實驗教學(xué)化學(xué)工程論文

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1化工實驗教學(xué)信息化平臺硬件環(huán)境建設(shè)

隨著實驗室的數(shù)目增加，一個實驗室管理員通常要兼管多個實驗室，在實驗室安全管理上容易產(chǎn)生漏洞。建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能有效彌補實驗室安全漏洞，提高安全管理有效性。化工實驗教學(xué)中心投入大量資金，在每個實驗室都安裝了高清晰視頻監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控錄像實時傳送到中心的監(jiān)控室，并自動存儲。實驗室管理人員隨時監(jiān)控實驗室的情況，大大加強了中心實驗室的安全防范措施。同時，通過監(jiān)控系統(tǒng)，管理員一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作儀器、違反實驗室規(guī)章制度的行為可以及時進(jìn)行糾正，有利于維護(hù)實驗室安全良好的秩序，促進(jìn)師生中間形成一種積極向上的實驗室氛圍。

2化工實驗教學(xué)信息化平臺軟件環(huán)境建設(shè)

（1）網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)平臺

化工實驗教學(xué)中心在傳統(tǒng)的課堂講授的基礎(chǔ)上，充分運用信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為學(xué)生構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺，實現(xiàn)了多元化的實驗教學(xué)模式。通過整合實驗教學(xué)資源，實現(xiàn)了對教學(xué)隊伍、教學(xué)內(nèi)容、實驗項目、大綱、講義、儀器設(shè)備、習(xí)題、多媒體課件、實驗錄像、仿真實驗、虛擬實驗等教學(xué)資源的上網(wǎng)開放，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)實驗平臺還可以進(jìn)行實驗準(zhǔn)入測試、提交實驗報告、在線交流答疑等。

（2）開放式實驗預(yù)約系統(tǒng)

中心開發(fā)了開放式實驗預(yù)約系統(tǒng)，該預(yù)約系統(tǒng)采用網(wǎng)上預(yù)約實驗的方式，即學(xué)生可以網(wǎng)上選定實驗項目、實驗時間、查詢實驗成績。預(yù)約系統(tǒng)分為三個角色：學(xué)生、老師、管理員，按照不同角色進(jìn)行登錄認(rèn)證。通過登錄該系統(tǒng)，學(xué)生可以預(yù)約實驗，查看、取消已經(jīng)預(yù)約的實驗批次，查看以往實驗成績，查看下載實驗課表；老師可以進(jìn)行實驗批次信息的確認(rèn)、查看選課人數(shù)、學(xué)生信息，查看并導(dǎo)出實驗課表以及進(jìn)行實驗評價打分；管理員負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)，包括學(xué)期管理、實驗項目和實驗批次安排、實驗室管理和老師信息管理職能。同時利用設(shè)計、搭建的短信平臺，實現(xiàn)了實驗預(yù)約的短信提醒功能，即在實驗開始前三天左右，通過公共短信平臺向?qū)W生發(fā)送短信，提醒學(xué)生實驗具體時間和地點，進(jìn)一步加強和完善了實驗預(yù)約系統(tǒng)的功能。實驗預(yù)約系統(tǒng)打破了班級的界限，改變了過去按同一模式進(jìn)行教學(xué)的方式，有利于因材施教，提高學(xué)生的主動性和積極性，培養(yǎng)探索和創(chuàng)新精神。

（3）虛擬實驗室

我?；嶒灲虒W(xué)中心以化學(xué)工程實驗裝置為原形，開發(fā)了集3D高仿真展示、多媒體授課、預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、數(shù)據(jù)處理為一體的化學(xué)工程實景虛擬實驗室。虛擬實驗室將平面流程立體化，將單元操作的流程、實驗操作視頻和實驗原理動畫等信息生動逼真地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生可在虛擬場景中自由漫游和穿行，實現(xiàn)了人機(jī)互動，大大豐富了實驗教學(xué)內(nèi)容，有效擴(kuò)展和延伸了現(xiàn)場實驗教學(xué)。中心還設(shè)計了配套的網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)系統(tǒng)，進(jìn)一步強化了實驗教學(xué)的預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，提高了實驗教學(xué)的效率。目前中心開發(fā)的虛擬實驗有“原油實沸點實驗”、“泵送裝置綜合操控系統(tǒng)”、“板式精餾塔傳熱實驗”、“吸收”、“精餾”等。

（4）遠(yuǎn)程控制實驗

遠(yuǎn)程控制實驗是一種嶄新的實驗方法和技術(shù)，學(xué)生通過對虛擬儀器面板的操作，實時操作控制遠(yuǎn)程的硬件設(shè)備實體，并通過視頻把實際實驗場景反饋給學(xué)生，從而得到真實的實驗數(shù)據(jù)，加強了實驗操作的真實性。遠(yuǎn)程控制實驗彌補了仿真實驗和虛擬實驗的不足，在實現(xiàn)軟件共享的同時，更重要的是做到了實驗硬件資源共享。目前我?；嶒灲虒W(xué)中心正在籌建遠(yuǎn)程控制實驗，將遠(yuǎn)程控制實驗作為仿真、虛擬實驗的延伸和擴(kuò)展，為學(xué)生提供一種全新的實驗?zāi)Ｐ汀?/p>

3加強實驗技術(shù)人員的信息化知識培訓(xùn)

要提高實驗教學(xué)信息化水平，實驗技術(shù)人員必須具備一定的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)知識與操作能力，加強實驗技術(shù)人員隊伍的信息化素養(yǎng)成為一個重點。中心多次組織實驗技術(shù)人員進(jìn)行信息化方面的知識培訓(xùn)并進(jìn)行考核，派出實驗技術(shù)骨干到實驗教學(xué)信息化建設(shè)開展得較好的同類院校進(jìn)行學(xué)習(xí)交流，通過實地考察和交流，吸取各高校在信息化建設(shè)方面的新理念和新經(jīng)驗，不斷提高實驗技術(shù)人員的信息化素養(yǎng)和管理經(jīng)驗。

4結(jié)語

實驗教學(xué)信息化建設(shè)是提高實驗教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化資源配置、提升實驗管理水平的有效途徑和手段，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的良好方式。我?；嶒灲虒W(xué)中心在實驗教學(xué)信息化平臺建設(shè)中進(jìn)行了有益的探索和實踐，今后還需要不斷深化、完善實驗教學(xué)信息化平臺的建設(shè)。

作者：王麗飛 侯影飛 李傳 單位：中國石油大學(xué)（華東）化學(xué)工程學(xué)院