高职院校环境监测与治理技术专业虚拟实验室的构建与应用研究

孙 雷，韩承辉

（江苏城市职业学院，江苏 南京 210036）

高职院校环境监测与治理技术专业主要是面向环保行业，培养能适应环境监测、分析检验、污染治理工艺运营和工业水处理等工作需要，具有较强的监测分析能力，污染处理设备选择、运营和维护的能力，环境工程识图、绘图的能力，具有创新创业意识、精深专业技能和良好职业素养的高端技能型人才。

目前，高职院校环境监测与治理技术专业实践教学资源不足，不能满足该专业教学需要，

由于经费、场地的限制，很难在实验实训基地全面开展该专业实验实训项目，制约了开展实训项目的数量和质量。

教育部教高［2006］16 号文件指出：“为更好地提高学生的实际动手能力。要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”为了贯彻落实教育部文件精神，加强实践教学，降低经费投入，提高教学质量，本文将介绍采用计算机仿真技术和虚拟现实技术结合的“环境监测与治理技术专业”虚拟实验室的研究和建设方案[1]。

1. 环境监测与治理技术专业虚拟实验体系的构建

实验是“环境监测与治理技术”专业理论教学与实践活动之间的桥梁，提高专业课程的教学质量，减低实验仪器的成本，培养学生的创造性思维和动手能力，将虚拟实验引入实验教学中，构建环境监测与治理技术专业虚拟实验体系具有重要意义[2]。

“环境监测与治理技术”虚拟实验体现的构建是建成具有专业特色的仿真实验、虚拟实验体系，满足学生在任何一个教学点通过网络完成实践教学任务，其体系架构如图1。虚拟实验体系完成仪器操作仿真、水环境监测虚拟实验、空气环境监测虚拟实验以及污染治理的仿真等实验项目。

2. 环境监测与治理专业仿真实验室的构建

环境监测与治理专业仿真实验是利用模型进行的实验，利用仿真软件等系统工具的模拟功能对环境监测与治理的过程进行仿真，该专业的仿真软件主要是由文字教材、实验视频、仿真实验三个部分组成，其中文字由实验目的、实验器材、实验预习、实验报告组成；实验视频是通过教师的讲解与示范，提供给学生正确的操作过程；虚拟仿真包括仪器操作仿真、污染治理仿真等[3]。仿真实验室的详细构建如表1。

表1 环境监测与治理专业仿真实验室明细表

其中虚拟仿真实训情况如表2。

表2 环境监测与治理专业仿真实验应用情况表

3. 虚拟实验在环境监测与治理技术专业教学中的应用

“环境监测与治理技术”虚拟实验主要是让学生通过软件来掌握流程，以污水处理厂仿真软件的教学为例，学生通过使用污水处理厂的仿真软件，直观了解污水处理的流程，并了解各个处理单元，通过现场老师的指导，实地操作软件的方法来完成实训。为了弥补虚拟仿真软件不利于实验中的交流以及反馈评价中的缺陷，采用Moodle网络课程作为虚拟仿真实训的管理辅助平台，辅助平台提供了实验资源、实验安排、作业发布、报告上传、交流论坛、在线测试等虚拟实验教学支持服务，学生可以通过辅助平台详细记录，认真填写实训内容、实训过程、实训结果，教师根据学生实训情况进行评价，教师提出虚拟实验的问题讨论，学生进行讨论，教师根据学生讨论的情况进行指导，图2是环境监测与治理技术专业虚拟实验教学过程流程图。

图2 环境监测与治理技术专业虚拟实验教学过程流程图

4. 小结

本文针对高职院校环境监测与治理专业实验实训的现状，以江苏城市职业学院为实例，提出了高职院校环境监测与治理专业虚拟实验室的构建方案，在此基础上探讨虚拟实验在高职院校环境监测与治理专业实验教学中实践应用，通过实践表明虚拟实验可以提高该专业学生的实验兴趣，解决了实验实训中仪器不足等诸多问题。

[1] 王啸东.PLC 虚拟实验室的研究与建设[J].实验室研究与探索，2012，（9）.

[2] 覃焕昌，韦家儒.网络环境下虚拟实验室教学及其趋势探讨[J].中国成人教育，2007，（14）.

[3] 张连峰.王栋.基于虚拟现实技术的高职院校实践教学基地构建[J].教育与职业，2012，（24）.