专业转型下垃圾填埋场3D 虚拟仿真认识实习教学实践
罗慧娟，陈莉荣，张凯，姜庆宏，金光
（内蒙古科技大学能源与环境学院，内蒙古包头）
摘要： 为适应内蒙古科技大学环境工程专业转型发展的背景，《认识实习》课程拟采用仿真实习结合现场实习的教学方式。本文主要针对垃圾填埋场3D 虚拟仿真认识实习展开了分析。这能够弥补传统认识实习走马观花式教学的缺陷，提升人才培养质量。
关键词： 专业转型；认识实习；仿真；环境工程；垃圾填埋
一 引言
在高校转型发展[1，2]的大背景下，内蒙古科技大学环境工程专业申请成为自治区首批应用转型试点专业。本专业将以增强学生的就业创业能力，培养服务于自治区经济社会发展的应用型环境工程专业人才为目标定位。培养具有扎实专业知识的人才，成为教学的重要目标。
《认识实习》是我校环境工程专业大一学生修读的一门课程。实习目的是开拓视野，强化专业经历，培养工程意识和工程方法，了解环保处理工艺过程以及关键性技术环节。理论练习实际，巩固和加深所学基本理论知识，培养运用所学知识观察分析实际问题的能力。理解行业和企业在环境污染控制中的地位和作用；了解企业运行管理的方式方法及其对生产企业的重要性。课程采用单一的现场教学，以环境保护公司培训师的讲解为主，学生被动聆听和做笔记。这对于学生专业知识的掌握方面存在着不小的缺陷。
⑦Zahra，S．A．，＆ George，G．，“Absorptive capacity:A review，reconceptualization，and extension”，Academy of Management Review，2002，27(2)，pp．185 ～203．
为此，本教研组引入仿真软件，以巩固、完善并提升传统实习实践的教学效果[3-6]。以垃圾填埋场3D虚拟仿真认识实习为例，仿真软件能模拟整个卫生填埋场的处理流程，减少学生实习时对工程的陌生感，提升实践效果。这不仅有利于增强学生的工程素养，还能促进学生思维模式的发展与进步，达到满意的实践效果。
开磷集团和瓮福集团从竞合到融合受到行业广泛关注，尽管两家企业各有优势，但业内人士分析，其融合发展仍面临诸多挑战。
二 垃圾填埋场认识实习仿真软件在认识实习教学中的应用
（一）仿真软件的教学使用流程
应用流程如下：
垃圾填埋场认识实习仿真平台分为学生、教师两个终端。
湿地公园建设是湿地生态恢复的重要模式，在保持湿地近自然特征，维护湿地生态平衡，不破坏湿地生态系统的基础上，建设一些辅助设施，将湿地生态保护、湿地生态旅游、湿地生态教育和湿地观测研究的功能有机结合。截至2010年年底，安徽沿淮有国家湿地公园4个，总面积达到7 880 hm2，若包括淮南大通湿地，总面积可达到1.01万hm2（见表2）。
（1）教师做基本预设置；
实践表明，仿真技术在垃圾填埋场的认识实习教学中得到了一定的教学成果，这些成果主要表现在以下几个方面。
3)γCa/γCl系数。由表3的γCa/γCl系数结果可知，所有的水样的γCa/γCl都较大。充分说明了榆林市矿区第四系潜水含水层水动力条件较好，更新循环较好，导致Cl-含量相对较低。
（二）仿真软件的教学内容
在本软件中，主要分为四大培训部分：安全培训、工艺培训、设备培训与运营培训。其中安全教育实习主要是讲解进入工厂时要注意的各个安全事项，了解安全帽等各种安全设备的作用与必要性，学习可以应对突发状况的急救方法等，确保学生能有一定的自保能力。
此3D 仿真工艺“认识实习”仿真培训系统软件主要作用是通过模拟实现认识实习的流程，依照师傅带领参观学习的方式进行实习。
工艺培训、设备培训和运营培训是通过NPC（师傅）带领和任务提示系统的共同引导下进入相应的车间进行学习工艺流程、设备、运营知识。学习完成之后会通过思考题的形式对学生的学习情况进行打分评判。
（3）学生在学习过程中，教师通过终端机查看实习进程及操作，进行在线指导、在线答疑、批阅报告等。
（三）仿真软件的交互式操作教学
知识点系统以视频，图片，文档的形式对某一设备的原理、结构、运行等进行详细的说明与演示，让学生了解某一设备的特定作用，并扩展性了解有关的知识点。每个工况所含有的知识点是不同的。点击相应的知识点名称，可查看对应的知识点内容。视频知识点都配以合适的解说。
进入不同的区域会触发NPC 引导。NPC 的上方会出现黄色的叹号，提示双击NPC 进行对话。如果在系统中位置迷失，可在地图中寻找NPC，定位到引导区域。
任务提示系统可引导操作者进入指定的模块学习，判断当前任务中的操作是否已经完成，提示学生下一步要进行的任务。该系统会给出每个任务的操作步骤。完成操作步骤后，系统中将有对号标示。
本软件由NPC 引导、任务提示系统、知识点系统及思考题系统四个交互式操作系统组成。
在思考题系统中，每个工况包含15 道随机出现的思考题，考查实习中提到的重要知识点。双击培训室的“思考题”界面进入思考题系统，进行答题操作。提交答题后，系统会给出得分，并标示出答题的正确与错误。
三 垃圾填埋场认识实习仿真软件在认识实习中的教学效果分析
（2）学生通过教师的授权后，注册登陆系统，学习教师预留讲解与提示后，使用认识实习软件，进行学习。计算机实时记录学生的操作过程，客观评分；
说到吴琮，夏霖和他虽然是同桌，但平时并没有太多来往。主要的原因是，夏霖很多次找他说话，他都不予理会，吴琮给人的感觉就是“高冷”。而且在夏霖的印象中，她从没见过吴琮和谁要好，他总是独来独往，像个透明人一样，常常被大家视而不见。
（一)学生工艺流程及工程意识得到强化
学生的思维模式得到了相应的调整。在使用仿真软件的过程中，学生采用顶层俯瞰的方式，把握垃圾填埋场的整体布局、工艺流程和关键技术环节。这是因为，计算机仿真是一种通过对事物发展过程的等效描述，再利用自身独有的技术和效果为学生提供更为良好的学习与训练的机会。
（二）学生的基本理论知识得到拓展
在学习过《环境学概论》等先期课程后，学生对于垃圾填埋场的基础知识有所了解。但是他们严重的缺少感性知识，没有理论和实践的系统结合作为支撑，导致学生不能充分地理解其中的知识。即使教材中对垃圾填埋场的基本构造、使用方法和注意事项看了多遍，仍不得要领。垃圾填埋场认识实习仿真软件内容充实，资料详实。各个知识点多样化呈现，提高学生学习兴趣。
（三）强化现场实习的教学效果
现场实习是带队教师将30 名或更多学生带到垃圾填埋场。学生只能参观部分处理单元，不得随便操作任何设备、仪器。对于实习教师的讲解，大部分同学会听不到或忽略。这种“蜻蜓点水式”的参观，使得学生对于场区工程的总体把握，工艺流程的了解和场区的运行维护等问题，得不到有效的学习。实习实训教学现场通常比较嘈杂。将仿真实习与现场实习结合后，现场实习提供学生对垃圾填埋场的感性认识，仿真实习提供丰富翔实的教学内容。这将大幅提高实习实训的教学效果，完善实习质量。
四 结语
构建垃圾填埋场认识实习仿真平台，是信息技术与学科专业知识体系深度融合的产物，是提升当前环境类实习实践教学效果的重要途径，它打破了时间、空间、场地的限制，对促进环境类学科教学具有积极作用。同时，需要注意的是协调仿真实习与现场实习的关系，注重二者的有机结合，最大限度发挥二者的优点，是提高认识实习教学效果的关键。
生物学学科核心素养是高中生物学新课标的基本宗旨与培养目标，它集中体现了生物学学科的育人价值和实践取向，是学生在生物学知识的学习过程中，逐渐形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。然而，生物学知识并不是一座“符号”的孤岛，它产生于特定的历史背景和社会情境，与个体和种系的实践经验相关联，依存于生物学学科的逻辑体系之中。这就为开展关联性教学奠定了基础，也为发展和培育生物学核心素养创造了条件。关联性教学注重与学生的社会生活经验的联系，强调新旧知识间的衔接，倡导在生命科学史的背景中体悟科学方法和精神，在跨学科的协同探究中培养科学思维和探究能力。
参考文献
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Practice of 3D Virtual Simulation of the Landfill in the Professional Transformation
LUO Hui-juan，CHEN Li-rong，ZHANG Kai，JIANG Qing-hong，JIN Guang
(School of Energy and Environment，Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou，Inner Mongolia)
Abstract: In order to adapt to the background of the transformation and development of the environmental engineering specialty of Inner Mongolia University of Science and Technology,the“Introduction to Internship”course is planned to use the simulation practice combined with the on-site internship teaching method.This paper focuses on the3D virtual simulation understanding of landfills.This can make up for the shortcomings of the traditional understanding of internship and teaching,and improve the quality of personnel training.
Key words: Professional transformation;Understanding internship;Simulation;Environmental engineering;Landfill
本文引用格式： 罗慧娟， 等. 专业转型下垃圾填埋场3D 虚拟仿真认识实习教学实践[J].教育现代化，2019，6(87):201-202.
基金项目： 内蒙古自治区教育科学研究“十三五”规划课题专业转型下环境工程“双师双能型”教师培养及实践教学体系建设研究（编号：NGJGH2018113），内蒙古自治区教育科学研究“十三五”规划课题工程认证与转型发展背景下环境工程专业实践教学体系优化（编号：NGJGH2018114）。
作者简介： 罗慧娟，女，山东泰安人，讲师，博士，研究方向：环境工程。
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.87.075