(1)实验方案设计思路:离子膜烧碱虚拟仿真软件内容全面,适用范围宽。涵盖了化工过程、化工工艺、化工模拟与设计、事故应急处理等内容,可用于应用化学化学类、化工、材料等相关专业的生产模拟工作,同时也可为石化企业的技术和生产人员提供岗前培训。
整个软件设计是以学生为中心,采用虚拟仿真技术,生动逼真,与真实工厂布局一致,直观性强,能充分调动学生学习的积极性。学生可以自主选择角色,采用游戏的手段模拟整个演练过程,更加生动形象,寓知识传授、实践能力培养和综合素质提高于一体。使学生能更直观认识到化工生产过程中的各种操作,模拟各种安全事故的处置流程,有效解决了事故场景实际无法实现的问题,强化学生的安全意识和生产事故的发现和处理能力。
(2)教学方法:离子膜烧碱实训仿真实验项目注重以学生为主体,教师指导为辅,提倡让学生自主、合作、探究地完成实训项目。学生可以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、故障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,提高学生的安全意识和事故应急处理能力,培养学生工程实践能力、分析问题和解决问题能力。
(3)评价体系:虚拟仿真实验教学软件中有生产工艺流程、注意事项、评价报告等栏目,可对生产工艺进行学习、评价报告可对各步操作得分进行记录,并统计操作时间及总得分。可以收集学生对实验系统、学习效果等方面的评价与反馈信息,进行统计与分析,以便于教师进一步改善虚拟实验平台的功能,提高虚拟实训的教学质量。
(4)传统教学的延伸与拓展:虚拟仿真实训教学与专业实习有机结合,相互促进,做到了“以实为本,以虚补实;虚前实后,真实重现;虚实结合,互补提高”。传统形式的实习实训方式在市场经济的大潮下备受冲击,一方面流于形式的企业现场实习无法满足实习需要,另一方面真实实验教学成本高、消耗大,部分试验污染性强、危险性大,且大多数化工类生产工艺及设备操作流程不能在实验室实现。而虚拟仿真实验教学可破解目前实践教学的难题和窘境,拓展了教学的深度和广度,为新工科人才的培养提供有力的保障。