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虚拟仿真軟件优劣势对比,剖析虚拟仿真在化工教学中的应用12月12日,2024世界慕課與在線教育大會會上,教育部副部長吳岩表示,中國高等教育數字化秉持集成化、智能化、國際化的“3I”理念,堅持應用爲王、共建共享、系統集成、能力爲重,實現數字技術與教育教學的深度融合,正在推進一場“學習革命”,深化“教學革命”,進而走向“教育革命”,走出一條中國特色高等教育數字化發展道路。伴隨人工智能快速興起,高等教育正在加速進入智慧教育階段,“智慧教育元年”已經到來。 随着信息技术的快速发展,虚拟仿真軟件在化工教学中的应用日益广泛。虚拟仿真不仅为学生提供了更加灵活的学习环境,也为教师的教学方式带来了新的改变。对虚拟仿真軟件的优缺点进行分析,有助于更好地理解其在化工教育中的重要性。 北京歐倍爾作为一家以计算机仿真技术、虚拟现实技术、网络技术开发,智能设备研发、生产,化工实训基地建设为核心的高新技术企业,主要致力于为高校、职校、企业、工业园区等提供虚拟仿真軟件、智慧网络平台、配套实验实训设备的开发和技术支持以及实训基地建设服务。 優勢一:虛擬仿真技術融合傳統實驗,教學效果加倍 虚拟仿真軟件主要用于学员进行企业生产相关的虚拟仿真系统软件的上机操作,包含化工实训3D仿真培训系统、化工单元3D仿真系统、化工装置3D仿真系统、危化品安全生产作业工艺考核培训系统、VR体验软件等。 以危化品安全作業人員技能考核培訓系統爲例: 北京歐倍爾打造的危化品安全作业人员技能考核培训系统通过考试平台+虚拟仿真軟件相结合的方式,可实现多人同时在线学习及考核,同时通过线上线下形式,实现了学习考试的互补互通。 - 軟件功能介紹 - 爲方便學員操作軟件和真實地模型現場工藝及工藝事故的處置,軟件具備多種功能,舉例如下: 1、數學模型 軟件基于實時數據庫,建立遵循傳熱、傳質、動量傳遞和化學反應動力學、化工熱力學和自動控制等基本原理的數學機理模型。 2、仿DCS系統 模仿相關工藝真實DCS控制系統的主要界面:包括現場圖、DCS圖、控制組、趨勢組、報警、細目、變量監控、各種操作儀表及彈出子畫面,操作方式和控制方案完全相同。 3、工具使用 包括滅火器、防毒面罩、空氣呼吸器、扳手、警戒繩、F型扳手、小桶、廣播、電話、對講機等,人物可自由使用滅火器、警戒繩等物品,滅火器的噴射方向可任意調整。 4、防護用品 場景中設置了手套、空氣呼吸器等防護用品,角色可選擇配套所需的防護用品。 優勢二:虛擬仿真教學應用廣泛,貫穿整個教學環節 北京歐倍爾产教融合实训基地建設案例——青岛科技大学淄博实训基地 青岛科技大学淄博教科产融合基地实习实训区(以下简称实训基地)建设面积4000余平米。该区分为六大中心、一平台,由北京歐倍爾负责建设,可同时容纳600余名师生线下学习。 該實訓基地采用智慧數字化技術,將線上資源與線下設備相結合,實現了線上資源與現場設備網絡共享,打造了線上線下混合式培養方案,實現了資源共享,全時空教學。
優勢三:虛擬仿真教學滿足智慧教育新要求 北京歐倍爾把握和適應數字變革時代新要求,夯實智慧教育根基、豐富智慧教育理念、創新智慧教育模式、構建智慧教育生態,不斷推動數智賦能、促進開放合作,爲構建起數智時代更有韌性、更可持續的高等教育體系作出新的貢獻。 北京歐倍爾智慧化工园区的建设,根植于国家“四化同步”发展战略,即工业化、信息化、城镇化与农业现代化的深度融合。政策层面的推动,为园区信息化提供了坚实的基础和明确的方向。 - 建設方案概覽 - 北京歐倍爾的智慧化工园区建设方案,涵盖了数字化监控、数字化管理、数字化服务、数字化展示、基础设施与平台、数字化运维等多个维度。 以《化工安全技能實訓基地建設指南(試行)》爲政策導向與設計標准,包含全要素課程培訓體系。課程體系以人才培養爲原點,面向不同人群,將線上線下課程有機融合,理論學習與實操訓練綜合設計,滿足多方面的教學需求。 虛擬仿真技術可以逼真的模擬現實世界的事物和環境,有著傳統教學無可比擬的優勢。在實際化工教學應用中,將教師授課、學生操作、教學器材、教學內容等融爲一體,形成一個智能化、多元化的課堂,其功能與優勢有助于解決傳統教學中的問題,促進教育內容、教學手段和方法現代化,引領化工教育開展創新化的實踐教學。 但是,無論是虛擬仿真還是其他技術,都只是教學的工具和手段,學生在學習過程中可能對軟件的性能過于依賴,導致面對實際問題時缺乏解決能力,特別是在實操性很強的職業教育、技術教育領域,虛擬仿真目前只是輔助手段,在實操環節會遇到各種各樣虛擬環境無法模擬的狀況,仍需要在真實環境中演練。 综上所述,虚拟仿真軟件在化工教学中具有明显的优势,但也面临一些挑战。为实现更好的教学效果,化工教学应结合传统实验与虚拟仿真,综合运用,以培养学生的实践能力和创新思维。只有将两者有机结合,才能更有效地提升化工教育的质量。 |