第一篇：鱷魚夾仿真實驗在物理教學中的應用

鱷魚夾仿真實驗在物理教學中的應用

戴儒京

江蘇省豐縣中學（江蘇

221700）

數字化實驗一般包括數字化實驗室和仿真實驗室，前者是指用電子計算機和數據采集器及傳感器輔助物理化學等實驗，后者是用電子計算機純軟件做的仿真實驗，對前者，有不少的文章見諸報刊，而后者，介紹和研究的文章在報刊還很咸見。

鱷魚夾仿真實驗室中文版是由中國南京師范大學江蘇蘇威爾科技公司與英國Crocodile Clips公司合作開發的面向教育的高科技仿真實驗軟件，它包括五款軟件，分別是：物理，化學，數學，技術和ICT，其中鱷魚夾仿真實驗系統《物理》《化學》是兩款功能強大、仿真效果很好的軟件。仿真實驗不同于flash動畫等課件，它具有高度仿真效果，具有數字化功能，能自動出數字，如電流表、電壓表的讀數。用它可以象真的做實驗那樣，用它演示物理實驗，能提高教學效率、效果、效能和效益。

一、實時顯示數據與圖象，大大節省時間，提高課堂效率

【例1】 實驗：測電池的電動勢和內阻（課程標準教科書人民教育出版社《物理》選修3-1第72頁）

1． 實驗原理與方法：在閉合電路中，根據全電路歐姆定律，有E?U?Ir

①，其中E表示電源的電動勢，U表示電源的路端電壓，I表示閉合電路中的電流，r表示電源的內阻。

①式可變為 U??rI?E

②，改變電路的外電阻R，測出一系列的I和U值，作出U-I圖象。圖象在U軸上的截距即為電源的電動勢，直線的斜率的絕對值即為內阻。此方法叫伏安法，用伏特表和安培表作測量工具。2.實驗電路與結果

用鱷魚夾仿真實驗室很快可以組成電路，如圖1，注意電池的內阻要“打開”。

圖1 滑動滑鈕，改變電阻值，測出一系列電壓和電流值，作出U-I圖象，如圖2。

圖2 從圖象求出：電動勢E=6V，最大電流Im=6A，內電阻r=

E=1? Im3.系統誤差分析與實驗驗證

仿真實驗室中的電流表和電壓表是理想的，即電流表的內阻為0，電壓表的內阻為無窮大，實際的電流表和電壓表是有一定的內阻的，電流表和電壓表勢必對電路產生一定的影響，使實驗產生誤差，這個誤差是系統誤差。設電流表的內阻為1?，電壓表的內阻為1k?,我們在電流表上串聯一個1?的電阻，在電壓表上并聯一個1k?的電阻，作為真實的電流表和電壓表，實驗電路如圖3所示。

圖3 改變可變電阻的阻值，得到如圖4的圖象。

圖4 不考慮電流表和電壓表對電路的影響，有E?U?Ir得：U??rI?E，圖象在U軸上的截距b即為電源的電動勢, E測?b，直線的斜率k的絕對值即為內阻, r測??k（因為斜率k是負值，內阻r是正值，所以加負號），這就是測量值；

考慮電流表和電壓表對電路的影響，有E?U?(I?U)r得：RVU?Er1?RV?rr1?RV?I，圖象在U軸上的截距記作b, 直線的斜率記作k, 則E1?rRV?b，?1?rrRV?k，得E真?b(1?（?k）r，即為真實值。)，r真?(?k)RV1?RV因為測量值為E測?b，所以E真?E測(1?r)，所以E測?E真； RV因為測量值為r測??k，所以r真?r測，所以r測?r真。r測1?RV2.5?6??1。3.5從圖象求出截距為b?6，斜率為k?測量值：圖象的截距為電動勢E?6V,斜率加負號為內阻r?1?.真實值： r真?r測r=1.001?，E真?b(1?)=6.006V.r測RV1?RV可見，用伏安法測電池電動勢和內阻，采用如圖3的電路，測量值都小于真實值，但由于電壓表內阻大，所以誤差小，實驗中常用此法。

如用傳統的實驗方法，連接電路，測量數據，瞄點畫圖，計算結果，需要很長的時間，用數字化仿真實驗，電路搭建很快，實驗過程迅速，數據圖象更是即時完成，節省了時間，提高了課堂效率，尤其是高三的高考復習課，更顯現其優越性。

從學生實驗角度看，學生往往對實驗興趣濃、積極性高，喜歡作各種嘗試，但為防止學生發生意外和造成實驗儀器損失或由于實驗條件的限制，總存在一些在物理實驗里不能做或不允許做的實驗，如電流表反接、短路、用小量程測大電流、人體導電等實驗。而在仿真實驗環境，則可以解決這一難題。

二、抽象概念形象化，物理現象可視化，提舉教學效果

【例2】多普勒效應（課程標準教科書人教版《物理》選修3-4第12章機械波第7節多普勒效應（P44~48））

1.什么是多普勒效應？

波源與觀察者互相靠近或者互相遠離時，接收到的波的頻率都會發生變化，人們把這種現象叫做多普勒效應。

Doppler effect, 奧地利物理學家，1842年帶著女兒在鐵道旁散步時注意到了類似的現象。2.用“鱷魚夾”仿真實驗室演示多普勒效應

（1）當汽車以52m./s的速度靠近觀察者勻速運動時，汽車聲源發出的聲音頻率為1kHz, 觀察者聽到的聲音的頻率為1.18kHz，波形較密，如圖5。

圖5（2）當汽車遠離觀察者勻速運動時，汽車聲源發出的聲音頻率仍為1kHz, 觀察者聽到的聲音的頻率為870Hz，波形較疏，如圖6。

圖6（3）頻率隨時間變化的圖象如圖7，蘭線表示汽車聲源發出的聲音頻率為1kHz, 不變，紅線表示觀察者聽到的聲音的頻率，從靠近時的1.18 kHz變到遠離時的0.87kHz.圖7

3.多普勒效應公式與計算

設聲源的頻率為f，聲音的速度為u，汽車的速度為v，則當聲源靠近觀察者時，觀察者聽到的聲音的頻率f'為f'?fu，u?v則當聲源遠離觀察者時，觀察者聽到的聲音的頻率f''為f''?f對應圖7，v?52m/s，f'?fu。u?vu340?1k??1.18kHz，u?v340?52f''?fu340?1k??0.87kHz u?v340?52與實驗結果符合得很好。

5.多普勒效應的振動圖象

圖8 圖8是振動圖象，圖象中紅線表示波源的振動情況，頻率不變，振幅不變。蘭線表示測試到的振動圖象，從圖象可以看出，當波源移近測試點時，測試的頻率大于波源的頻率（波形密），當波源遠離測試點時，測試的頻率小于波源的頻率（波形疏）。

多普勒效應是新教材的新內容，概念很抽象，現象不容易觀察到，許多老師感到難把握，學生感到難理解，用仿真實驗室演示以后，抽象概念形象化，物理現象可視化，收到很好的教學效果。

從演示實驗方面看，有些物理現象或物理過程無法直接用實驗演示，一些物理規律受到常規實驗儀器本身的限制，演示效果常不如人意，一些物理過程不能作定量研究，甚至一些物理定律只是一種理想模型，在正常條件下不能實現。這些現象的存在，一定程度上造成學生對物理現象和過程沒有感性認識，理解比較困難。發揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的，復雜、困難的實驗進行模擬和再現，成為常規實驗的補充，把兩者有機結合起來，教學會收到事半功倍的效果。

三、瞬間過程記錄保存，電流方向可以顯現，提升教學效能 【例3】自感實驗（新課標教科書人教版選修3-2第25-26頁）1.場景1 電路如圖11，兩個信號燈并聯，其中燈1與自感系數（電感）為10H的線圈串聯。自感實驗17

圖11 當開關閉合時，燈2立刻亮起來，燈1還沒有亮，如圖12甲，筆者“抓拍”的。然后慢慢亮起來，如圖12乙。

圖12甲

圖12乙

兩燈的電流與時間關系如圖13所示，我們清楚地看到：開關閉合后，燈2的電流（紅線）立刻達到最大，而燈1的電流（蘭線）緩慢升高直至最大，延時約0.25s, 其原因是：當燈1電路電流增大時，電感線圈產生感應電流，阻礙電流的增大。

圖13 圖的后面顯示斷電自感現象。當開關斷開時，電流減小，燈1電路由于有電感線圈，產生自感現象，感應電流在燈1電路與原電流方向相同，感應電流以燈2電路為閉合回路，所以燈2電流方向與原來相反變為負，然后才逐漸變為0.場景2 電路如圖14，一個信號燈，一個自感系數（電感）為10H的線圈與一個105?的電阻串聯，然后二者并聯，接在6V的電源上（有開關）。

圖14 這次首先演示斷電自感，然后演示通電自感。

圖15 如圖15，原來開關是閉合的，兩條電路電流幾乎相等（通過調電阻來實現，既不完全相等，否則線壓在一起，又不相差太大）。當開關斷開時，有線圈的電路因為自感現象產生與原電流方向相同的感應電流。此感應電流與電燈電路形成閉合回路，所以電燈電路的電流與原電流方向相反，如紅線所示，所以，燈亮一下然后才逐漸熄滅，這就是著名的斷電自感。

當閉合開關時，電燈電路電流（紅線）立刻升為最大，而有線圈的電路電流（蘭線）逐漸增大，這就是通電自感現象。

傳統的實驗，用圖11演示通電自感，用圖14演示斷電自感，那是因為傳統實驗只能通過觀察燈的亮度來顯示效果，通電自感用兩燈以比較其亮的先后來體現自感延遲效果，斷電自感只要一個燈就可以了，但要形成閉合回路，所以也要兩條電路。

仿真實驗這兩個圖表示的電路都既能演示通電自感，又能演示斷電自感，因為可以用圖象來顯示效果，不一定要用兩個燈的亮度做比較。

通電自感和斷電自感，是發生在一瞬間的現象，稍遜即逝，一不注意就過去了，不目不轉睛就看不到，但用電子計算機圖象把它固定下來，象電影中的定格一樣，便于人們觀察和研究。特別是顯示斷電自感實驗中燈泡上電流的方向與原來相反，是傳統實驗中無論如何也看不到的。余從事物理教學凡40年，第1次看到電流方向相反，真是嘆為觀止。傳統實驗與數字化實驗在教學中若能取長補短，會達到更好的效果。數字化實驗室是實驗教學條件現代化不可缺少的一環，但仍應該把真實實驗條件作為實驗室建設的必要基礎，用了計算機等信息技術能加深對物理原理的理解、對測量精度的提高和物理量的測量大量數據的分析處理，數字化使用是物理實驗的有力的輔助設備之一。

第二篇：Matlab_Simulink仿真實驗在擴頻通信課程教學中的應用.

科技資訊

２００９

ＮＯ．３１

ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 學 術 論 壇

Matlab/Simulink仿真實驗在擴頻通信課程教學中的應用 張競秋

(長春理工大學電子信息工程學院 吉林長春 130022)摘 要:根據擴頻通信課程的特點,分析了當前該課程教學存在的問題,提出了采用Matlab/Simulink仿真來彌補實驗室實驗設備等的不足,并給出了Matlab/Simulink仿真的方法與實例,這是教學改革進程中的有益嘗試。關鍵詞:Matlab/Simulink仿真 擴頻通信 仿真模型中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2009)11(a)-0236-02近年來,擴頻技術迅猛發展,擴頻通信不僅在軍事通信中占有重要地位,在民用通信中也得到了越來越廣泛的應用。《擴展頻譜通信》是一門多學科專業交叉滲透的綜合課程,它涉及到通信基礎理論,對于教授該門課程理論的高校教師來說如何能更充分地表達自己的教學思路,如何更生動形象地開展教學,讓學生更形象、更直觀地理解所講授內容歷來是探討的熱點,解決上述問題的有效方法是采用計算機仿真技術。Matla/Simulink b仿真在實驗教學中的作用

1.1Matlab/Simulink仿真與傳統實驗比較

通信系統仿真實質上就是把實驗硬件搬進了計算機。在實物實驗系統中,用各種電子元器件制作出通信系統中的理論模型

所規定的各個模塊,再把它們通過導線或電纜等接在一起,然后再用示波器、頻譜議、誤碼儀等通信儀表做各種測量,最后分析測量結果。在仿真實驗中也是這樣做,只不過所有通信模塊及通信儀表的功能都是用程序來實現的,即通信系統的全過程在計算機中仿真運行。仿真實驗不像實物實驗那樣讓人感到“真實”,但對于許多通信問題的研究來說的確非常有效。與實物實驗相比,Matlab仿真具有如下一些優點。

(1)Matlab可以仿真許多通信系統,通過改變某些參數來觀察通信系統的性能,加深學生對知識的理解,從而可以獲得比較好的教學效果。

(2)軟件實驗建設開發周期短,成本低。(3)彌補了由于實驗場地、儀器設備和經費缺乏等因素帶來的不足,避免了因誤操作而對儀器造成的損壞,而且對于某些實驗中不易觀察到的現象,也可以進行模擬仿真。1.2Matlab/Simulink的功能與特點

Matlab是一套功能強大的工程技術數值運算和系統仿真軟件,它具有數值分析、矩陣運算、圖形處理、仿真建模、系統控制和優化等功能。運用Matlab進行仿真共有兩種途徑:一是基于數據流的仿真,它是用Matlab函數以命令行的形式實現,亦即編程實現整個系統的仿真;二是基于時間流的仿真,它是用 Matlab提供的一種可視化仿真模型庫——Simulink來實現整個系統的仿真。Simulink提供了許多模型庫,用戶只需用鼠標將所需模塊從庫中調出來并連接起來即可。利用Matlab對通信原理課程中

所涉及的內容進行仿真 ，形式生動、形象直

圖1 直接擴頻發射機仿真系統模型

圖2 直接擴頻發射機擴頻前數據信號頻譜

圖

直擴發射機擴頻后輸出信號頻譜

２３６科技資訊 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

學 術 論 壇

觀、啟發性強,能增強學生的感性認識,加強其對授課內容的理解。

8000次/s,為此,以升速率模塊配合采樣保持模塊將調制輸出信號采樣速率提高到8000次/s。2.2 仿真結果

仿真執行后,兩個頻譜儀將分別顯示擴頻前后的信號頻譜,采用BPSK調制的等效低通模型時,調制前后的功率譜相同,如圖2所示,可見,數據信號的帶寬約100Hz,其功率峰值約為20dB,而擴頻輸出信號帶寬展寬了20倍,為2kHz,其功率峰值下降到約7dB處。仿真輸出的時域波形結果如圖3所示,圖中顯示了數據流、PN序列以及擴頻輸出信號的波形。２００９

ＮＯ．３１ 科技資訊

趣,能取得較好的實驗效果,彌補通信類課程實驗的不足。2 擴展頻譜通信系統仿真實例

直接序列擴頻通信系統是擴頻通信中最典型和最便于理解的擴頻方式之一。我們試圖通過這一系統的仿真演示過程來說明仿真軟件在教學中的突出作用。2.1直接序列擴頻通信系統

通過建立如圖1所示的仿真模型來研究直接序列擴頻通信系統,觀察其數據波形、擴頻輸出波形及擴頻調制輸出的頻譜。仿真模型中,Bernoulli Binary Generator用于產生偽隨機擴頻序列,其采樣時間設置為0.01s.PNSequence Generator用于產生偽隨機擴頻序列,其采樣時間設置為0.0005s.Unipolar toBipolarr Converter用于完成數據和擴頻序列的雙極性變換,乘法器輸出就是擴頻輸出,其碼速率等于采樣速

率。擴頻輸出信號以BPSK方式進行調制。為使頻譜觀察范圍達到4kHz,需要被觀察信號的采樣速率達到 參考文獻

[1]朱近康.擴展頻譜通信及其應用[M].北

京:中國科學技術大學出版社,1993.[2]李穎,朱伯立,張威.Simulink動態系統 建模與仿真基礎[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.[3]邵玉斌.Matlab/Simulink通信系統建模

與仿真實例分析[M].北京:清華大學出版社,2008.3 結語

Matlab/Simulink作為一種功能強大的工程技術數值運算和系統仿真軟件,一直是科研人員作研究的工具,較少用于教學活動中。實踐證明:在擴展頻譜通信原理的實驗教學過程中引入Matlab進行仿真,能幫助學生更好的學習該課程,提高學習興 圖4 直擴發射機擴頻前后的信號波形仿真結果(上接2

頁)

年1月份以來,荊門市工商局以小批發為重點,開展了農村集貿市場食品安全大檢查,查處收繳過期變質食品1191袋、“三無”食品495公斤、假冒食用油310公斤、假冒乳飲品680件,辦理涉及食品的違法案件42起[2]。

最后在消費終端,強化農村食品消費環節的監管。對存在食品安全隱患多的小餐館和小攤點堅決予以取締。加強對農家宴的衛生監管和技術指導,強化對農村廚師健康體檢和培訓管理,嚴厲查處無衛生許可證從事餐飲服務的違法行為,防止發生群體性食物中毒事件。在湖北省對農村城鎮、集鎮、鄉村舉辦的食品交易會、廟會、食品批發市場、集貿市場以及農村小食品店、個體商販、小攤點、小作坊、小餐館開展“拉網式”反復檢查,重點檢查品種為糧、肉、蔬菜、食用油、奶制品、豆制品、飲料、酒類、保健品、兒童食品、禽蛋及其制品、水產品等。3.3廣泛深入地宣傳相關法律法規及食品衛生安全知識

推進群防群治機制創新,針對農民群眾食品安全意識差、防范能力低的實際,在農村農貿市場和社區街道設置食品安全舉報投訴,將12315、12346等食品投訴舉報熱

線延伸到農村地區,湖北荊門建立村級消

費者投訴站和12315聯絡站330個。在全市農村設群眾維權機構,聘請食品安全協管員和信息員,方便群眾快捷、有效地進行投訴,實現食品安全群防群治,綜合治理。

新聞媒體、文化教育、鄉鎮政府、衛生等部門應有專人負責宣傳食品安全,通過廣播、電視、報紙固定的向農民群眾發布食品安全信息和開設食品安全法制建設的節目,或是在中小學生的安全教育中加入食品安全知識和科學健康飲食知識。通過懸掛橫幅、張貼標語、展板、印發宣傳材料、提供咨詢、展示假劣食品等。湖北宜昌市五峰土家族自治縣通過發送手機短信、播放公開信等形式,對假酒致人傷亡事件進行通報,已發放宣傳單35000多張,發送短信30000多條,縣電視臺每半小時滾動播出告誡群眾停止飲用散裝白酒的公開信息。增強農民的食品安全法律知識、衛生知識水平、自我保護意識和維權意識。引導農民積極參與食品安全的社會監督,全面提高社會力量參與食品安全監督工作。[2] [3][4] [5][6] a/20090326/000678.htm 2009.3.湖北省工商局.湖北工商劍指“七小”強化農村食品監管掃描.http://www.tmdps.cn/ 科技資訊 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ２３７

第三篇：小實驗在物理課堂中應用

小實驗在物理課堂中應用

在新課程的教學背景下，有了新的教學理念、手段及方法，而“情景教學”是物理教學的一種重要手段。教學中“情景”的設置可以是文字描述的形式，也可以是多媒體動畫形式，當然最具體、最生動、最有吸引力的還是小實驗。小實驗由學生直接參與，讓學生有一種身臨其境的體驗，獲得的知識也來自于他的直接經驗，這樣不但可以激發學生的學習興趣，而且有助于培養學生的各種能力，發揮學生的潛能和創造力的培養，同時還能對學生進行物理思想與方法的教育和培養，將直接影響教學效果。

一、運用小實驗，激疑導入，營造物理情景

對于物理課堂教學能否成功，新課的成功引入是非常重要的環節，所以新課導入是課堂教學中的一個重要環節。用小實驗作為新課引入，不失為一種非常優秀的手段之一。因為由小實驗所創設的情景，能向學生提供新穎、奇特、驚險、多變等強烈的感覺刺激，有助于吸引學生的眼球，使學生的思維快速地集中到課堂中來。同時小實驗中所出現的現象往往出于他們的意料之外，而學生的好奇心會促使他們想知道為什么會出現這樣的現象而積極地思考并渴望得到答案，這樣有利于學生產生想認真學習這節課的想法，從而使學生從被動學習轉變到主動學習，達到教學的目標。

『典例１』在講授《自由落體運動》時，先引導學生做一個小實驗：測反應時間。教師先提出問題：同學們的反應一定很快，想知道你們的反應時間是多少嗎？我這里有一把能夠測量反應快慢的尺子（尺子事先在背面貼上位移對應的時間），哪位同學愿意上來測量一下？接著介紹規則：請一位同學把手放在尺的下部10cm處，做好捏住它的準備，眼睛盯住老師的手，當看到老師松手的動作后，立即用手指捏，越快越好。并記下捏住的刻度。然后請告訴大家你捏住的刻度，是多少？教師結合尺的背面的時間刻度宣布：實驗者的反應時間是××？學生很驚奇，想知道其中的奧秘。教師乘機說，今天我們來共同研究尺子下落的運動----自由落體運動。這樣增強了求知欲，又順利地引出了新課。

『典例２』在講授《力的分解》時，教師先做一個小實驗。用一根細線穿過重錘的鉤子，可以把重錘懸掛起來，先將細線的兩端點合攏，然后慢慢分開，當兩線分開到某一夾角時，只聽“轟”的一聲，重錘落到桌面上。此時教師向學生提問：在兩細線的夾角逐漸增大過程中，為什么細線會斷裂呢？為了解決這個問題，本節課我們來學習的新的知識---力的分解，從而引出新課。這樣學生將帶著疑問來學習探究新課。

二、運用小實驗，澄清認識，感悟物理世界

在學習某些物理知識前，由于先入為主和生活經驗等原因學生會形成錯誤認識。為了糾正學生已形成的錯誤認識，建立正確的物理概念，充分挖掘物理教學的豐富內涵，巧妙利用小實驗所展示的新奇的實驗現象，同時抓住疑點巧妙運用設疑技巧，適時引導學生發現問題，從中感悟物理世界，收到很好的教學效果。

『典例３』在講授《自由落體運動》時，為了建立正確的自由落體模型，我設計了以下對比實驗。先從同一高度由靜止同時釋放一個鐵球和一張紙片，結果鐵球下落快。學生結合日常生活的經驗就大膽認為，重物下落快。教師追問，這個結論是否具有普遍性呢？接著做實驗，取兩張相同的紙片，將其中一張用剪刀剪去一半，剩下的一半揉成紙團，再次從同一高度由靜止同時釋放紙團和紙片，結果觀察到紙團下落快。學生仿照前一個實驗的分析，得出結論：輕物下落快。教師進而提出：“兩個實驗為什么會得出相反的結論呢？”。學生思考后回答，物體下落的快慢與輕重無關，糾正了“重物下落快”的錯誤認識。教師引導：是什么共同的原因使紙片比鐵球和紙團都下落得慢呢？學生想到：紙片受到空氣的阻力作用比較大．然后再過渡到另一組對比實驗，分別取三個相同深度的量筒A、B、C，并排放在水平桌面上，量筒B和C分別裝上清水和洗潔精配制的溶液，將三個相同鐵球同時同高度釋放，觀察到鋼球運動的快慢不同，這說明阻力對物體的運動有影響，且阻力越大，對運動的影響越大。接著在量筒C里面再做實驗，取形狀和體積完全相同的鐵球和塑料球，同時同高度釋放，結果鐵球運動快。從而得到阻力相對重力越小，對運動的影響就越小。教師再引導，如果沒有阻力，物體下落的情況回怎樣？自然地引出“牛頓管”實驗，用抽氣機抽走牛頓管中的大部分空氣，里面近似認為是真空狀態。將管中的羽毛和鐵片同時同高度釋放，結果觀察到下落一樣快。最后得出關鍵性的結論：沒有阻力，物體只受重力由靜止開始下落的運動的快慢都是相同的，物理上就把這種運動叫自由落體運動。

這些小實驗雖然過程非常簡單、操作也很方便。而且學生親手操作增加了實驗的真實性，也提高了學生的吸引力，而對直接參與的實驗者來說，既滿足了好奇心，也有了成功的體驗，從中感悟到物理世界的奇妙。

三、運用小實驗，參與合作，探究物理規律

在新課程的理念下，把培養學生的合作學習能力和探究能力放到特別重要的位置。探究式學習是通過發現問題、研究探索，從而獲取技能的一種學習形式。這種學習形式的關注是探究的過程，培養的是學生的思維能力特別是創造性思維能力的培養。在物理課堂教學中，老師必須選擇時機，精心設計小實驗來培養學生的合作、探究能力。

『典例４』在講授《曲線運動》時，要求學生利用提供的器材設計實驗探究物體做曲線運動的條件。提供的器材是為光滑玻璃板、小鋼球、磁鐵和加速斜槽。學生分小組合作，先制定實驗方案，然后進行探究，最后交流展示。學生的實驗探究過程與結果記錄如下。

實驗條件及結果記錄表格：小球在玻璃板上的運動初速度：沿水平標志線向右.最后得出結論：物體做曲線運動的條件是受到合外力，且合外力與速度不在同一直線上。

雖然是小實驗，如果采用生活或實驗室中的一些常見易得的器材來完成，這樣讓學生們覺得接近生活實際，更加相信物理就在我們的身邊，同時對物理教學起著十分重要的作用，在我今后的物理教學中將會起到更大的作用。

四、運用小實驗，驗證應用，掌握物理知識

為了讓學生理解知識、掌握知識，最終能靈活應用知識。雖然在物理知識很多來自于生活實際，但高于生活，尤其是有些知識又非常抽象，單憑學生自己的生活經驗以及現有的知識很難理解，而教師則可以通過精心設計一些小實驗，增加學生對知識的感性認識，從而使知識變得容易理解和掌握。

『典例５』在講《機械能守恒定律》內容結束時，設計了一個小實驗來結束新課：取一只小水捅，內裝半桶水，用尼龍絹懸掛在天花板上如圖所示。請一個學生緊貼墻壁站好，雙手捧起水桶。讓它距學生的鼻子1cm。然后將水桶輕輕釋放，讓水桶來回擺動。水桶經過一個擺動周期，又會向學生的鼻子撞來。這可不是看立體電影，而是一個貸真價實的運動著的水捅。學生若沒膽過，肯定會逃走。倘若學生相信機械能守恒原理的話，一定會坦然地站在原位置上上，并深信水桶絕不

會碰上你的鼻子。問題就看學生敢不敢做這個實驗,看看誰“真正相信（學會）了剛才學習的知識”。

這個小實驗使同學們的積極性大大提高，既動手又動腦，鞏固了所學的知識，達到了很好的教學效果。

『典例６』在講授《力的分解》中的斜面上物體的重力分解時，教師設計了一組小實驗。取一塊長方形的夾板碎片，將一端放在平整的桌面上，另一端墊上書本，讓夾板碎片形成一個斜面，將一個帶有輪子的小車放在斜面上（忽略摩擦），手通過連接小車的橡皮條拉住小車。使小車靜止，觀察。觀察發現，與小車連接的橡皮條拉長了，說明小車有沿斜面向下的分力（重力的一個分力）；同時看到夾板發生彎曲，說明有垂直斜面向下的分力（重力的另一分力）。如果在小車上加上幾個鉤碼（即增加了車的重力），再觀察。觀察發現，斜面的彎曲程度變大，與小車相連的橡皮條變長了。這說明重力的兩個分力因重力的增大而增大。如果改變（增大）斜面的傾角θ，重復上面的實驗，再觀察。觀察發現，斜面的彎曲程度變小，而與小車相連的橡皮條變長了。這說明，斜面上物體的重力的兩分力方向為沿斜面向下和垂直斜面向下，F1使物體下滑（故有時稱為“下滑力”），F2使物體壓緊斜面（如圖）．其大小與斜面的傾角θ有關，且垂直斜面的分力

F2隨傾角θ的增大而減小，沿斜面向下的分力F1隨傾角θ的增大而增大。即驗證

了兩分力F1=mgsinθ，F2=mgcosθ的正確性。

第四篇：邊學邊實驗在物理教學中的應用

邊學邊實驗在物理教學中的應用

近十多年來，我們在初中物理教學中為了切實貫徹“以實驗為基礎的教學原則，真正把物理實驗作為物理教學的重要內容看待，比較多地采用學生邊學邊實驗的教學形式，取得了較好的效果，對于大面積提高物理教學質量，培養學生的能力起到了重要的作用。針對當前初中物理教學的現狀，我們覺得仍然要加強邊學邊實驗教學，充分發揮邊學邊實驗的教學功能。

一、邊學邊實驗教學的特點所謂邊學邊實驗，是指學生在教師指導下，一邊學習一邊進行實驗的教學組織形式；是指學生在教師的指導下，通過自己動眼、動腦、動手、動口（以下簡稱“四動”）去獲取知識，培養學生用實驗方法探索物理知識的能力。

邊學邊實驗教學是一種低容量高密度思維的教學組織形式，可以因材施教，切合初中學生的實際課的容量是指一節課內運用新概念、基本規律、技能、科學方法的多少。高密度思維是指學生在一堂課上有較長的有意注意時間，并能充分地開展思維活動。

針對初中學生的特點，在課堂教學中，若比較多的采用邊學邊實驗的組織形式，讓學生通過“四動”進行學習，使各種感官受到刺激，就能延長學生的有意注意時間，促使大腦對各感官傳輸的信息進行綜合分析，進而提高課堂教學的思維密度。

邊學邊實驗的教學組織形式，改變了老師講、學生聽，老師寫、學生抄，老師做、學生看那種因學生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此他們學習的主動性、積極性就能得到充分發揮。邊學邊實驗的教學組織形式，充分體現了因材施教的原則。學生可以自定學習步調，有不懂的地方可以反復閱讀教材，實驗現象觀察不清楚時，也可以反復做幾次，自己解決不了的問題還可以問老師。同樣，由于可以自定學習步調，優秀生的思維可以得到充分展開，自己可以學得深一點，多學一點。可見，邊學邊實驗不僅使全體學生在不同程度上都能既獲得知識，又提高能力，而且解決了將課堂教學統得太死，對學生個體間的差異不能因人制宜的弊端。

（二）邊學邊實驗能夠起到演示實驗與學生分組實驗的綜合作用在演示實驗的基礎上，認真做好學生分組實驗是激發學生學習物理興趣的較好手段，是初中物理教學中大面積提高教學質量很重要的一環。但是，在實驗教學中，我們發現演示實驗和學生分組實驗都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學生提供感性認識材料的過程，它無法代替學生自己的活動，教學中如果把教師的演示實驗改為學生的邊學邊實驗，既能使學生對實驗獲得更加清晰的印象，學到物理知識，又能培養學生的實驗能力，提高學生的學習興趣和主動性。

學生分組實驗大多是驗證性和測量性實驗，一般都安排在新課或一個單元教學之后進行，與課堂教學內容結合不夠緊密。加上初中學生實驗能力差，學生對實驗的注意力常常集中在操作上，教師則往往忙于協助學生排除故障，師生完全處于被動狀態，以致往往無法達到獲取知識、培養能力的目的。采用邊學邊實驗的教學形式后，學生在教師的指導下邊看、邊學、邊實驗、邊思考、邊討論，能較快地掌握物理知識。邊學邊實驗課一般安排在教室里進行。每個桌上都有一套儀器，每位學生都有動手的機會，有利于學生能力的培養。因此，從某種意義上講，邊學邊實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。

進行邊學邊實驗教學的形式可以根據教材、學生以及器材的實際情況，采用多種方式進行。它可以安排在新課的開始，作為新課的設疑引學，起到激發學習興趣的作用；也可以安排在新課的教學過程中，用來建立物理概念或得出物理規律，作為學生辨疑解難的一種手段，起到啟發、幫助學生理解概念，解決疑難問題的作用；還可以安排在下課前的幾分鐘，作為復習鞏固之用。在教學時間上，可以用一整節課時，也可以用半節課或幾分鐘。總之，根據教學的需要和可能靈活掌握，以達到最佳教學效果的目的

二、邊學邊實驗的教學功能

（一）有利于學生理解和掌握知識

心理學研究表明，學生對學習內容的鞏固程度，與學習的方式關系很大。一 般來說，學生通過聽教師講授，能夠記住10％——20％；學生如能看到實物或現象，能夠記住30％；如果學生既能聽教師講，又能看到實物或現象，能記住50％；如果學生看到實物或現象，自己又描述過，便能記往70％；如果學生既動手做過，又描述過，則能記住90％。而邊學邊實驗，既讓學生動手做實驗，又讓學生在實驗的基礎上討論、分析，最后自己歸納出物理概念和規律。顯然，這樣的學習過程屬于上面所說的最后一種情況。可見，邊學邊實驗有利于學生理解和掌握知識。

（二）有利于培養學生的實驗能力

教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式。他在《手腦相長歌》中寫道：“人生兩個寶，雙手與大腦。用腦不用手，快要被打倒！用手不用腦，飯也吃不飽。

手腦都會用，才算是開天辟地的大好老。“我們在初中物理教學中提出邊學邊實驗，提出”四動“，正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學物理實驗教學的現狀是學生動手的機會太少。開展邊學邊實驗，極大地增加了學生實驗操作的機會，因此十分有利于培養學生的實驗能力。

（三）有利于學生掌握學習和研究物理的方法邊學邊實驗的學習探索過程，更接近人類認識客觀規律的過程。因此，我們主張將課堂變為教師引導學生動眼、動腦、動手、動口的主動學習的活動場所。

在教師指導下，發揮學生的主體作用，把學生的興趣（情感領域）、知識（認知領域）、能力（動作領域）等各種心理因素融為一體，使他們在直接參與邊學邊實驗的過程中，逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據；實驗是檢驗假設真理性的標準；逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實，并從而得出概念和規律的。可見，通過長期邊學邊實驗的訓練，學生將會逐步掌握物理學習和研究的基本方法。邊學邊實驗不僅可以提高學生的學習興趣，而且能夠極大地調動學生的學習積極性。

三、實施邊學邊實驗教學的策略

（一）恰當地選擇學生邊學邊實驗教學的內容教改實踐表明，凡是與教學過程緊密結合，便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口，利于培養學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣，利于發展他們智能的內容，都可選為學生邊學邊實驗教學的內容。

1.根據中學物理教學大綱對能力、技能的具體要求，安排邊學邊實驗的內容。例如，教學大綱中要求學生通過學習，會使用某些基本物理實驗儀器，那么就應該采取邊學邊實驗教學的形式，努力增加學生對這些儀器的使用頻數，逐步提高學生使用這些儀器技能方面的要求。2.對器材的要求不是很高的演示實驗，可以改為學生邊學邊實驗。例如，課本上用鉛皮和鉛盒來演示物體浮沉條件的實驗，若改為邊學邊實驗，就可以讓學生在課前準備好一支空牙膏管（尾端剪開）和一只玻璃杯。實驗時，先讓學生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里，它就在水中下沉，然后將牙膏管鼓起一些，它就能上福

3.將課本上的小實驗和一些實驗習題改為邊學邊實驗。例如，制作橡皮筋測力計的小實驗，可以配合“力的測量”進行邊學邊實驗教學。再如，用紙盒可以將水燒開的小實驗，反復彎折鐵絲后彎折處會發燙等實驗習題，都可以配合新課教學作為學生邊學邊實驗的內容。

4.將課本上的部分學生分組實驗改為邊學邊實驗。有些基本儀器及其操作方法，在新課教學中學生已經掌握了，到學生分組實驗時，就可以適當提高教學要求。？這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、實驗能力的培養。例如，初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學邊實驗后，在新課教學中讓學生學會電流表、電壓表的使用，到下一節學生分組實驗時，就可以增加“兩表”的使用頻數，這更有利于學生實驗技能的培養。再如，初二第七章第一節“質量”和下一節學生分組實驗“用天平稱固體和液體的質量”，也同樣可以采用邊學邊實驗教學，都能取得較好的教學效果。

（二）千方百計地準備學生邊學邊實驗教學的儀器邊學邊實驗是一種上課形式的學生實驗，一般要求兩個學生用一套實驗儀器。

對學生邊學邊實驗儀器的準備要做到“五不一保證”，即儀器不宜復雜，操作技能要求不宜過高，實驗規模不宜過大，一次實驗所用儀器數量不宜過多，實驗時間不宜過長；實驗安全要有保證。由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單，多數實驗都是定性的，有些定量的實驗精確度要求不高。因此，大部分初中物理實驗儀器都可以自制，可供選擇的器材也很廣泛。例如，沒有平底試管，可用廢舊的平底小藥瓶來代替；沒有彈簧秤，可發動學生用廢鋼絲繞制，沒有溢水杯，也可以用在玻璃杯上套兩個橡皮圈的方法代替；等等。

引導學生積極參與自制教具學具的活動，不僅為邊學邊實驗教學提供了一定數量的實驗儀器，為物理教學創設了良好的實驗條件，而且學生通過自制教具和學具，增長了才干，提高了動手能力。

（三）認真上好學生邊學邊實驗課

邊學邊實驗課一般包含下列三個環節：“設疑引學，辨疑解難，釋疑鞏固。”

“設疑引學”是教師通過一些物理現象和問題情景，使學生產生疑問，提出需要解決的問題。“辨疑解難”是要求學生對他們所提出的問題進行假設，估計可能的結果是什么，然后教師指導學生討論如何用實驗進行研究，擬訂實驗方案，并在學生實驗觀察和測定的基礎上開展小組或全班討論分析。學生在這一教學環節中，通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習、應用等，做到四動，從而既學到了知識，又培養了能力。“釋疑鞏固”是在教師的指導下排除疑問，通過練習、應用和小結等來運用和鞏固所學的知識。上好邊學邊實驗課的關鍵在于放手讓學生去看、去想、去做、去說，盡量讓學生提出問題，大膽猜想，設計實驗方案和進行實驗。教師做的主要工作是巡視、“集疑”、“布疑”，對個別差生進行適當輔導。對難點、重要的概念、分歧大的問題，組織學生討論。

在適當的地方，教師給予必要的點撥。放手讓學生自己去邊學邊實驗，必須遵循因材施教、循序漸進的原則，要設計好邊學邊實驗的階梯，幫助學生步步深入。既不要使學習的跨度過大，使學生無從入手，又不要使學習的跨度太小，不利于學生的發展。在設計邊學邊實驗的方案時，應注意了解學生實際，對實驗教學中可能出現的問題，可能遇到的困難等，都要作充分的估計和準備。例如，在進行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂浮；然后在濃鹽水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上福在實際操作時，加入清水的多少不容易掌握。會出現由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設計邊學邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學生容易理解

第五篇：仿真軟件在環境工程專業實驗、實習教學中的應用（范文模版）

仿真軟件在環境工程專業實驗、實習教學中的應用

楊

靜

趙旭德 劉慶斌

（黃石理工學院環境與化學工程系

湖北黃石

435003）

摘 要：作者通過在環境工程專業實驗、實習教學中嘗試應用仿真軟件，將其作為實物實驗和實習的預習與補充，取得了較好的教學效果，提出了一種實踐教學的新模式。

關鍵詞：仿真 環境工程

實驗、實習教學

Application of Simulation Softs on Experiments and Training of Environmental Engineering Yang Jing, Zhao Xude, Liu Qingbin(Huangshi Institute of Technology, Huangshi HuBei 435003)Abstract: The authors apply simulation softs as preview and of onsite experiments and trainings on Environmental Engineering, which have got pretty good teaching effects.Key word: Simulation, Environmental Engineering, Experiments and Training 1 前言

我系于2003年5月購買了北京東方仿真控制技術有限公司開發的環境工程專業的水、大氣處理實驗仿真軟件和污水處理實習仿真軟件的單機版，教師個人使用后感覺對于教學非常有幫助。2004年5月又購買了網絡版，使大量學生進行模擬實踐成為可能。我們對2002級環境工程專業和給排水工程專業的學生在實驗、實習教學中開展了這兩套仿真軟件的應用，主要 是將它們作為實物實驗、實習之前的預習和之后的補充，取得了明顯良好的教學效果，現將應用總結如下。用作實物實驗前的預習

常規的實驗教學，采用的是實驗指導書加老師講解的教學手段，容易造成主要兩個方面的不足：一是學生對于實驗目的和步驟理解得不夠透徹，總是按照指導書一步一步地做，至于為什么要這樣做不甚清楚，在整個實驗過程中處于一種被動的地位，往往是實驗報告做完，實驗目的和步驟也全忘光，沒有達到實驗教學的目的；二是學生對一些實驗設備缺乏感性認識，即使把實驗指導書中對設備的基本構造、使用方法和注意事項看了多遍，仍不得要領，到了實驗室，經常不能很快地投入到做實驗中，甚至不能正確地操作設備，導致設備出現故障，影響了實驗的進程和效果。而在常規實驗前首先進行的仿真實驗，則在很大程度上彌補了這兩點不足。這套軟件中的每一個實驗都分為實驗指導、實驗操作、數據處理、教學課件四個部分。

（1）實驗指導以簡潔的語言和形象的動畫講解了實驗目的、設備認識等，比老師單純的“口頭＋筆頭”更容易讓學生理解。

（2）實驗操作是軟件通過建立的動態數學模型模擬真實的實驗過程和現象，通過3D互動操作界面模擬真實的實驗裝置，學生可以一人一臺計算機，通過做仿真實驗，從而了解真實的實驗操作，達到每個學生都能夠親自動手做實驗的效果。軟件提供了實時幫助功能，對于不清楚的操作，可以及時獲得幫助。

（3）數據處理是軟件對學生所做實驗產生的數據自動進行表格填入、公式計算、圖形繪制，并生成可以打印的報表。雖然此步驟沒有讓學生進行 數據分析的練習，但它對學生前面的操作卻要求非常嚴格，一旦有一點失誤，生成的數據就不正確，填表、計算、繪圖等也就不能正確地進行。（4）教學課件則把課本中相關的理論知識以生動的CAI課件形式講述了一遍。這樣老師不用再講一次理論，學生也能理解地更清楚。2.1水處理仿真實驗

水處理實驗仿真軟件可以做的實驗有自由沉淀實驗、過濾實驗、混凝實驗、氣浮實驗、曝氣充

氧實驗、活性污泥實驗等六個[1]。其中，第1、2個屬于物理實驗，第3個屬于化學實驗，第4個屬于物理化學實驗，第5、6個為生物處理法。它們涵蓋了水處理的幾種基本方法，同時也是教學大綱[2]中規定的必修實驗。開設這六個實驗，可以為我系環境工程專業的專科《水污染治理工程》和本科的《給水工程》和《排水工程》、專科給排水工程專業的《給水工程》和《排水工程》、環境監理專業的《環境工程學》（水部分）等多門相關課程服務。

以下是一位學生操作混凝實驗中測試混凝劑最佳投量得到的實驗數據。原水800ml/份

水樣編號 混凝劑加注量(ml)剩余濁度（NTU）

20.2 15.2 10.2 8.2 9.9 14.9 1

20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0

從數據可以判斷最佳混凝劑投量為50.0ml左右，此時水中剩余濁度最低。這和課本上的數據是一致的。

接著是軟件根據此表自動繪出的曲線圖。

可以看到曲線連接光滑，最低點處在50左右，曲線繪制是成功的。2.2大氣處理仿真實驗

大氣處理實驗仿真軟件可以做的實驗有兩個：旋風除塵器性能實驗、堿液吸收SO2實驗[3]。也正好涵蓋了大氣處理實驗教學大綱[4]中規定的必開實驗。其中，旋風除塵器性能實驗可以測定的性能包括處理風量、阻力、效率。這兩個仿真實驗，可以為我系環境工程專業的專科和本科《大氣污染控制工程》、專科環境監理專業的《環境工程學》（大氣部分）等相關課程服務。

2.3效果

學生在做了仿真實驗以后，對于實驗目的、步驟已經基本上心中有數，再到實物實驗室做真實實驗，設備可能會和軟件上的有些不同，但是大同小異，操作能很快上手，而且做真實實驗不再是一個學生做，是幾個一起做，結合了幾個人的智慧之后，大部分都能按照正確地步驟，順利地完成實驗。學生做完實驗后寫實驗報告時，也能夠根據仿真實驗所提供的參考進行正確地數據處理和分析。用作實物實習前的預習傳統的課程實習教學，是老師把學生帶到某個與專業相關的單位比如污水處理廠，由廠里的技術人員給學生介紹工程的基本情況，然后把學生帶到每一個單元參觀、介紹，如果學生比較多或者現場比較嘈雜，學生往往看或聽不清楚技術人員的講解，有些人也就放松了要求，不再認真實習；這種實習還有一個更大的不足也是缺憾，就是學生為了遵守工廠的規章制度，不得隨便動任何設備、儀器，除非進行在崗的跟班實習，否則對于如何控制管理水處理工藝的運行、出現問題如何解決，不能得到實踐鍛煉，也就沒有培養出實踐能力。

而在傳統課程實習前首先進行的污水處理廠仿真實習，極大地彌補了上述不足。這個軟件是以北京市高碑店污水處理廠為原型，建立在污水處理工藝中各種構筑物運行過程的嚴格動態數學模擬基礎上開發完成的。仿真實習時，每個學生面對一臺計算機，可以從總流程、各個單元多角度地觀察工藝；可以動所有的設備、儀器、閥門等；可以訓練對各種事故的處理；并可以客觀地得出實習成績。

該系統分為水工段、泥工段兩大塊[5]。其中，水工段可以培訓的項目有：污水提升泵軸溫超標、污水提升泵電流超標、來水PH值過低、處理負荷增大、來水SS增高、來水BOD增高、來水NH3－N升高、來水腐敗、環境溫度降低、曝氣池污泥膨脹等10個；泥工段培訓的項目有：濃縮池進泥中水含量增大、濃縮池刮泥機發生故障、濃縮池螺桿泵發生故障、一級消化池攪拌機發生故障、一級消化池換熱器發生故障、消化池進泥溫度降低、壓濾機配藥濃度降低、壓濾機皮帶打滑等8個。

另外還提供了初沉池、活性污泥、消化池三個重點單元的具體操作培訓。老師提出一個培訓項目，學生就得思考如何解決這個問題，首先要判斷這個問題可能是什么原因造成的，然后去尋找大致的解決途徑，在這個思 路下再去對設備、儀器、閥門等做出一些調整，如果調整正確，就可以得到步驟分，如果調整的程度到位，就可以得到質量分。

以下是一位學生在培訓如何處理水工段中來水處理負荷增大的問題時所做出的響應： 解決問題的途徑

具體操作

改變的參數

過柵流速

閘

加開泵房備用泵

啟動提升泵四

增大曝氣沉砂池曝增大曝氣沉砂池處2#鼓風氣量 機風量

開啟11號初沉池

加開備用初沉池 開啟12號初沉池 開啟23號初沉池 開啟24號初沉池

曝氣沉砂池除砂率

第一組初沉池出口SS值BOD含量

第二組初沉池出口SS值BOD含量

第一組曝氣池中的MLSS濃增大第一組曝氣池回流比 度、出口BOD含量、NH3--N

含量、有機負荷

增加曝氣池回流比

第二組曝氣池中的MLSS濃增大第二組曝氣池回流比 度、出口BOD含量、NH3--N

含量、有機負荷

增大曝氣池處6號鼓風機第一組曝氣池中的溶解氧濃增加曝氣池曝氣量

風量

度 打開進水方閥六 啟動提升泵三

集水池液位和配水井液位 加開格柵處進水方打開進水方閥五

開啟曝氣池處7號鼓風機

系統打分如下： 測評歷時：600秒 實際得分：104.00 百分制得分：69.34 其中：

步驟操作得分：60.00 質量操作得分：44.00 操作失誤導致扣分：0.00

第二組曝氣池中的溶解氧濃度

可見，通過對該仿真污水處理廠的親自“動手”操作，學生可以在以下幾個方面得到提高：1）加深對污水處理工藝原理的理解；2）熟悉正常的運行指標；3）各種異常發生或設備故障的修正操作訓練。

學生心中對污水處理廠有了基本印象以后，再到真實污水廠進行參觀、學習，配合感性認識，能更快地理解現場，能提出更多有意義的問題，實習會更有收獲，當然也使得課程實習及畢業實習這一重要的教學環節更加圓滿和成功。用作實物實驗、實習后的補充

我系購置的環境工程實驗設備，無論在數量和種類上，都是全國同類院校中比較靠前的，但是在開設實驗課上仍然感覺不夠。仿真實驗、仿真實習軟件在很大程度上彌補了這一不足。

此外，學生在做完實物實驗、實習以后，如果對某個問題還不夠清楚，可以通過再次或多次操作仿真軟件得以解決。這是它的第二個補充作用。結束語 環境工程是一門實踐性很強的專業，教學中加強學生的實際運用能力是非常重要的。而仿真軟件的應用很有助于提高這一能力，但目前其應用還不是非常廣泛，我系環境工程專業在全國同類院校中是比較早購置和應用的，所以在這里總結了一些心得。當然仿真實驗、實習是不能取代實物實驗、實習的，這一點應該明確。

參考文獻

[1] 黃石理工學院環境與化學工程系環境教研室，水污染治理工程實驗教學大綱

[2] 北京東方仿真控制技術有限公司，水處理實驗仿真教學軟件使用說明 [3] 黃石理工學院環境與化學工程系環境教研室，大氣污染控制工程實驗教學大綱

[4] 北京東方仿真控制技術有限公司，大氣處理實驗仿真教學軟件使用說明

[5] 北京東方仿真控制技術有限公司，污水處理廠仿真系統使用說明