化学工程的仿真教学创新范文

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化学工程基础仿真实验是以真实的实验原理、实验现象、实验过程为基础，在计算机上通过动态数学模型进行模拟实验现象，并产生和现场实验一样的操作结果。数据处理:化学工程基础操作实验组数多、数据处理烦琐，而采用仿真实验教学，完成实验后，由计算机自动对实验数据进行处理，学生可以查看实验结果，实验结果以图形和表格两种形式输出。另外仿真实验教学还具有题库和考核系统，方便学生复习巩固实验内容和检测实验的掌握程度。对某些实验，老师还可以自行加一些辅助教学课件资料(如真实设备的图片)等。

1化学工程基础仿真实验教学特点及优点

仿真模拟实验(ImitationExperiment)就是让学生利用计算机模拟操作代替真实实验，从中获取知识［3］。与传统的现场实验相比仿真实验具有以下特点:

(1)操作简单、方便快捷，可重复操作，不受时间和场地限制，有利于提高实验教学效果和降低实验运行费用，且安全无事故和损坏设备。在现场实验教学中，由于学生操作的错误会发生一些事故，如淹塔［4］现象、长走指示剂、烧毁电机等。采用仿真实验教学，在遇到类似的情况时，系统会弹出对话框给出警告和信息提示［5］，防止错误的发生。

(2)整个实验以活动视频、三维动画、二维动画、图像的形式表达，形象生动、简明易懂，既科学又富有趣味，有利于增强教学效果，可在较短时间内使学生思路清晰，工艺流程一目了然，还可以局部放大［6］，学生可以纵观全局，能更好的了解实验的去全过程。

(3)仿真实验系统具有开放性，由于仿真实验采用模块化开发技术，这样不仅便于软件的扩展，而且可以增加新的实验装置，教师可以根据需要自行增加内容，还可以自己制作教学课件代替软件中的标准教学课件，同时还能修改已有的实验题目，增强教师的参与感［7］。

(4)仿真教学既可以作为实验课的主要教学手段也可以作为辅助教学手段。对于一些新成立的学校或行楷专业，暂无实验装置，可以用仿真实验代替真是实验;对于实验装置较完善的学校，采用仿真实验可以辅助现场实验教学，先进行仿真实验模拟操作完成实验预习，再进行真实实验，能有效地减少操作失误，消除安全隐患，强化教学效果。

(5)仿真实验投资少，使用及维护方便化学工程基础实验装置一般价格高、体积庞大、占地面积大，且大部分采用金属材料，容易生锈，使用及日常维护需采用大量的人力物力。而仿真实验只需将软件安装在电脑上即可运行。

(6)实验完成后，通过计算机系统可立即输出实验结果，来检验实验的正确性，发现问题，及时纠正。计算机仿真实验，极大地提高了数据处理的速度，节省了学生和教师的时间，并引入了一些新的数据分析方法，开拓了现场实验的内容，增添了许多现场实验方法所不能实现的实验，提高了教学效率和实验质量。

2仿真实验教学的效果展望及感想

单一的传统实验教学不管是在操作还是在设备等方面都存在一定的不便之处，且效果不明显，为了强化化学工程基础实验课的教学效果，进行实验教学改革我觉得很有必要。将仿真实验引入到化学工程基础实验课中，对于提高整体教学效果的作用是非常明显的。但是在使用上，仿真实验不能完全代替真实实验，是对真是实验的模拟，只是真实实验的一种有效补充，与真实实验的操作条件还有一定的差距［8］，但它们之间具有互补性。真实实验与仿真实验的联合教学是实验课程改革的新方向。

化学工程基础实验教学实践表明:利用仿真实验，实验模拟系统亦可以让学生进行实验预习、熟悉实验步骤、模拟实验操作、了解参数变化对实验结果的影响，并且可以保证每个学生都能自己动手做实验，观察实验现象，验证公式、原理定理，提高了学生实际动手能力。在真实实验之后，再通过重复模拟实验操作可以帮助学生提高分析问题和解决问题的能力。化学工程基础实验仿真教学方法以真实实验为基础，吸收和运用了先进的教学思想，利用现代化的教学手段，培养了学生的实际动手能力，将实验改革引入了新的天地。所以在化学工程基础实验教学中开展仿真实验将成为化成为化学工程基础实验教学改革的新方向。

作者：吕维忠苏泽飞于厚春刘波单位：深圳大学化学化工学院