中職化工原理課程化工仿真教學(xué)探析

姜晶

【摘要】化工原理是中職化工專業(yè)中一門比較重要的課程，實(shí)施仿真教學(xué)更是有效地提升了該課程的操作性。本文從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)對(duì)實(shí)施仿真教學(xué)后教學(xué)所發(fā)生的變化進(jìn)行了總結(jié)與梳理，以期為同行提供參考。

【關(guān)鍵詞】中職 化工原理 化工仿真 化工專業(yè) 教學(xué)有效性

化工原理是化工專業(yè)的一門核心骨干課程，其主要任務(wù)是教會(huì)學(xué)生化工生產(chǎn)過程中有關(guān)單元操作的基本知識(shí)，崗位實(shí)操的基本技能，對(duì)學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)有著舉足輕重的影響。2011年筆者所在學(xué)校購買了化工仿真教學(xué)軟件并在《化工原理》課程正式實(shí)施。通過教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為仿真化工教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比主要具備以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。

一、與傳統(tǒng)教學(xué)相比，化工仿真的動(dòng)態(tài)模擬演示，更直觀形象

中職學(xué)生的特點(diǎn)就是喜歡直觀形象地知識(shí)，所以喜歡動(dòng)手實(shí)踐，對(duì)理論往往不求甚解。在仿真實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生會(huì)面臨很多問題。他們會(huì)在反復(fù)的實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)理論知識(shí)對(duì)于實(shí)踐的指導(dǎo)作用是不可低估的。例如，離心泵的冷態(tài)開車過程，儲(chǔ)罐的液位控制很多學(xué)生都控制不好，那是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)液位的控制原理不理解。儲(chǔ)罐液位的高低和泵的輸出量和進(jìn)料量有關(guān)，如果輸出量大于進(jìn)料量液位就偏低，反之則偏高。進(jìn)料量的大小由LVC101來控制，而輸出量得大小由FIC101來控制，而輸出量在生產(chǎn)中是由規(guī)定的，因此液位的控制主要是通過LVC101來調(diào)節(jié)的，如果學(xué)生不明白其中的原理，只是機(jī)械的按照步驟來做，液位是肯定控制不好的。所以在學(xué)習(xí)了一段時(shí)間仿真之后，學(xué)生會(huì)根據(jù)遇到的問題更深入的去研究相關(guān)的理論知識(shí)，再在仿真中進(jìn)行實(shí)踐，達(dá)到理論與實(shí)踐共同進(jìn)步的目的。

二、與傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)相比，化工仿真使工藝流程認(rèn)識(shí)，更方便高效

傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)一般采用分組實(shí)驗(yàn)的方式，由于場(chǎng)地、設(shè)備、課時(shí)以及師資力量等方面的原因，很難達(dá)到學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，學(xué)生也很難有時(shí)間去摸清整個(gè)工藝流程，詳細(xì)揣摩設(shè)備特性，觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。甚至有些不愿動(dòng)手操作的學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程都是在看別人操作，最后連實(shí)驗(yàn)報(bào)告上的數(shù)據(jù)都是抄同組同學(xué)的，很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果?；し抡婕夹g(shù)只需要一個(gè)機(jī)房就可以實(shí)現(xiàn)全班四十多人一人一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)訓(xùn)，彌補(bǔ)了這一缺陷。通過對(duì)化工仿真實(shí)驗(yàn)的反復(fù)操作，學(xué)生會(huì)對(duì)工藝流程留下深刻的印象，安全生產(chǎn)的意識(shí)也能滲透到學(xué)生內(nèi)心，讓學(xué)生知道生產(chǎn)前必須要考慮的問題。

三、與企業(yè)實(shí)習(xí)相比，化工仿真的動(dòng)態(tài)操作過程，更安全經(jīng)濟(jì)

化工企業(yè)中的生產(chǎn)都是大型的、連續(xù)的，涉及的原料產(chǎn)品往往易燃易爆，反應(yīng)條件以高溫高壓居多，存在一定的危險(xiǎn)性。工人上崗前都是經(jīng)過嚴(yán)格的安全培訓(xùn)才能由師傅帶領(lǐng)上崗操作，因此學(xué)生實(shí)習(xí)期間是沒有機(jī)會(huì)親自動(dòng)手操作的，只能觀摩。但化工仿真系統(tǒng)可以讓學(xué)生不進(jìn)工廠就能得到模擬開車、停車和事故處理操作的機(jī)會(huì)，獲得操作經(jīng)驗(yàn)，建立集散控制的概念，既安全經(jīng)濟(jì)，又有很強(qiáng)的實(shí)踐性和可操作性。采用仿真實(shí)習(xí)代替企業(yè)實(shí)習(xí)，可以節(jié)省設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，物料能量損耗費(fèi)用，實(shí)習(xí)人員下廠經(jīng)費(fèi)等大量開支。并且學(xué)生用短短幾個(gè)月的時(shí)間就可以獲得實(shí)際生產(chǎn)中幾年才能積累起來的經(jīng)驗(yàn)，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)了“零距離”就業(yè)。由此可見，仿真實(shí)習(xí)不僅安全，而且經(jīng)濟(jì)高效。

四、與傳統(tǒng)考核相比，化工仿真的智能評(píng)價(jià)系統(tǒng)更簡(jiǎn)單快捷

仿真軟件中有自動(dòng)評(píng)價(jià)功能對(duì)學(xué)生掌握的知識(shí)水平隨時(shí)進(jìn)行測(cè)評(píng)。學(xué)生啟動(dòng)STS系統(tǒng)進(jìn)入平臺(tái)，同時(shí)也就啟動(dòng)了過程仿真系統(tǒng)的評(píng)分系統(tǒng)。過程仿真系統(tǒng)平臺(tái)PISP-2000評(píng)分系統(tǒng)是智能操作指導(dǎo)、診斷、評(píng)測(cè)軟件，它通過對(duì)學(xué)生的操作過程進(jìn)行跟蹤，在線為學(xué)生提供操作狀態(tài)指示、操作方法指導(dǎo)、操作診斷及診斷結(jié)果指示、操作評(píng)定及生成評(píng)定結(jié)果等功能。通過這些功能，學(xué)生可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行測(cè)評(píng)，該軟件會(huì)將該生錯(cuò)誤的操作過程或操作動(dòng)作進(jìn)行說明，以方便學(xué)生根據(jù)這些錯(cuò)誤操作查找原因，及時(shí)糾正或在今后的訓(xùn)練中調(diào)整自己練習(xí)的側(cè)重點(diǎn)。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行操作考核時(shí)，可以隱藏操作步驟指示和操作方法指導(dǎo)等功能，讓學(xué)生自主操作。通過智能軟件對(duì)學(xué)生操作過程進(jìn)行評(píng)定，對(duì)每一步進(jìn)行評(píng)分，并給出整個(gè)操作過程的綜合得分，還可根據(jù)需要生成評(píng)分文件。學(xué)生最后的成績(jī)可以生成成績(jī)列表，既可以保存也可以打印。成績(jī)中還會(huì)包括學(xué)生資料、總成績(jī)、各項(xiàng)分步成績(jī)、操作步驟得分、質(zhì)量得分等詳細(xì)的說明。可以說仿真系統(tǒng)所帶的這個(gè)智能軟件，使考核變得更簡(jiǎn)單快捷，易于操作。

綜上所述，仿真教學(xué)使學(xué)生變成了學(xué)習(xí)的主體，可以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)踐能力，極大地提升了化工原理課程的教學(xué)效果?；し抡嬖诨I(yè)教學(xué)中的應(yīng)用給學(xué)生營(yíng)造了一個(gè)逼真的化工生產(chǎn)環(huán)境，在情境中實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)，直觀形象，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

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