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仿真模拟在油层物理实验教学中的革新

时间:2017-10-10 09:17来源:本站整理 作者:admin 点击:
实验教育是培养学生创新能力、处理实践问题能力、理论联系实践能力的重要环节。实践和试验环节的缺失或单薄,必然构成理论与实践的脱节,培养出来的学生高分低能,缺少创新能力。这样的学生很难以适应社会的需要[1-3]。 实验教育需要投入许多资金购买仪器设
  实验教育是培养学生创新能力、处理实践问题能力、理论联系实践能力的重要环节。实践和试验环节的缺失或单薄,必然构成理论与实践的脱节,培养出来的学生高分低能,缺少创新能力。这样的学生很难以适应社会的需要[1-3]。
 
  实验教育需要投入许多资金购买仪器设备,需要场所建造实验室。近几年校园招生设计敏捷扩展,试验室出现资金及试验面积缺少、设备台套数缺少、辅导教师缺少等问题。严重影响实验教育质量。
 
  随着计算机多媒体技术的迅猛发展,仿真技术在各领域运用越来越广泛。作为新的试验教育方法,仿真试验教育得到了广泛运用。它具有开发、保护费用低,不受场所约束,功能强大等优势。不仅能够节省许多的人力、物力和财力,并且还能够提高学生的爱好。
 
  1 仿真模拟教育的优越性
 
  与传统的实验教育比较,仿真模拟教育具有以下优势[4-5]。
 
  (1)节省成本。
 
  因为专业实验仪器通用性差,一般价格比较贵重,修理困难。仿真软件能够大大降低成本,不受台套数约束。仿真实验软件的运转只需要一台电脑,而现在电脑的遍及程度十分高,已成为人们学习和生活的基本东西。电脑成本也越来越低。
 
  (2)节省空间。
 
  专业实验仪器运用率低,购买许多仪器不仅需要许多资金,并且占用实验室面积。大部分时间搁置,必然会形成极大的糟蹋。仿真软件的运用不受实验地址约束,不需置办专门的实验仪器。这样就节省了空间。
 
  (3)运用方便。
 
  因为网络的运用,学生不管在机房、在宿舍都能够展开实验,不受地址约束。不管节假日、周末学生能够在任何时间展开实验,不受时间约束。
 
  (4)便于保护。
 
  仿真软件不像实验仪器容易损坏,学生能够屡次重复操作,而不必忧虑出现仪器问题。
 
  (5)能够完成实验中无法完成的功能。
 
  仿真实验不仅能够完全模仿实践的实验过程,它还能够完成实践实验难以完成的功能。比如井下东西的结构及工作原理,运用什物很难让学生看清楚,运用动画则能够一望而知。气锚的工作原理,教师在课堂上说明十分费时、吃力,但运用动画展现,气锚分别气液的过程看得清清楚楚。
 
  (6)提高学生爱好及创新热情。
 
  仿真动画软件颜色丰富,动画效果好。学生就会对实验发生兴趣。同时会影响学生自己着手设计实验、编写实验软件的激动。提高学生的学习爱好和创造热情。
 
  (7)拓展实验内容。
 
  受学时、资金和场所的约束,一般必做的实验项目内容相对容易、时间短。实践实验使培养学生的实验技术和创新能力遭到一定约束。仿真试验则可以很好地处理这一问题。校园只需少数投入,就能够编写出拓展性实验内容,供有爱好的学生学习运用。相对浸透率曲线测定实验,这是油田开发的一个基础实验,但实验过程十分耗时,完成一个实验需要数天时间。学生很难在实验室展开这类实验。运用仿真软件就可以很轻松地把握实验的操作。
 
  2 油层物理仿真软件介绍
 
  油物理仿真软件是选用Flash7.0编写的。在Windows2000及更高版其他操作系统下均可工作。
  
  实验内容包含两部分:基本参数测定实验和拓展实验。基本参数测定包含岩石孔隙度测定、岩石浸透率测定、比表面积测定和碳酸盐含量测定四个实验。拓展试验包括毛管压力曲线测定、相对渗透率曲线测定和岩石湿润性测定三个试验。
 
  每个实验是一个独立的履行程序,包含四个模块:实验原理、实验仪器、实验操作过程和数据处理。试验操作模块有试验操作方法的配音说明、有字幕、有试验操作。具有很好的人机交互功能。学生能够根据提示一步一步进行操作。
 
  3 软件的运用及效果评估
 
  现在软件主要用于两个方面:(1)必修实验的课前预习。实验课之前,学生合作实验辅导书在计算机上进行模拟实验,等完全掌握了试验过程再进入试验室。(2)拓展实验的自选学习。实验室对学生敞开,学生能够根据自己的爱好,运用仿真软件自行学习自己爱好好的选修试验内容。
 
  仿真软件在本科油层物理试验教育中已运用了四届,深受学生的欢迎。教育效果良好,通过仿真软件的运用,提高了学生预习效率和预习作用,降低了实验过程中的出错率。通过拓展实验,学生学到了更多的实验内容。
 
  4 仿真软件编写中注意的问题
 
  (1)注重细节。
 
  实验的胜败和实验精度很大程度上决定于实验人员的仔细程度,仿真模拟要想收到好的效果,有必要重视试验细节的告知和动画完成。
 
  (2)提高仿真程度。
 
  逼真的场景能够让学生很快进入人物,提高教育效果。达到实在实验所要达到的目标。
 
  (3)必要的警示。
 
  实践实验操作过程中,不妥的操作可能会损坏仪器,或许使整个实验作废,乃至对人体带来风险。而仿真软件能够屡次重复。难以体会错误操作带来的严重后果。仿真模拟过程中的错误操作,有必要给予必要的警示或相应的惩戒,以引起学生的满足注重。
 
  5 结语
 
  仿真模拟打破了传统的实验教育模式,为传统试验教育模式注入了新的生机。为消除传统实验教育中存在的种种限制拓荒了一条新路。仿真模拟不只可以节约本钱、节约空间,并且能够完成一些实践实验无法完成的功能。仿真模拟对培育学生创新能力和试验技能具有不可代替的作用。可是因为仿真模拟毕竟是对实践实验的模拟,与实践实验仍是存在差异。在实践教育过程中不能彻底替代实践实验。只能作为实践实验教育的弥补和扩展。处理好仿真模拟与实践试验之间的联络尤为重要。

【编辑:小刁】
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