流體輸送綜合3D實訓仿真教學應用透視

王小瑞，董 鵬

(蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730060)

流體輸送綜合3D實訓仿真教學應用透視

王小瑞，董 鵬

(蘭州石化職業技術學院，甘肅 蘭州 730060)

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

3D仿真；流體輸送；實踐教學

1 引言

隨著科學技術和經濟的飛躍發展，化工各企業對高素質工程技術人才的要求標準也隨之攀爬。而在人才培養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用于教學各領域，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不愿意接納學生進廠實習、現場學習的問題，進入現場生產實習單位，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展必須要完成的任務，特別是在化工原理這門專業基礎課程的傳統2D教學仿真，必須跟上時代的步伐，引領學生快速與需求的技術接軌，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點以及運用深意。

2 流體輸送綜合3D實訓仿真內容

運用 3D 虛擬仿真技術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合的作用，提高對其工程素質能力的培養效果[4]。

流體輸送綜合3D實訓仿真內容：①離心泵測定，②直管阻力測定，③局部阻力測定，④節流式流量計測定，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備的結構及特點，能夠正確通過理論指導使用并維護設備；學會判斷異常現象并學會檢修故障；能夠根據工藝條件正確選擇設備的類型及型號；學會根據工藝要求正確操作流體輸送設備完成流體輸送任務；能實現手動和自動無干擾切換操作。能熟練操控DCS控制系統。能根據異常現象分析判斷故障種類、產生原因并排除處理。最終培養學生成為具有高職業道德和團隊合作精神的合格人才。

4 3D仿真實驗的優點

(1)仿真帶有游戲的特點，將理論知識以完成任務的游戲模式展現給學生，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果。這種形象逼真生動的3D仿真教學，使學生產生身臨其境一般的體驗與操作體會。

(3)數據處理、計算、結果分析自動化：采用3D仿真實訓可以大大減少數據處理時間，仿真所要數據處理可以用計算機計算完成，并將數據在各種坐標圖上自動描點，然后回歸并畫出連續、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，以虛擬仿真設備為模擬現場，運用身臨其境般的教學游戲手段，并且結合現代化的教學手段，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仿真已經成為化工人才培養教學改革的新目標與新挑戰，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.迎接知識經濟時代,轉變教育思想觀念,振興和創新高等教育[J].大學化學,1999(1).

[4]石 智,隋國哲,姜澤鈺，等.3D虛擬仿真技術在化工原理實驗中的應用[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