(xiàn)象及實施困難、高危、高成本,、高污染的單元操作采用3D虛擬仿真的形式整體展現(xiàn),。在教學中，采用線上線下相結(jié)合的方式,，在線統(tǒng)計學生在虛擬仿真實驗中出現(xiàn)的問題,，在課堂或?qū)嶒灛F(xiàn)場中進行深入講解，實現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實實驗教學之間的良性互動和互相促進,。加深學生對污水處理基本單元操作中理論知識的理解,，調(diào)動學生學習積極性，發(fā)揮潛能提高自主學習意識,，提高教學質(zhì)量與效果,，滿足本科教學需要，污水處理中虛擬仿真實驗共分4個教學模塊,，以不同模式展現(xiàn)給學生,。

（一）A2O工藝虛擬仿真模塊A2O法又稱AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Ox-ic一個字母的簡稱（厭氧—缺氧—好氧法）,，是一種常用的污水處理工藝,，可用于二級污水處理或三級污水處理，以及中水回用,，具有良好的脫氮除磷效果,。主要包括四種構(gòu)筑設備：粗格柵、細格柵,、曝氣沉砂池,、生物反應器、厭氧反應器,，原污水與從沉淀池排出的含磷回流污泥同步進入,，本反應器主要功能是釋放磷，同時部分有機物進行氨化,；缺氧反應器,，要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應器送來的,，循環(huán)的混合液量較大,，一般為2Q；好氧反應器—曝氣池,，這一反應單元是多功能的,，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此處進行,?；旌弦簭倪@里回流到缺氧反應器,。

（二）AB工藝虛擬仿真模塊在AB工藝虛擬仿真模塊中主要包括粗格柵、細格柵和曝氣沉砂池,；A段曝氣池工藝將曝氣池分為高低負荷兩段,，各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段（A段）停留時間約20～40分鐘,，以生物絮凝吸附作用為主,，同時發(fā)生不*氧化反應，生物主要為短世代的細菌群落,，去除BOD達50%以上,；中沉池及T型氧化溝工藝處理的整個過程如進水、曝氣,、沉淀,、污泥穩(wěn)定和出水等全部集中在氧化溝內(nèi)完成，早的氧化溝不需另設初次沉淀池,、二次沉淀池和污泥回流設備,。學生以可操作模式和飛行模式之間自由切換，在飛行模式下,，學員可自由游覽廠區(qū),，了解廠區(qū)總布局。

（三）教師評價模塊體系教師可通過仿真軟件布置作業(yè),、處理故障,、操作時長等場景，仿真崗位中選擇對學生進行目的性實驗教學和考核評價,，感受真實,，加深印象，可以通過考核模塊分析學生成績,，指導學生更深入地學習實踐技能知識,，理解污染處理工藝過程和構(gòu)筑物設計原理，了解生產(chǎn)一線的操作過程與操作技能,，培養(yǎng)學生運用理論知識分析問題,、解決工程實際問題的能力，使實驗教學更好的服務于社會,。

三,、結(jié)語

虛擬仿真實驗項目進一步完善與豐富課堂教學與工程實踐內(nèi)容，多維度呈現(xiàn)學習和訓練內(nèi)容,，不斷改進虛擬仿真時空環(huán)境從視覺,、聽覺和動覺上吸引學生，激發(fā)學習者的學習興趣,。為使用者開啟自選模式,，為其目的性實驗滿足實驗條件,，讓學生在*開放的實驗環(huán)境下完成綜合實訓，進一步提高學生的分析和解決問題能力,，使學生真正了解工程技術(shù)實踐與流程,，終達到提升學生自主設計和創(chuàng)新實踐的能力,。與此同時,，可實現(xiàn)構(gòu)建教育大化的資源共享平臺，將打造為一個學科融合,、網(wǎng)絡共享虛擬仿真綜合實踐基地,，面向全社會高校和企業(yè)培訓員工開放使用，為范圍內(nèi)環(huán)保企業(yè)員工提供培訓和考核平臺,，全面提升教育資源利用率,。未來我們將更好的利用虛擬仿真教學資源，滿足多地區(qū),、多學校,、不同學科專業(yè)的教學需求。