教学方法与使用目的：

运用虚拟现实技术模拟离子膜烧碱工厂环境和操作过程，虚拟现场与真实工厂布置一致，使得学生有身临其境的感觉，真实性强。在教学过程中，学生可以自主选择角色，而且每个角色设置生命值，采用游戏的手段模拟整个演练过程，更加生动形象，更能调动学生学习的兴趣。整个软件突出以学生为中心，软件中设置有演练流程、注意事项、评价报告等栏目，学生首先在认真学习整个演练流程以及操作注意事项的基础上，在离子膜烧碱实景工厂中进行自主式行走观察，对生产流程、关键设备、各工段安全事故演练等相关知识进行自主学习。软件同时可对各步操作得分进行记录，并统计操作时间及总得分，以便于教师进一步改善虚拟实验平台的功能，提高虚拟实验的教学质量。学生通过完成实训项目，能有效调动学生专业学习的积极性，巩固了所学的理论知识，提高了对生产事故的发现和处理能力，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。

实施过程：

（1）课前预习：学生首先要认真预习《离子膜烧碱工厂仿真培训操作手册》和软件上的整个工艺流程说明，熟悉生产过程中的主要原理、工艺流程、主要设备操作、安全注意事项等。教师可以进行监督，同时可以进行理论测验，只有达到一定分数才能继续学习。

（2）课堂学习：充分以学生为中心，尊重学生的个性化学习，寓知识传授、实践能力培养和综合素质提高于一体。教师采用讲授式、互动式等教学方法来满足学生的需要。学生可以自主选择角色，自主规划学习内容、学习节奏等。学生通过仿真界面进行冷态开车、热态开车、正常运行、正常停车、紧急停车、各工段故障应急处理等各种工况的操作，通过模仿工厂实景的仿真实验能使学生深入了解带控制点的工艺流程、正常工况的工艺参数范围、控制系统的原理、阀门及操作点的作用以及熟悉开停车规程、事故分析等，掌握工艺参数、工况的检测、监控的基本原理和基本技能，培养学生主动学习能力，获得更深层次的理解。教师有更多的时间与每个人交流，有针对性的进行指导。

（3）课后实践练习和总结：学生可通过网络平台进行多次不同角色的强化练习，特别是对化工生产过程工艺参数控制及常见事故应急处理训练，掌握基本的化工安全常识和安全事故的应急处理方法。实训期满，每个学生需提交一份综合实训报告，内容包括工艺流程说明、工艺流程图、操作方法和步骤、实训体会和收获等。

实施效果：

（1）虚拟仿真技术可以实现人机交互操作，有利于调动学生学习的兴趣。对离子膜烧碱生产的各个工段操作都能在虚拟的三维现实环境下，实现人机互动、协同模拟操作，有利于调动学生学习的积极性；

（2）虚拟仿真实训，手段先进，可以有效解决当前工厂实习难的问题。虚拟仿真技术手段新颖，能够模拟真实工厂环境，画面形象逼真，直观性强，可以实现现场实习的目的，可有效破解目前实践教学的难题和窘境。

（3）节约成本，安全性能高。一套虚拟仿真系统可以多人同时多次使用，大大节约了成本和时间，而且不会带来人身伤害和环境危害，也不会浪费任何财力、物力。

（4）内容全面，适用范围广。离子膜烧碱虚拟仿真软件涵盖了化工原理、工业分析、化工过程、化工工艺、化工模拟与设计等内容，可用于应用化学、化学工程与工艺及材料化学专业的实践教学，也可为其他相关专业提供虚拟仿真实训，同时为石化企业的技术和生产人员提供岗前培训。