（1）专业与年级要求

本实验项目主要面向水文与水资源工程、环境工程和给排水科学与工程的大二大三年级学生；涉及专业课程包括：《水环境化学》、《环境监测》、《水分析化学》、《水资源保护》、《水污染控制工程》、《生态环境学》和《环境影响评价》等课程实验以及独立实验课程《环境工程综合实验》和《水质工程学实验》。

（2）基本知识和能力要求

在使用本虚拟仿真实验系统学习前，对于参加实验和实践的水文水资源专业的大三学生，要求较系统的学习了水环境化学和水资源保护课程；环境工程专业和给排水科学与工程专业的大三学生，要求学生已经较系统的学习水分析化学、环境监测课程， 已经掌握常用仪器设备和玻璃器皿的操作方法，熟悉常规溶液的属性、配置和储存。

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地表水体富营养化治理已经成为摆在我们面前亟待解决的重要环境问题之一。地表水体水质变化存在环境因素多变，采样和测试过程周期较长，教学内容抽象等问题，不易在实验室全面开展。内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院资源环境系实验教学团队把乌梁素海水体富营养化科研成果应用于实验教学，运用虚拟仿真教学手段开发了地表水体富营养化监测与评价虚拟仿真实验项目。在水文及水资源、环境工程、给排水科学与工程专业学生中应用，涉及专业课程包括：《水环境化学》、《环境监测》、《水分析化学》、《水资源保护》、《水污染控制工程》和《环境影响评价》等。项目涵盖预习、演示、学习、考核和报告5大系统，构建理论联系实际，层次渐近的实践教学体系，培养学生发现问题、解决问题的能力，调动学生学习的积极性，启发创新思维。

通过系统内交互性操作，完成叶绿素 a、总磷、生产率等数据的收集与测定，并根据测定数据进行水体富营养化评价及结果分析，完成地表水体富营养化监测与评价虚拟仿真实验。

（1）预习系统-认知模块：构建实验三维虚拟环境，对实验器材进行仿真认知，了解实验所需的目的、原理、实验流程、注意事项等内容学习。

（2）预习系统-考核模块：在三维虚拟环境内，对实验所需要的知识点进行考核，选择正确方可进行下一步操作。

（3）学习系统模块：学生与系统进行交互操作，在三维仿真场景内，根据实验步骤中的文字、语音等提示，手动完成地表水体富营养化监测实验内容。

（4）考核系统模块：系统不提供任何提示，由学生自主完成实验过程,系统根据内置计算程序，对学生实验结果进行判定与打分。

（5）报告系统模块：考试完成后,撰写实验报告,包括实验目的、原理、实验数据处理和结果、实验结论及对实验涉及的评价和建议，并可由学生自主下载改实验报告，提交老师评阅。

（1）了解水体污染监测基础知识，进一步认识水体富营养化形成的原因；

（2）掌握地表水体富营养化的监测原理及方法，掌握总磷、总氮、叶绿素a及初级生产率的测定原理及方法；

（3）掌握水体富营养化程度的评价方法，评价水体的富营养化状况。

改变教师传统的注入式教学方式，强调“以学生为中心”的实验教学理念，将学习资源开放，学习空间开放，以学生自己学习为主，教师指导为辅，教师尊重学生的想法，鼓励、引导学生主动学习，教师与学生融合成一体，共同完成实验项目而使学生获取知识和技能。

本实验以信息化教学管理共享平台为载体，采用多维度、多元化的考核方法对学生进行全方位、系统的考核与评价。

将实验预习、实验操作、实验结果、实验报告 “四位一体”全面考核和评价学生的学习成效。具体考核要求、评分细则和比例见表1。

表1 虚拟仿真实验考核要求以及评分细则表