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(xiāo)售積累，公司主要經(jīng)營(yíng)歐、美等國的閥門(mén)、過(guò)濾設備、編碼器、傳感器、儀器儀表、及各種自動(dòng)化產(chǎn)品，公司全力貫徹“以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品和完善到位的技術(shù)服務(wù)客戶(hù)”的經(jīng)營(yíng)宗旨，服務(wù)于國內的流體控制和自動(dòng)化控制領(lǐng)域。節省了中間環(huán)節的流轉費用，能夠把更優(yōu)惠的價(jià)格提供給用戶(hù)。通過(guò)發(fā)展我司已經(jīng)自動(dòng)化設備和備件供應商，主營(yíng)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(chē)、水利、市政工程及環(huán)保以及各類(lèi)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

誠信不欺S+B主令控制器VNS02FN18SKERIPZ9P1

以《農業(yè)環(huán)境保護》課程中污水處理實(shí)驗教學(xué)為例，促進(jìn)理論與實(shí)踐的有機結合，基于虛擬仿真實(shí)驗使學(xué)生直觀(guān)地掌握工程技術(shù)實(shí)驗過(guò)程中的基本方法，培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，為當前大學(xué)生工程技術(shù)創(chuàng )新能力培養提供教學(xué)新方法、新途徑。

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

隨著(zhù)現代教育技術(shù)發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)被引進(jìn)到各大高校實(shí)踐教學(xué)之中，在工程技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中發(fā)揮著(zhù)重要作用。農業(yè)環(huán)境保護是一門(mén)與再生資源能源技術(shù)、化學(xué)工程、材料工程、生物學(xué)、經(jīng)濟學(xué)、管理學(xué)等多門(mén)學(xué)科都有交叉的綜合性學(xué)科[１]。在目前的教學(xué)方案中，實(shí)驗和實(shí)習等實(shí)踐環(huán)節已經(jīng)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，在培養學(xué)生工程意識、科學(xué)求實(shí)與創(chuàng )新精神，提高學(xué)生工程實(shí)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 )新型人才培養奠定基礎[２]。污水處理是農業(yè)環(huán)境保護課程教學(xué)中的核心內容，其處理工藝流程與設備構造在教學(xué)中難以直觀(guān)體現，加之其影響因素復雜，學(xué)生難以把握現象全貌。為了改善這個(gè)弊端，采用虛擬仿真實(shí)訓結合實(shí)際操作進(jìn)行學(xué)生的培訓，以其逼真的“現實(shí)”感牢牢吸引學(xué)生，將情景教學(xué)與探討問(wèn)題導向式教學(xué)法進(jìn)行融合，使學(xué)生帶著(zhù)問(wèn)題邊體驗、邊學(xué)習，發(fā)揮潛能，提高解決問(wèn)題能力，從而改變傳統教學(xué)模式，實(shí)現綠色實(shí)驗教學(xué)。

一、虛擬仿真技術(shù)在污水處理實(shí)踐教學(xué)中應用

學(xué)生可在污水處理實(shí)訓基地與虛擬仿真軟件間穿梭，充分體驗現實(shí)與虛擬優(yōu)勢互補帶來(lái)的操作滿(mǎn)足感?？蛇M(jìn)一步提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，分析問(wèn)題解決問(wèn)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）構建高度仿真的虛擬工廠(chǎng)環(huán)境、能實(shí)不虛，虛實(shí)結合，激發(fā)學(xué)生興趣實(shí)現綠色實(shí)驗教學(xué)以實(shí)際生產(chǎn)工藝為原型，根據污水廠(chǎng)工藝流程的實(shí)際情況，使學(xué)生深入到模擬現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際操作，以動(dòng)態(tài)形式逼真地展示廠(chǎng)區內概況、工程相關(guān)設備的內部構造、工作原理以及相關(guān)工藝流程的動(dòng)態(tài)演示等。綜合訓練學(xué)生對于流程工藝、環(huán)保設備、分析儀表、系統控制、電氣操作等方面的能力。憑借虛擬現實(shí)、多媒體、大數據和網(wǎng)絡(luò )通信等技術(shù)，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展學(xué)習和實(shí)驗，了解設備運行時(shí)內部狀態(tài)、人機互動(dòng)，加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，激發(fā)創(chuàng )新思維與興趣，降低實(shí)驗成本、減少環(huán)境污染，提高實(shí)踐環(huán)節的教學(xué)質(zhì)量，有效開(kāi)展綠色實(shí)驗教學(xué)。

（二）虛擬平臺自動(dòng)化控制，教師學(xué)生自主設計，開(kāi)展自主研究活動(dòng)，培養學(xué)生工程應用能力，建立科研創(chuàng )新理念通過(guò)校內工程模擬實(shí)驗平臺專(zhuān)業(yè)實(shí)驗的訓練，實(shí)時(shí)展現污水處理的過(guò)程與現象，包含了污水處理廠(chǎng)的兩個(gè)工藝，即A2O和AB兩套工藝，同時(shí)設計了深度處理、污泥處理與回流及水質(zhì)監測與分析等單元，讓學(xué)生初步建立起工程概念。采用3D場(chǎng)景模擬污水處理現場(chǎng)的實(shí)際狀態(tài)，教師學(xué)生可以自主設置各種可能的選項、障礙、問(wèn)題，引導學(xué)生對所出現故障緊急采取應對措施，逐步熟悉和掌握潔凈區管理、生產(chǎn)崗位操作、污水處理中污水指標的檢驗操作。通過(guò)問(wèn)題模式激發(fā)學(xué)生興趣，提高解決問(wèn)題能力，為環(huán)保企業(yè)培養應用型，創(chuàng )新型，技術(shù)性人才奠定基礎。

（三）系統的模塊式知識點(diǎn)訓練，仿真練習與考核，輔助教學(xué)，豐富教材內容，提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量設計了系統的知識點(diǎn)模塊，包含有豐富的教學(xué)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(jià)等相關(guān)知識進(jìn)行講解。通過(guò)模擬仿真系統，了解原本書(shū)本中二維圖片和文字描述的情景，改變原有的理論強而實(shí)踐弱的缺陷，能夠在原有理論基礎上，進(jìn)一步地提高學(xué)生實(shí)踐操作能力，了解未來(lái)用人單位對人才所應具備的能力的真實(shí)需求，實(shí)現了模擬仿真軟件輔助教學(xué)的功能。通過(guò)虛實(shí)結合，有效訓練了學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，使理論知識更好的應用于實(shí)踐，提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量。

二、污水處理虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)體系與模塊組成

污水處理虛擬仿真實(shí)驗堅持“能實(shí)不虛”的原則，從污水處理設備單元操作的實(shí)際出發(fā)，將實(shí)驗教學(xué)中無(wú)法觀(guān)察到的現象及實(shí)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。在教學(xué)中，采用線(xiàn)上線(xiàn)下相結合的方式，在線(xiàn)統計學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗中出現的問(wèn)題，在課堂或實(shí)驗現場(chǎng)中進(jìn)行深入講解，實(shí)現虛擬與現實(shí)實(shí)驗教學(xué)之間的良性互動(dòng)和互相促進(jìn)。加深學(xué)生對污水處理基本單元操作中理論知識的理解，調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性，發(fā)揮潛能提高自主學(xué)習意識，提高教學(xué)質(zhì)量與效果，滿(mǎn)足本科教學(xué)需要，污水處理中虛擬仿真實(shí)驗共分4個(gè)教學(xué)模塊，以不同模式展現給學(xué)生。

（一）A2O工藝虛擬仿真模塊A2O法又稱(chēng)AAO法，是英文Anaerobic-Anoxic-Ox-ic一個(gè)字母的簡(jiǎn)稱(chēng)（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(jìn)入，本反應器主要功能是釋放磷，同時(shí)部分有機物進(jìn)行氨化；缺氧反應器，要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過(guò)內循環(huán)由好氧反應器送來(lái)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(jìn)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A(yíng)B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。高負荷段（A段）停留時(shí)間約20～40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時(shí)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(gè)過(guò)程如進(jìn)水、曝氣、沉淀、污泥穩定和出水等全部集中在氧化溝內完成，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(xué)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(xué)員可自由游覽廠(chǎng)區，了解廠(chǎng)區總布局。

（三）教師評價(jià)模塊體系教師可通過(guò)仿真軟件布置作業(yè)、處理故障、操作時(shí)長(cháng)等場(chǎng)景，仿真崗位中選擇對學(xué)生進(jìn)行目的性實(shí)驗教學(xué)和考核評價(jià)，感受真實(shí)，加深印象，可以通過(guò)考核模塊分析學(xué)生成績(jì)，指導學(xué)生更深入地學(xué)習實(shí)踐技能知識，理解污染處理工藝過(guò)程和構筑物設計原理，了解生產(chǎn)一線(xiàn)的操作過(guò)程與操作技能，培養學(xué)生運用理論知識分析問(wèn)題、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使實(shí)驗教學(xué)更好的服務(wù)于社會(huì )。

三、結語(yǔ)

虛擬仿真實(shí)驗項目進(jìn)一步完善與豐富課堂教學(xué)與工程實(shí)踐內容，多維度呈現學(xué)習和訓練內容，不斷改進(jìn)虛擬仿真時(shí)空環(huán)境從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和動(dòng)覺(jué)上吸引學(xué)生，激發(fā)學(xué)習者的學(xué)習興趣。為使用者開(kāi)啟自選模式，為其目的性實(shí)驗滿(mǎn)足實(shí)驗條件，讓學(xué)生在*開(kāi)放的實(shí)驗環(huán)境下完成綜合實(shí)訓，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析和解決問(wèn)題能力，使學(xué)生真正了解工程技術(shù)實(shí)踐與流程，終達到提升學(xué)生自主設計和創(chuàng )新實(shí)踐的能力。與此同時(shí)，可實(shí)現構建教育大化的資源共享平臺，將打造為一個(gè)學(xué)科融合、網(wǎng)絡(luò )共享虛擬仿真綜合實(shí)踐基地，面向全社會(huì )高校和企業(yè)培訓員工開(kāi)放使用，為范圍內環(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(lái)我們將更好的利用虛擬仿真教學(xué)資源，滿(mǎn)足多地區、多學(xué)校、不同學(xué)科專(zhuān)業(yè)的教學(xué)需求。