模拟仿真软件在水处理工程实践教学中的探索与应用

张永合

摘要：本文主要根据水处理工程实践教学现状，依托模拟仿真软件时间教学优势，探索了模拟仿真软件在水处理工程实验教学中具体应用，以推动教学高效开展，大力提升教学质量。

关键词：模拟；仿真软件；水处理工程；实践教学；应用

引言

伴随着仿真技术快速发展及仿真软件广泛普及，利用仿真软件能够对现实生产情况模拟，弥补了以往实践教学的不足。模拟仿真软件辅助教学在教育及教学中已经展现其显著优越性，可推动教育发生变革，让教学方式及教学模式发生翻天覆地变化，促进教育发展。大学在水处理工程实践教学中，因为传统教学模式及教学方法存在一定缺陷，难以适应现代化社会对于人才培养的需求。这就要求学校在先进教学理论指导下，借助现代化教学仪器设备及教学软件对教学手段和传统实践教学模式进行优化完善。强化仿真软件在实践教学应用，可在较短时间内提出具有启发性及典型性的问题，让学生对实践知识进行了解及探讨，激发学生创新思维，培养学生良好学习兴趣。凭借模拟仿真软件实践教学，可提升广大学生在教学中踊跃性和主动性，给学生自主学习及实践提供有利条件，使学生对于理论与实践能力能够更好融会贯通，大大提高实践教学水平。

1模拟仿真软件在实践教学中的重要意义

1.1可以培养学生综合能力

与传统教学相比较，凭借仿真软件，广大学生能够学习到更为繁琐及实际的专业知识。由于条件局限性，在以往教学实践中，需要把相对繁琐知识尽可能简化，才能对其展开分析，而利用仿真软件，可以对系统一些参数做出改变，且凭借仿真结果展开交互式及可视化显示，同时能够对这些变化对系统所产生的影响及时做出评估，并且实时展开分析。所以，借助于仿真软件开展实践教学，可以培养学生自主构思学习能力、对于知识探索能力及研究能力，还能培养学生良好学习兴趣，对于培养富有创新精神、探究精神及实践操作能力的人才十分有利，对学生进行科研工作及今后利好发展奠定良好基础。

1.2模拟仿真软件给教学双方均给予有利的平台

模拟仿真软件涵盖了数学、电子信息技术、物理、信号处理、计算机技术以及有关的测试技术。将模拟仿真软件应用到比较专业实践教学中，使学生能够真切的体验到有关专业现场工作情境，同时还能够对专业性的仪器设备进行合理运用，从而实现对学生构建有效的工程实践环境，强化学生的创新能力以及实践操作技能的培养。

2实物实践在水处理工程实践教学的现状

2.1污染严重

水处理工程属于一种实践技术学科，需对水处理的一些基础技能进行熟练了解以及运用，这样在实践教学中，便需要开展一系列实验来加深学生对课程深入掌握。而在具体的实验中，往往需要采用大批量的各种化学药剂，其中涵蓋许多复杂的污染成分。同时，时间之后有些水往往没有进行相关处理便直接排入外界环境中，进而造成严重水体污染，再者，因为水中夹杂部分能够挥发的污染物也会污染室内空气。

2.2实验操作繁琐，教学效率低

在水处理工程实践教学中，以往的实物教学形式，一般在学生自身进行实验操作之前，老师需要耗费大量的时间向学生讲解实验原理以及操作流程，接着给学生做出比较实验的简单示范。这样的教学模式相对单一，学习起来特别繁琐枯燥，教学效率相对较低，而且在演示方面也比较笼统，缺乏全面性以及精细化，部分学生若没有看清楚老师的操作演示，将会对整体实验过程、操作技术以及相关分析知识的掌握均会产生不同程度的影响，从而无法达到最佳的实践学习效果。

3.模拟仿真软件在水处理工程实践教学中的应用

3.1让学生提前为实践教学做好充分准备

凭借模拟仿真软件能够将教科书上比较枯燥乏味的知识转换为声音、文字、图片、视频以及动画等各类多媒体信息，创建成内容丰富、形式多样的教学模板，可以使学生对于教学知识更为易于理解以及掌握，同时也增加了实践教学的趣味性和灵活性。这样能够大大减少学生由于实践教学前期工作准备不足而导致的实验效果不佳的局面。再者，能够让学生提前知晓实践实验的操作流程以及具体步骤，还有实验中注意事项，易出现的问题以及应对方法， 培养学生对于问题的独立思考能力及处理能力，进而提升实践教学实验操作的成功率，尽可能地取得教学双方共赢的教学目的。

3.2对实验环境进行改善，有效处理好污染问题

通常情况下，大部分的水处理工程实践操作具有一定的危险性。在实验中所用到的化学物内有些含有大量有毒性的化学成分，所以在实践操作时往往存在极大的安全隐患，但通过模拟仿真软件进行实践教学，便能够有效规避这些问题。利用模拟仿真软件可以对实验环境进行不断改善以及优化，让学生在无污染、无毒、无危险的环境中进行实践。再者，因为以往的教学中，因为实验室会因为场地、经费以及试剂等相关因素的限制，致使一些实验无法较好的展开，凭借仿真实践教学，能够把部分比较复杂的实验在模拟的环境内进行，涵盖某些剧毒性、探究性、破坏性以及综合性的实践操作，还能够打破空间以及时间的制约，将复杂性的实践转变为简单的操作，从快变慢，由静变动，引起学生的关注，激发其对实践教学的良好兴趣。

3.3模拟整个生产过程情况

通常水处理工程实践教学中所开展的实验一般属于某个工艺环节的一个反应器，难以实现对全部工艺生产过程的所有实验条件 而借助于模拟仿真软件不但能够对生产工艺的各个环节的情境进行模拟，而且还可以掌握整个过程的工作状况。同时还能够对某些条件做出相应的改变，让学生自主探索以及研究该如何确保其处于正常工作状态，这样不但可以有效调动学生学习的踊跃性和主动性，而且可以对学生所掌握的理论知识进行更为生动灵活地验证。

3.4促进实践教学的可视化与形象化

在水处理工程实践教学中，借助于仿真软件，可以全面模拟实验中所涉及到的各类实验工具、环境以及化学药剂等，让学生如同身临其境一般，通过显示屏的展示可以将动态和静态相融合，将宏观缩小，将微观扩大，在有限的时间内从各个层面对水处理工程实践过程进行展示，让教学知识变得更为具体和形象，从而取得最佳的实践教学效果。

4结语

随着信息技术以及计算机技术、仿真技术等现代化新进技术不断发展进步，学校实践教学理念也得到更新。模拟仿真软件已经开展逐步运用到水处理工程实践教学中，特别是在课堂的实时实践教学中具有显著的优势，能够大大培养学生的学习兴趣以及创新能力、探究能力以及自主构思能力，从而逐渐优化教学的互动以及发展，进一步提升水处理工程实践教学质量，取得最为理想的教学效果，达到培养具有创新思维能力以及实践操作能力的技术人才的最终目的。

参考文献：

[1]许宁，朱延美，何志勇.仿真技术在水处理实验教学中的应用[J].实验室研究与探索.2005（11）.

[2]冯长江，陈月魁.论仿真实验在实验教学中的地位和作用[A].全国高等学校电子技术研究会论文集[C]，2010.endprint