緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了1篇水體COD的實現(xiàn)與應(yīng)用，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！

1水體cod檢測實驗項目的建設(shè)背景

當(dāng)前，土木工程課程設(shè)置中設(shè)置了“環(huán)境保護(hù)概論”、“環(huán)境健康”等課程，對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境知識教育。因此在實訓(xùn)課中依然保留水體COD檢測這一經(jīng)典實驗，但鑒于土木工程專業(yè)的學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)薄弱，實驗技能較差，操作該實驗增加諸多危險，因此利用現(xiàn)代高科技手段，對其進(jìn)行虛擬仿真設(shè)計是非常必要的。既能讓學(xué)生掌握實驗的基本內(nèi)容和技能又避免了危險。

2水體COD檢測實驗項目的特點

2.1節(jié)水、環(huán)保及安全的特點

所謂化學(xué)需氧量（COD），是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑量。傳統(tǒng)的實驗方法是需要電加熱及冷凝水裝置，加熱及流動水時長2個小時，同時這個實驗用的都是濃硫酸，若錐形瓶爆裂則會傷人，因此有一定危險性。水體COD檢測虛擬仿真項目的實現(xiàn)可達(dá)到節(jié)水節(jié)電且安全的目的。

2.2可自主化的實驗參數(shù)設(shè)計并無限次重復(fù)實驗

水體COD檢測虛擬仿真實驗基于“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念開發(fā)設(shè)計，可體現(xiàn)較好的互動性。在線實驗操作過程中，學(xué)生可根據(jù)系統(tǒng)的提示和對實驗步驟的理解及掌握情況自行設(shè)計實驗的關(guān)鍵參數(shù)并完成實驗，通過自主設(shè)計的實驗結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)實驗進(jìn)行對比，分析原因并找到改進(jìn)措施，可提高學(xué)生在實驗中的積極性，有助于發(fā)揮潛能。同時，學(xué)生可通過系統(tǒng)中的交互窗口，隨時與教師就實驗中存在的問題進(jìn)行交流。此外，水體COD檢測虛擬仿真實驗項目可基于電腦端和手機(jī)移動端設(shè)計，學(xué)生不受時間和地點限制進(jìn)行實驗操作，并可以無限次重復(fù)實驗，有效節(jié)約了實驗成本。

3虛擬仿真實驗系統(tǒng)模塊與功能

虛擬仿真實驗通過動畫技術(shù)、3D仿真等技術(shù)，應(yīng)用Photoshop、3Dmax、Flash及AdobeAfterEffects等開發(fā)工具，再現(xiàn)水體COD檢測實驗的全過程。虛擬仿真實驗項目平臺的功能模塊框架如圖1所示。實驗項目平臺的基本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計可根據(jù)功能和角色分成三個功能區(qū)即管理功能區(qū)、教師功能區(qū)和學(xué)生功能區(qū)。在管理功能區(qū)，管理員可以對平臺用戶的權(quán)限、數(shù)據(jù)和安全等提供基本管理服務(wù)以保證平臺有序安全運(yùn)行。在教師功能區(qū)，教師可以通過學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上實驗全程的記錄，對學(xué)生水體COD檢測實驗的掌握情況進(jìn)行客觀評價，進(jìn)而對學(xué)生的實驗成績進(jìn)行綜合評定。在學(xué)生功能區(qū)，學(xué)生可以實現(xiàn)預(yù)習(xí)、操作練習(xí)完成實驗報告和課后測試等不同環(huán)節(jié)以全面掌握虛擬仿真實驗的相關(guān)知識。

4實驗原理、方法與步驟

水體傳統(tǒng)COD檢測方法是重鉻酸鹽法，該方法氧化率高，再現(xiàn)性好，準(zhǔn)確可靠，成為國際社會普遍公認(rèn)的經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)方法。其測定原理為：在硫酸酸性介質(zhì)中，以重鉻酸鉀為氧化劑，硫酸銀為催化劑，硫酸汞為氯離子的掩蔽劑，加熱使消解反應(yīng)液沸騰，以水冷卻回流加熱反應(yīng)2h，消解液自然冷卻后，加水稀釋至約140ml，以試亞鐵靈為指示劑，以硫酸亞鐵銨溶液滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)硫酸亞鐵銨溶液的消耗量計算水樣的COD值。在虛擬仿真實驗中，學(xué)習(xí)的主體—學(xué)生能否利用好虛擬仿真實驗平臺是完成整個虛擬仿真實驗的關(guān)鍵。學(xué)生可以按照圖2所示，通過電腦和手機(jī)登錄實驗項目平臺，在熟悉實驗背景、目的和原理的基礎(chǔ)上完成課前測試并開展水體COD檢測虛擬仿真實驗。

5虛擬仿真實驗項目建設(shè)的成效

5.1虛實結(jié)合，解決水體COD檢測中費水、費電及安全性過低的弊端現(xiàn)在實驗室采用的系統(tǒng)是由恒溫電熱爐、錐形瓶、球形冷凝管、軟管及鐵架臺組成。軟管分進(jìn)水管和出水管，整個實驗需長流水2個小時，每組耗水約336升，一個班4組，共4個班，這個實驗共耗水5376升。但若停水則對實驗造成一定影響。這個實驗用的都是濃硫酸，若錐形瓶爆裂則會傷人，電熱爐只有恒溫功能沒有定時功能，因此整個實驗耗時長，全程需要人看護(hù)且有一定危險性。通過虛擬仿真實驗平臺，學(xué)生能夠在線完成整個實驗操作，既掌握了實驗原理又安全有效地完成整個實驗。

5.2利用虛擬仿真實驗平臺，有助于提升學(xué)生的積極性和挖掘創(chuàng)新能力在虛擬仿真實驗平臺上，學(xué)生可配制藥品，完成滴定過程，計算相關(guān)數(shù)據(jù)，可無限次重復(fù)進(jìn)行實驗，學(xué)生可發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計中存在的問題，并通過重新設(shè)計用量和反復(fù)操作，改進(jìn)實驗進(jìn)程，提升學(xué)生參與實驗的積極性。

5.3利用虛擬仿真實驗平臺，有助于師生交流互動通過虛擬仿真實驗平臺，老師可以通過平臺答疑解惑，增加師生的互動交流，既提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的針對性和實效性，又可讓老師了解學(xué)生的疑難點，為課堂教學(xué)提供一定的參考。

6結(jié)語

水體COD檢測虛擬仿真平臺的建立，不僅消除了傳統(tǒng)檢測方法的弊端，又可以激勵學(xué)生有效參與實踐教學(xué)，取得了良好的實踐效果。

參考文獻(xiàn)

[1]費景洲，路勇，高峰，等.船舶動力技術(shù)虛擬仿真實驗教學(xué)資源的建設(shè)與實踐[J].實驗室研究與探索，2017，36（01）：147-151.

作者：宋宇 楊清海 曲貴偉 單位：遼東學(xué)院