一、计算机仿真系统在环境工程专业实践教学中的应用(论文文献综述)
邱远航[1](2020)在《污水处理厂虚拟现实软件开发及应用研究》文中研究表明环境工程专业是一门实践性非常强的专业。学生通过传统课堂理论教学获得的工程经验有限。实习是环境工程人才培养过程中衔接理论知识与工程实践的重要环节,但是学生在污水处理厂缺乏设备操作和观察工程细节的机会导致环境工程实践教学效果不佳,不能满足学生深度了解工程设计、获取工程经验的需求。本文基于虚拟现实(VR)技术,使用C4D软件将某实际污水处理厂构筑物进行1:1还原,并制作了配套的污水处理设备三维模型。同时在C4D内对模型进行减面优化、UV整理以及碰撞体制作;利用UE4软件搭建污水处理厂基本环境,还原污水处理各阶段核心工艺,使用蓝图进行交互逻辑设计;基于活性污泥TUD代谢数学模型,使用Aquasim仿真软件对核心工艺进行数学模拟,并整合到VR软件中,实现仿真操作和数据可视化。为环境工程专业实践教学定制开发了一套完整的污水处理厂虚拟现实教学软件,包含1个虚拟实验室、13个污水处理构筑物案例。虚拟实验室内包含构筑物模型展示、厂区沙盘、污水处理设备汇总和数学仿真四个模块,每个模块都有独立的交互区域。同时虚拟实验室也是通往污水处理单元的中转站。污水处理构筑物案例中包含了不同污水处理阶段详细的工艺流程。VR软件能包括自主漫游、流程控制、设备认知、数学仿真和PC模式。自主漫游:学生在软件内能够进行场景全方位漫游,打破现实中的时空局限,从多个角度对构筑物进行观察;流程控制:通过菜单引导,学生可以通过控制设备运转参与到污水处理流程中,掌握工艺流程;设备认知:场景内的污水处理设备都可以进行观察、模型拾取、缩放观察,控制设备运行;数学仿真:通过联动仿真软件实现对改良AAO工艺的工程模拟,通过对进水参数的控制影响出水水质变化;PC模式:为避免极少数人的VR晕动症,开发了不依赖VR设备的PC模式,保留了 VR模式中的所有内容,通过键盘和鼠标实现操作交互。学生在VR软件中可体验污水处理全流程,学习污水处理工艺原理与工程构造,操作工程设备,运行数学仿真。采用VR+PC双模式扩大软件适用范围,提高软件利用率。此外,本文对VR软件的使用进行了教学设计,对实践教学中构筑物结构、工艺流程、污水处理设备和工艺原理四个部分进行学习和掌握。同时根据VR软件制作了 14个知识点视频和99个操作视频,上传至课程网站供学生预习观看。该VR教学软件的开发,是虚拟现实技术和数学模拟技术在环境工程领域的成功应用,建立了从三维建模到虚拟现实开发的工作流程,实现了数学仿真与虚拟现实的有机结合,为今后的VR教学软件开发提供了经验。通过网络预习+课堂教学和VR实践教学,本VR软件与传统教学形成优势互补,改变了传统实践中学生被动接受知识的状态,开辟了环境工程实践教学的全新模式。
豆瑞锋,冯妍卉,温治,张欣欣[2](2019)在《计算机仿真技术在传热传质学可视化及实践教学中的应用》文中提出计算机仿真技术已经成为工程应用和高等院校课堂教学的重要辅助手段,以创新思维、学科交叉、工程应用为鲜明特色的新工科建设,需要"多学科交叉融合的创新型、复合型、应用型、技能型工程科技人才"。在传热传质学的课堂教学中,积极引入计算机仿真技术,旨在增强学生对传热传质学基本概念的掌握,调动学生的创新思维意识,加强理论联系实际,激发学生的好奇心和求知欲,锻炼自主学习和探索的能力,最终使得学生能够见多识广、举一反三,助力于培养"基础扎实、实践能力强、具有创新意识和国际视野"的高素质创新型人才。
沈元,金琼,李雁[3](2019)在《虚拟仿真实验在环境工程专业实验教学中的创新与改革》文中研究说明环境类学科是一门综合性较强、跨学科范围广的工程学科,环境工程专业实验工艺设计复杂、占地面积大、部分工艺运行风险高,在传统的实验安排中无法适应。通过虚拟仿真新实验的建设,加深学生对知识点的直观感受,并且降低实验成本、解决环境工程专业实验大型实验设备占地大,参数多变,运行和维护成本高周期长等问题。
李泽[4](2019)在《基础工程教学仿真系统优化设计与实现》文中指出为进一步完善大连理工大学岩土工程研究所初步开发的基础工程教学软件,针对该软件中存在的部分知识点缺失、教学功能性不强、练习环节不足、缺陷较多等问题,在广泛征求专业教师意见之后,运用C#语言、WPF技术、数据访问技术等进一步完善了教学仿真系统,补充了部分知识点,修改了软件存在的缺陷,软件功能得到了较大提升。主要研究内容如下:(1)对原软件总体设计方案进行重新设计,将原软件过于重视设计部分剔除,修改为课堂教学同步模式,软件更接近实际教学。(2)运用面向对象技术,对地基与基础设计模型库进行改进,划分为教学重点和教学辅助两部分,对基础设计的功能进行了补充。(3)在系统人机交互界面,对基础工程教学大纲涉及的知识点为用户提供学习帮助,通过设置试题库,用户可以在软件上进行基础设计自主训练。(4)对原软件存在的系统缺陷问题,找出问题来源并进行修复,以更好地满足教学及学生训练应用要求。(5)通过对基础设计案例和练习模式案例的展示与分析,对软件的实用性、可靠性等进行验证。(6)根据学生试用软件反馈的情况,对目前软件存在的问题进行了梳理和总结,有助于下一步对软件进行完善。
荣琨,李甲亮,单长青,李学平,邹美玲,张琼[5](2016)在《环境工程专业嵌入式实践教学体系的改革探索》文中研究说明为了提高环境工程专业应用型人才培养的质量,针对实践教学中存在的实验环节嵌入社会需求不足、实训环节嵌入企业力度不足等问题,提出了嵌入式实践教学体系改革的举措。改革内容主要包括:将应用型人才能力需求嵌入专业实验内容;将卓工技能训练模式嵌入学生生产实训;将科研项目和学科竞赛等内容嵌入素质拓展;将课程设计和毕业设计等课程嵌入企业实训。通过嵌入式实践教学改革的探索,在毕业生能力、考研率、科研成果等方面取得了一定成效,为提升环境工程专业学生的综合素质提供了一种可行的方法。
师丽娟[6](2016)在《中外农业工程学科发展比较研究》文中指出农业工程是将工程技术理论和方法应用于农业生产、加工以及农村生活与生态环境维护和改善的一门综合性学科,工程技术对实现农业现代化起着重要作用。中外农业工程学科以其研究对象的相同而具有一定的共性,又因中国农业工程学科的形成与发展较晚而致中外学科所关注具体问题及发展阶段产生一定的差异。分析比较以美国为代表的欧美发达国家农业工程学科发展中的成功经验,可为中国农业工程学科建设提供参考与借鉴。为此,论文以中外农业工程学科历史演进为主线,从纵横两个维度对农业工程学科发展历程进行全方位研究,基于国内外学科发展规律,建构中国农业工程学科创新发展框架,为学科科研队伍建设与优秀人才培养提供支撑,以此推动中国现代农业的发展。主要研究内容与结论如下:(1)运用积累变革规范理论,系统分析了中外农业工程学科创建、发展及变革历程,归纳总结了学科发展的阶段性特征。研究表明,中外学科遵循相同的发展规律,学科发展过程呈现出周期性波浪式前进的态势,是一个量变到质变的过程。(2)运用内生型与外生型发展理论,分别对中外学科启动时间、形成条件、推动力量、发展路径等进行了分析与比较。研究表明,欧美农业工程学科属于先发内生型发展模式,中国农业工程学科属于后发创新型发展模式。(3)利用科学计量学方法与可视化知识图谱技术,从科学研究视角可视化揭示并比较分析了中外学科知识结构及其演化过程。研究表明,中外农业结构不同造就学科研究各有侧重;动力与机械等学科传统研究领域中外出现关注度相对下降现象;中国追赶国际学科前沿的步伐明显加快,但智能农业等新兴研究主题与发达国家相比仍存在一定差距,中国学科创新动力虽明显加强,仍需在原始创新方面进行重点突破。(4)运用文献研究与实证分析方法,对中外学科人才培养模式与课程体系的发展与演变进行了分析和比较。结果表明,通才教育与专才教育两种模式的有机融合已成为必然趋势,中国农业工程学科应立足地域需求,创建多元化人才培养模式。国外通识教育强调知识的广度,课程内容更趋多元化,国内则强调思想政治理论方面的教育。中国应通过强化基础理论教学,文理并重,积极推进通识教育课程改革。(5)探讨了中外高等工程教育最新变革趋势以及农业工程学科创新发展面临的环境。研究表明,中国“卓越工程师培养计划”与欧美CDIO工程教育模式指导思想高度一致,二者为农业工程学科创新发展提供了方向。农业工程学科的创新应遵循以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,提高学生工程意识、工程素质和工程实践能力培养,通过深化企业与高校合作机制,创新人才培养模式。
潘文斌,占昕,郑鹏[7](2016)在《浅谈提高环境工程专业实践教学质量的方法》文中研究说明环境工程专业的实践教学是整个教学过程的重要组成部分,对于学生的实践能力培养与及毕业生满足用人单位的要求起着重要作用。本文针对环境工程专业实践教学中存在的问题,提出并探讨了加强实践教学和培养学生实践能力的几点措施。
郭亮,梁宏,刘京,陈明,南军,周志刚[8](2015)在《基于虚拟仿真技术的市政环境类实验教学》文中研究指明介绍了市政环境类专业传统实验教学的局限性;并从宏观尺度的环境监测虚拟仿真实验教学、水环境规划与污染应急虚拟仿真实验教学以及城市中微尺度的水系统数字化与管网优化虚拟仿真实验教学、用能输配系统虚拟仿真实验教学四个方面介绍了虚拟仿真技术在实验教学中的应用情况;同时,基于对传统实验教学手段的比较,介绍了虚拟仿真实验教学平台具体构成和特色创新之处;最后,指出市政环境类虚拟仿真实验教学可以实现学科专业与信息技术的深度融合,全面提升了本科生创新精神和实践能力,并对今后虚拟仿真实验教学的发展及人才培养进行了展望。
周振,张萍,王罗春,安莹,吴春华[9](2014)在《计算机仿真在环境工程实践教学中的应用》文中认为近年来,基于数学模型的污水处理工艺仿真在污水处理领域得到了广泛应用。为了使学生更好地适应就业要求,在环境工程毕业实习实践教学环节中引入了基于计算机仿真的数学模型分析环节以使学生更好的将理论知识与工程实践相结合。实践证明,在环境工程毕业实习教学中引入计算机仿真分析这一现代化的教学手段,有效提升了实习的针对性和系统性,提高了学生理论联系实际和解决实际问题的能力。
杨百忍,顾红,丁成[10](2013)在《环境工程专业互动式教学模式的探索》文中研究表明互动式教学强调教师与学生之间的双向联系与相互影响,强调实践和创新,强调学生主体性作用的发挥和个性化教育的开展。通过开展"案例教学法"和"仿真式教学法"教学,形成"互动式"教学特色着重激发学生学习热情和主动学习精神,以提高环境工程专业课程教学效果。
二、计算机仿真系统在环境工程专业实践教学中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、计算机仿真系统在环境工程专业实践教学中的应用(论文提纲范文)
(1)污水处理厂虚拟现实软件开发及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的和意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 研究内容 |
第2章 文献综述 |
2.1 VR教学软件开发 |
2.1.1 国外虚拟现实技术应用 |
2.1.2 国内虚拟现实教学软件案例 |
2.1.3 数学仿真案例 |
2.2 VR教学软件应用 |
2.2.1 虚拟仿真实验教学平台建设 |
2.2.2 虚实结合的VR教学方案 |
2.3 本章小结 |
第3章 核心工艺与开发工具比选 |
3.1 污水处理核心工艺 |
3.1.1 水解酸化工艺 |
3.1.2 改良AAO工艺 |
3.1.3 磁混凝高效沉淀工艺 |
3.1.4 反硝化深床滤池工艺 |
3.2 软件选择 |
3.2.1 建模软件比较 |
3.2.2 C4D软件简介 |
3.2.3 VR制作软件比较 |
3.2.4 Unreal Engine 4软件简介 |
3.3 本章小结 |
第4章 软件开发过程 |
4.1 软/硬件环境及流程概述 |
4.2 C4D部分 |
4.2.1 模型制作与优化 |
4.2.2 UV贴图整理与制作 |
4.2.3 碰撞体制作 |
4.3 UE4部分 |
4.3.1 环境搭建 |
4.3.2 材质制作 |
4.3.3 交互设计 |
4.4 数学仿真模块制作 |
4.4.1 工艺概况 |
4.4.2 数学模拟方法 |
4.4.3 技术联动 |
4.4.4 效果呈现 |
4.5 本章小结 |
第5章 软件内容与功能 |
5.1 污水处理单元 |
5.1.1 虚拟实验室 |
5.1.2 粗格栅及进水泵房 |
5.1.3 细格栅及曝气沉砂池 |
5.1.4 调节池及水解酸化池 |
5.1.5 AAO生物反应池 |
5.1.6 平流式沉淀池 |
5.1.7 高效终沉池 |
5.1.8 反硝化深床滤池 |
5.1.9 加氯接触池及出水泵房 |
5.1.10 重力浓缩池及储泥池 |
5.1.11 污泥脱水机房 |
5.1.12 除磷池及加药间 |
5.1.13 鼓风机房及加药间 |
5.1.14 加药间及仓库与次氯酸钠溶液池 |
5.2 软件功能 |
5.2.1 自主漫游 |
5.2.2 流程控制 |
5.2.3 设备认知 |
5.2.4 数学仿真 |
5.2.5 PC模式 |
5.3 本章小结 |
第6章 教学应用与反馈 |
6.1 教学设计 |
6.1.1 了解和掌握工艺流程 |
6.1.2 了解构筑物基本构造和设计 |
6.1.3 了解和掌握典型设备的构造和布置 |
6.1.4 了解主要工艺参数的控制 |
6.2 实践应用 |
6.2.1 衍生教学资源 |
6.2.2 应用成果 |
6.3 教学反馈 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 不足与展望 |
7.2.1 不足 |
7.2.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间论文发表情况 |
(2)计算机仿真技术在传热传质学可视化及实践教学中的应用(论文提纲范文)
一、 引言 |
二、 计算机编程技术的应用 |
三、 大型专业软件的应用 |
四、 推动实践能力和创新能力的培养 |
五、 结语 |
(3)虚拟仿真实验在环境工程专业实验教学中的创新与改革(论文提纲范文)
一环境工程专业实验教学现状 |
二虚拟仿真实验在环境工程专业实验教学中的改革目标和思路 |
三环境工程虚拟仿真实验的应用 |
(一) 建设思路 |
(二) 虚拟仿真程度与实验设备紧密结合 |
(三) 工艺复杂型的虚拟仿真实验的建设 |
(四) 占地大耗时长的虚拟仿真实验的建设 |
(五) 高风险高污染型的虚拟仿真实验的建设 |
四结语 |
(4)基础工程教学仿真系统优化设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 仿真教学研究 |
1.3.2 专家系统研究 |
1.3.3 决策支持系统研究 |
1.4 主要研究内容 |
2 系统总体设计方案 |
2.1 系统研发思路 |
2.2 系统开发平台 |
2.3 系统设计原则 |
2.4 系统组织架构 |
2.5 系统运作流程 |
2.6 本章小结 |
3 系统相关技术 |
3.1 专家系统 |
3.2 系统推理工具CLIPS |
3.3 系统知识库 |
3.4 决策支持系统 |
3.5 面向对象的开发技术 |
3.6 Visual C#编程语言 |
3.7 WPF技术 |
3.8 数据访问技术 |
3.9 本章小结 |
4 系统功能设计 |
4.1 基础选型及埋深推理 |
4.2 地基与基础设计模型库 |
4.2.1 土层参数类 |
4.2.2 柱下独立基础设计类 |
4.2.3 桩基础设计类 |
4.2.4 其它基础设计类 |
4.3 系统接口设计 |
4.4 Word文档生成 |
4.5 三维动画显示 |
4.6 本章小结 |
5 系统模块实现 |
5.1 参数输入模块 |
5.2 基础选型模块 |
5.3 基础设计模块 |
5.3.1 柱下独立基础设计 |
5.3.2 桩基础设计 |
5.4 生成报告模块 |
5.5 帮助模块 |
5.6 本章小结 |
6 系统应用与优化 |
6.1 系统应用分析 |
6.1.1 基础设计示例 |
6.1.2 练习模式示例 |
6.1.3 案例分析 |
6.2 试用及改进 |
6.3 系统缺陷修复 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(5)环境工程专业嵌入式实践教学体系的改革探索(论文提纲范文)
0 引言 |
1 国内环境工程专业实践教学现状及问题 |
2 嵌入式实践教学体系改革的方案设计 |
3 嵌入式实践教学体系改革的成效 |
(6)中外农业工程学科发展比较研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstrad |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 基本概念界定 |
1.3 国内外研究现状述评 |
1.4 研究目标与研究内容 |
1.5 研究方法与技术路线 |
第二章 相关理论述评 |
2.1 积累与变革规范 |
2.2 内生型与外生型发展理论 |
2.3 科学计量学 |
2.4 本章小结 |
第三章 学科发展模式与规律 |
3.1 农业工程学科的缘起 |
3.2 学科发展阶段性特征 |
3.3 学科发展模式及演进规律 |
3.4 学科发展模式比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于科学研究视角的学科知识结构演化 |
4.1 数据获取与分析方法 |
4.2 国外可视化结果与分析 |
4.3 国内可视化结果与分析 |
4.4 中外知识结构演化之比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 学科人才培养模式与课程体系的演变 |
5.1 通才教育与专才教育 |
5.2 中国农业工程人才培养模式的选择 |
5.3 中外农业工程课程体系之变迁 |
5.4 中外农业工程课程体系比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 农业工程高等教育的创新与发展 |
6.1 学科专业、学位制度及专业认证 |
6.2 欧美CDIO工程教育模式 |
6.3 中国特色卓越工程师培养计划 |
6.4 中国农业工程高等教育的创新与变革 |
6.5 本章小结 |
第七章 主要结论与进一步研究设想 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新之处 |
7.3 研究不足和进一步研究设想 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
作者简介 |
(7)浅谈提高环境工程专业实践教学质量的方法(论文提纲范文)
一、实验室实践教学的改进和创新 |
二、实习基地建设和教学改革 |
三、以综合能力培养为宗旨,积极指导学生科技活动 |
(8)基于虚拟仿真技术的市政环境类实验教学(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 虚拟仿真实验教学的建设内容 |
1. 1 环境监测虚拟仿真实验教学平台 |
1. 2 水环境规划与污染应急虚拟仿真实验教学平台 |
1. 3 微尺度水系统数字化与管网优化实验教学平台 |
1. 4 微尺度用能输配系统虚拟仿真实验教学平台 |
2 成绩与特色 |
3 结 语 |
(9)计算机仿真在环境工程实践教学中的应用(论文提纲范文)
一、污水处理系统仿真软件概述 |
二、模拟仿真在实践教学中的应用 |
三、实践教学效果分析与建议 |
(10)环境工程专业互动式教学模式的探索(论文提纲范文)
一、案例教学法 |
二、仿真式教学 |
1. 改进学生的思维方式。 |
2. 提高学生的整体素质。 |
3. 增加学生综合性的训练机会。 |
4. 突破由于资金缺乏而带来的实验设备台套数的教学限制。 |
四、计算机仿真系统在环境工程专业实践教学中的应用(论文参考文献)
- [1]污水处理厂虚拟现实软件开发及应用研究[D]. 邱远航. 华东理工大学, 2020(01)
- [2]计算机仿真技术在传热传质学可视化及实践教学中的应用[J]. 豆瑞锋,冯妍卉,温治,张欣欣. 高等工程教育研究, 2019(S1)
- [3]虚拟仿真实验在环境工程专业实验教学中的创新与改革[J]. 沈元,金琼,李雁. 教育现代化, 2019(37)
- [4]基础工程教学仿真系统优化设计与实现[D]. 李泽. 大连理工大学, 2019(02)
- [5]环境工程专业嵌入式实践教学体系的改革探索[J]. 荣琨,李甲亮,单长青,李学平,邹美玲,张琼. 滨州学院学报, 2016(04)
- [6]中外农业工程学科发展比较研究[D]. 师丽娟. 中国农业大学, 2016(08)
- [7]浅谈提高环境工程专业实践教学质量的方法[J]. 潘文斌,占昕,郑鹏. 教育教学论坛, 2016(13)
- [8]基于虚拟仿真技术的市政环境类实验教学[J]. 郭亮,梁宏,刘京,陈明,南军,周志刚. 实验室研究与探索, 2015(07)
- [9]计算机仿真在环境工程实践教学中的应用[J]. 周振,张萍,王罗春,安莹,吴春华. 中国电力教育, 2014(05)
- [10]环境工程专业互动式教学模式的探索[J]. 杨百忍,顾红,丁成. 中国成人教育, 2013(22)