计算机多媒体在电厂化学水处理教学中的应用

全国化工热工设计技术中心站年会论文集203.计算机多媒体在电厂化学水处理教学中的应用江亭桂（南京动力高等专科学校动力系南京210042）[内容摘要]为了提高电厂化学水处理教学工作的直观性和生动性，也为了使学生能够把计算机知识和专业知识更好地结合起来，笔者开发设计了这套《电厂化学多媒体教学软件HXCAI》。本文主要介绍了这套软件的设计目的、设计内容、有关要求和使用情况。[关键词]计算机辅助教学软件设计多媒体一、概述随着科学计术的发展，计算机在各行各业中的应用越来越广泛，电力行业当然也不例外。就电厂中化学水处理这一方面而言，近年来投产或即将投产的工程大部分采用或拟采用计算机程控技术。如已运行多年的金陵石化热电厂化学水处理二期工程和正在建设中的南化公司氮肥厂热电站化学车间等。采用程控操作，不但可以大大地降低了运行人员的工作强度（只需坐在操作台前观察和通过键盘和鼠标即可进行所有操作），而且可以保证操作结果的准确性，防止以往由于工作人员的技术水平原因和疏忽大意而造成的误操作。另外，在计算机上还可进行连续监测，保证向锅炉提供规定的水量和水质。但是，电厂化学水处理的教学却远远跟上这一新兴技术的发展，据笔者调查，在全国高校范围内，至今还没有合适的电厂化学水处理教学软件。为了使教学工作跟上当代生产技术的发展，在化学水处理的教学工作中，笔者试着开发设计了这套电厂化学计算机辅助教学的CAI软件。关于这套软件的程序设计，我们已撰写了其它文章进行了详细地介绍，本文仅探讨这套软件其它一些问题。二、设计目的《电厂化学水处理》是一门与生产实践联系很紧的课程，讲议中有1/3以上的内容是讲述有关设备的原理、结构和运行操作的内容。虽然在上专业棵之前安排了认识实习，学生们对现场的设备概况有大致的了解，但是在理论学习过程中，因无法对照实物，也没有充足的教学模型，所以学生理解教学内容有一定的难度。根据笔者的教学经验，他们对离子交换设备的运行和再生过程的内容，很难获得较全面的认识。针对以上情况，笔者设计的这套软件重点是演示典型的离子交换设备的运行和再生操作。在进行相关教学的同时，通过在CAI教室观看或学生自己上机操作该软件，可获得比在黑板上抽象讲课更为直接和生动的效果。另外，这套软件也可用于水处理课程设计及毕业设计。它有助于学生弄清水处理设备运行的详细过程，进行方案设计的优化工作，并在模拟查找故障方面有着比现场处理更方便的作用。三、设计内容在进入这套CAI多媒体教学系统后，从主菜单上可以看见“系统”、“顺流再生”、“逆流再生”、“混床再生”四项内容。当用鼠标选取“系统”后，主界面显示的是一幅电厂水处理204.全国化工热工设计技术中心站年会论文集的整个系统图。它包括水处理主系统中原水依次流过的预处理设备、离子交换设备及水箱、泵、以及再生系统中酸、碱罐、计量箱等。在该图中，我们以“江苏南通安特吉化水处理站系统图”为例，使用者从中可以了解电厂水处理系统的总貌，以及系统中各设备的位置、关系和作用等。主菜单上其它三项内容是程序设计的重点，分别演示三种典型的离子交换设备（顺流式固定床、逆流式固定床、混合床）的再生操作过程。例如：鼠标选主菜单中“逆流再生”时，即可显示出逆流再生交换器的管道结构总图及其操作步骤(见图1)。在左边图中勾画出这种交换器的外形，标明了管道的位置和每一根管道的具体作用。画面右边显示的是逆流再生的操作步骤，并从上到下按操作顺续排列。如用鼠标选第一步“小反洗”时，主界面上显示的是逆流再生小反洗的流程图（见图2）。为了突出小反洗时水所流经的管道，屏幕上演示了颜色不同的管道和箭头表示反洗前后水质的不同和流向，蓝色表示为进水，青色表示反洗后的污水，而其它的管道就做了颜色淡化处理。在下面的各步骤图中也采用相同的原则，以不同的管道颜色表示其流经水的不同品质。采用颜色的原则是尽量和电厂实际使用中管道的颜色一致，例如用红色表示酸液流经的管道；黄色表示碱液流经的管道；深蓝色表示进水管等。为了显示水流动的状况，笔者采用了一种简单动画制作方法，即首先画两幅可完全重叠的图，其中一幅不带箭头，另一幅标有指示水的流向的箭头。然后在演示过程中让两幅图每隔一秒钟依次显示一次，从而逼真地演示出水的流动过程。在画面右边的框内，文字显示的是对小反洗这一步骤的一些重要说明。其内容一般要求学生最好能够掌握。另外，对于各个操作步骤还配有补充说明的录音。在画面右下角可以看见录音播放功能的按钮，按钮功能从左到右依次为“倒带”、“播放”、“暂停”和“停止”。用鼠标单击“播放”按钮即可开始发出小反洗这一步骤的补充介绍录音。若想再听一遍，可选按“倒带”按钮，即可重新播放。四、PC机软、硬件需求CPU：486以上内存：8M以上硬盘：安装本软件需空闲硬盘空间15M以上多媒体：声卡、音箱操作系统：中文Windows95或英文Windows95外挂中文支撑平台五、使用情况及教学效果这套软件的使用可以采取两种方式：1、在机房让学生自己上机操作，提出问题，由老师解答。2、在CAI教室进行统一教学。在这学期的教学工作中，由于CAI教室设备更为齐备、先进，教学环境也较为优越合适，因全国化工热工设计技术中心站年会论文集205.（下转第106页）（上接第204页）此采用上述第二种教学方式。但同时也在系机房的部分微机中安装了这套软件，以便学生在适当的时间可自行去观看和进行课后复习。从目前的使用情况来看，学生对这套软件的兴趣极为浓厚，反响比较强烈，上课效果也很好，基本达到了设计这套软件进行辅助教学的目的。六、其它因为时间关系和笔者水平所限，这套软件的设计从整体上来看还较为简单和粗浅，水处理中一些其它设备，例如澄清池，过滤器，滤池等还未来得及进行设计。我们也想起到一个抛砖引玉的作用，使更多更好的电厂化学水处理教学软件开发设计出来，并能够在教学中得到广泛地使用。[作者简介]江亭桂女1971/2/22学士1993年7月毕业于武汉水利电力大学，现在南京动力高等专科学校动力系担任教师。