“固废资源化”虚拟仿真实验教学项目的一点感想展

关于《固体废物资源化利用》虚拟仿真实验教学项目的几点思考 詹思慧 南开大学环境科学与工程学院 2019年11月23日 重庆 项目简介 垃圾焚烧发电资源化利用技术虚拟仿真项目依据成果获奖天津在线评审 国家虚拟仿真项目选拔资格直推 已入选2018年国家虚拟仿真项目 01 模拟实验选型目录 02 模拟实验内容设计 组织申请及公示 实验选型 1.明确实验名称  坚持实事求是原则虚拟仿真 实验项目的核心是“实验” 不是专业的虚拟仿真实验平台 不是某门课程所有实验的虚拟仿真实验系统 示例：垃圾焚烧发电资源化利用技术虚拟模拟实验 Ø 临床样本病原微生物检测虚拟模拟 实验六《固体废物处理与资源化实验》课程内容 实验1 生活垃圾理化性质分析 实验2 固体废物破碎筛分 实验3 热值垃圾分析 实验4 煤矸石燃烧性能测量 实验5 污泥脱水干燥 实验6：污泥热解实验 7：垃圾焚烧发电资源化利用技术虚拟实验 实验8：有机垃圾堆肥工艺操作虚拟实验 实验9：废橡胶热解资源化利用实验 实验10：从废旧电路板中提取金、银等稀有贵金属及含量测定实验 实验11 微生物菌种降解园林绿化废弃物（或秸秆）试验及相关检测分析 7 2.明确目的实验 明确涉及的知识点和学生期望达到的能力目标 明确实验要求——学生实验 结果达标 8.垃圾焚烧发电资源化利用技术虚拟模拟实验。 实验目的：通过虚拟仿真实验，熟悉垃圾焚烧发电资源化利用技术相关的基础知识和工艺流程，通过设备模型培养实践能力和工程设计能力。 拆装锻炼学生排除设备故障的能力； 通过设置应急演练，提醒学生实际生产中存在的安全隐患虚拟产品项目拆解流程，培养学生应急处理能力，有效解决现场实习的短板。

实验要求： Ø 通过关键设备拆装训练，加强学生对设备结构和工作原理的理解； Ø 通过DCS操作系统完成“启动、点火”机组操作，使学生能够实际操作； Ø 通过错误预警、异常情况应急处理等模式培养学生的应急处理能力； Ø 通过自行设计的焚烧工况参数影响的模拟实验，培养学生对垃圾焚烧处理最佳工况的理解和优化设计能力。 9 3、开展虚拟仿真实验的必要性 Ø 坚持问题导向，重点解决真实实验项目的实际操作困难，涉及高风险或极端环境、高成本、高消耗、不可逆操作、大规模综合性坚持需求导向，紧密结合经济社会发展对高校人才培养的需求，紧密结合专业特色和行业发展，紧密结合学校定位和人才培养特点。 Ø 利用现代信息技术，开发原理准确、内容紧凑、持续时间合理、难度适当的虚拟仿真。 实验教学项目10垃圾焚烧发电虚拟仿真建设的必要性《城镇生活垃圾无害化处理设施建设“十三五”规划》《全国城镇生活垃圾焚烧处理设施容量占50%以上》 %的无害化处理能力，其中东部地区超过60%。” 截至2016年底，全国共有生活垃圾焚烧厂220座，其中天津市有6座； “十三五”期间，天津垃圾处理厂建设规划优先考虑焚烧发电厂。

垃圾焚烧发电虚拟仿真建设的必要性 Ø 高温高危反应，系统庞大复杂，不可能在实验室搭建炉实验。 利用虚拟仿真技术满足垃圾焚烧发电处理技术教学需求 Ø 现场参观存在安全隐患，看不到设备内部结构 Ø 垃圾对学生有害。 炉温达到1000℃以上。 11 项目持续建设及服务计划  开展在线教学服务或技术支持等虚拟产品项目拆解流程，积极发挥专业门类实验教学信息化建设示范引领作用，保证一定的服务年限 13 内容设计1、工艺设计。 根据实验目的、课程目标和实验要求进行流程设计。 Ø 设置预览链接。 学生阅读系统提供的实验目的、实验原理、实验步骤、实验要求。 Ø 实际操作环节，实验参数的设置、分析和处理需要学生自行设计模拟实验，进行多次单因素或多因素模拟实验。 Ø 实验现象观察和实验结果分析。 Ø 形成实验报告。 15 实验内容框架考核 1.模拟操作 类型流程体验 1.垃圾焚烧发电流程认知 2.启动点火装置操作 a． 观看时间和出勤级别 3b。 正确操作/应急能力级别 2. 项目扩展级别 c． 提交分析报告 1. 设备拆装 5. 2. 异常工况错误预警及应急处​​理方式 3. 综合设计结果展示类型 焚烧工况变化对发电量的影响， d． 设计报告中污染物产生模拟实验e． 最终防御软件优化升级 16 2、虚拟仿真场景设计场景模拟：工程仿真实验室模拟 17 3、形成性评价“轻笔试、重考核” 1、流程经验（50%） a． 浏览实验场景，学习实验内容20% b． 设计模拟实验、模拟实训、提交报告分析30% 2.结果展示（50%） 设计报告 30% b． 最终答辩 20 组织申请公告 1、组织申请 Ø 教育部、市教委、学校高度重视和支持 Ø 打造一支师资高尚、热爱教学、知识丰富、素质优良的虚拟仿真实验教学团队能力强，结构合理。 Ø 提前联系虚拟仿真公司，提供专业的技术支持。 提供计算机网络、软件编译等技术支持。 20 二、申请流程 步骤：网上公示、城市评审选拔、教育部联合评审。 推荐申报国家级项目 虚拟仿真项目申报校园公示 21 三、公示流程  教育部申报的虚拟仿真教学项目将在网上公示，接受高校和社会的受理。 监督 Ø 实验空间网站开放平台运营及相关资料 Ø 公示期间积极参与项目体验、意见和评论