化工原理實驗仿真軟件簡介.doc

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1、化工原理實驗仿真軟件簡介在教育領(lǐng)域中，計算機不僅是一門學科，而且正逐漸成為有效的教學媒體和教育管理的有力工具。計算機輔助教學是以計算機為媒介，通過學生——計算機之間的交互活動達到教學目的的一種手段。1.化工原理實驗模擬的發(fā)展實驗模擬(ExperimentImitation)是利用計算機的高級圖形功能模擬真實的實驗環(huán)境，通過計算機與操作者之間的交互活動，達到輔助實驗教學的目的。實驗模擬既是計算機輔助教學的一個重要組成部分，也可以自成體系，這種現(xiàn)代化的新方法，有助于培養(yǎng)學生分析問題、處理問題、解決問題的能力?；ぴ韺嶒災M系統(tǒng)為輔

2、助化工原理實驗教學而設計的軟件包。近年來，國內(nèi)許多高校在化工原理實驗模擬方面做了大量的工作，因為化工原理實驗模擬必須依托實際的實驗裝置，而各高校的化工原理實驗裝置不盡相同，再加上實驗模擬投資小、運行費用低、安全、高效等特點，因而受到了高度的重視。北京化工大學早在1985年就開發(fā)了一套多功能的單元操作實驗模擬軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有動態(tài)畫面、音響效果、啟發(fā)教學、錯誤處理、自動評分等功能特點。由于開發(fā)時間較早，其最大的缺陷是不能獨立于西文DOS系統(tǒng)運行，而需要CCDOS中文漢字系統(tǒng)支撐。華南理工大學開發(fā)的化工原理實驗模擬系統(tǒng)則較先進，該

3、系統(tǒng)自帶中文字庫，可以脫離中文漢字系統(tǒng)運行，并且具有窗口式中文界面提示、畫面清晰、動畫與聲響結(jié)合。此外，浙江大學開發(fā)的化工原理實驗模擬系統(tǒng)軟件的特點是以該校的實際裝置為依托，圖像具有3D立體效果。從以上的開發(fā)成果可以看出，化工原理實驗模擬軟件從最初的非中文界面，發(fā)展到依托中文操作系統(tǒng)，再發(fā)展到自帶中文字庫脫離漢字操作系統(tǒng)，最后發(fā)展到充分利用多媒體技術(shù)和3Ｄ圖像技術(shù)，而且界面日趨友好，功能日漸增多。2.化工原理實驗模擬的特點化工原理實驗模擬通過計算機模擬真實的實驗操作，使學生能快速地掌握如何操作化工單元過程，熟練地測定、整理實驗數(shù)

4、據(jù)，而且可以提高學生對化工原理理論課程的學習興趣。它具有如下特點：(1)實驗模擬可以模擬傳統(tǒng)實驗過程，形象生動、簡明易懂，既有科學性又富有趣味性，有利于增強教學效果，可在較短的時間內(nèi)使學生了解化工原理實驗單元操作的方法和技巧。(2)實驗模擬可以快速完成耗費時間很長的實驗，并可不斷地重復各個實驗過程，有利于提高實驗教學效果，降低實驗運行費用。(3)實驗模擬可以按實驗者的意圖任意改變“實驗條件”，模擬許多非正常的操作，有利于改善學生在實驗裝置上操作的安全性。(4)實驗模擬可以清晰地觀察實驗的變化規(guī)律，使學生獲得更多的感性認識，有利于

5、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。3.化工原理實驗模擬系統(tǒng)的組成開發(fā)化工原理實驗模擬系統(tǒng)的目的在于將先進的模擬技術(shù)與傳統(tǒng)的實驗教學相結(jié)合，改進實驗教學的效果，提高實驗教學水平。該模擬系統(tǒng)以基于Windows操作平臺，全部實驗均采用標準Windows圖形窗口界面。具有人機界面友好、圖像分辨率高、多任務操作、操作簡單(通過鼠標就可完成全部實驗模擬過程)等優(yōu)點。本模擬系統(tǒng)是以普通微機為基礎的小型模擬培訓系統(tǒng)，共由八個化工原理實驗組成：流體流動阻力的測定實驗；離心泵性能的測定實驗；過濾實驗；固體流態(tài)化實驗(包括氣固、液固兩個系統(tǒng))；傳熱膜系數(shù)

6、的測定實驗；精餾實驗；填料塔解吸傳質(zhì)系數(shù)的測定；干燥速率曲線的測定實驗。雖然本模擬系統(tǒng)以Windows為操作平臺，卻對微機配置要求較低。硬件環(huán)境為：386DX/33以上CPU；4M以上內(nèi)存；VGA/SVGA顯示器；鼠標；鍵盤。軟件環(huán)境為：中文Windows3.2或中文Windows95；英文Windows3.1或英文Windows95外掛中文支撐系統(tǒng)(如中文之星、RichWin等)。4.化工原理實驗模擬系統(tǒng)的功能本模擬系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能包括化工原理實驗操作訓練、實驗數(shù)據(jù)的讀取和數(shù)據(jù)處理、實驗模擬操作評分及思考題測試及評分、聯(lián)機在

7、線幫助等，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1　化工原理實驗模擬的結(jié)構(gòu)(1)化工原理實驗模擬操作訓練。這是實驗模擬的核心所在，根據(jù)窗口菜單提示，學生通過鼠標選擇相應正確的實驗操作，就可以完成全部實驗模擬操作過程。(2)化工原理實驗數(shù)據(jù)讀取與數(shù)據(jù)處理。在實驗裝置穩(wěn)定運行情況下，學生必須正確選擇讀取數(shù)據(jù)的時機和選擇正確的控制節(jié)點及時讀取儀表數(shù)據(jù)；正確讀取實驗數(shù)據(jù)后，由計算機自動對實驗數(shù)據(jù)進行處理，學生可以查看實驗結(jié)果，實驗結(jié)果以圖形和表格兩種形式輸出，符合實驗報告格式。為了今后具備獨立的自主版權(quán)，本模擬系統(tǒng)的實驗數(shù)據(jù)處理沒有借助任何圖形圖像軟

8、件包，而是通過自己開發(fā)的動態(tài)連接庫完成全部實驗結(jié)果的圖形顯示及輸出。(3)實驗模擬操作評分及思考題測試。根據(jù)學生模擬操作過程中的正確操作步驟數(shù)給出實驗模擬操作的成績評估；在完成模擬操作后，將實驗基本知識以選擇題的形式給出，可在學生回答完測試題以后進行計算機自動評