高毒害氣體檢測感測器設計與測試虛擬仿真實驗是重慶大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：高毒害氣體檢測感測器設計與測試虛擬仿真實驗
- 課程負責人：郭永彩
- 建設院校：重慶大學
- 授課教師：劉博超、劉嘉敏、周泳、彭波
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國製造2025”等一系列國家戰略，2017年2月以來，教育部積極推進“新工科”建設。“新工科”建設更加注重學生綜合素質和能力的提升，要求將其落實到教育教學各環節，這其中實驗實踐環節顯得尤為重要。
本實驗項目對標工程教育認證通用標準畢業要求中的環境和可持續發展部分，要求學生必須建立環境和可持續發展的意識，在工程實踐中能夠關注、理解和評價環境保護、社會和諧，以及經濟可持續、生態可持續、人類社會可持續的問題。
近年來，大氣污染日益嚴重，SO2和NOx是最常見的空氣污染物，這些污染氣體主要來自工業廢氣，例如燃煤電廠等。為了減少對大氣的污染，我國制定了超低排放標準，規定燃煤電廠SO2 排放必須低於75mg/m3，NOx排放必須低於 100 mg/m3，監測這些低濃度有毒氣體數據主要依賴於靈敏度較高的氣體感測器。
氣體感測器是感測器門類中重要一種，研究與探索其特點、設計與測試方法對學生深入全面理解《感測器技術》及《現代檢測技術》兩門課程並認識感測器重要性具有不可替代的作用。在傳統的《感測器技術》及《現代檢測技術》實驗教學中，只針對電容式、電阻應變式、電感式、光纖式、壓電加速度式等經典感測器進行實驗教學，而沒有對氣體感測器進行實驗教學安排，原因主要局限於實驗室不具備實驗條件與實驗環境。
實驗條件上，由於被測氣體有毒性以及在存儲、搬運過程中易發生危險，且考慮到本科生實驗操作經驗缺乏、安全意識不夠強，故不適合在現實中大面積讓本科生進行氣體感測器設計與測試實驗。實驗環境上，由於氣體感測器影響因素眾多，例如溫度、濕度、壓強、氣體流速等，這些因素細微的變化都會對實驗結果造成較大影響，在實際學生操作過程中無法保障環境因素穩定，變數控制絕對精確，從而會導致實驗效果不理想，對理論知識理解產生偏差。
綜上所述，讓學生在《感測器技術》及《現代檢測技術》實驗教學中學習高毒害氣體檢測感測器設計與測試，對國家環境保護措施實施以及讓人民擁有良好的生活環境有重要意義，很好地落實高校“立德樹人”根本任務，將“課程思政”與專業實驗課完美結合。而綜合考慮實驗室的實驗條件與實驗環境，利用虛擬現實等技術將其虛擬仿真化從而達到學生對氣體感測器設計與測試實驗效果顯得尤為重要和必要。
教學目標
1、通過虛擬仿真實驗，規避現實高毒害氣體檢測的危害。
2、通過虛擬仿真實驗提高學生的自主學習能力，提高其發現問題解決問題的能力。
3、通過虛擬仿真實驗與真實結合，促進知識點的鞏固。
