淺談化工仿真課程改革

重慶化工職業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系 唐 君

淺談化工仿真課程改革

重慶化工職業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系 唐 君

化工仿真課程是應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)技能課。本課程采用“四步教學(xué)法”，在教學(xué)過程中貫穿講授法、對(duì)比法、討論法、引導(dǎo)法，使學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)有一個(gè)直觀、感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)會(huì)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和DCS控制系統(tǒng)，從而為解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題打下基礎(chǔ)。

化工仿真 DCS 四步教學(xué)法

一、引言

化工仿真課程是應(yīng)用化工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)技能課，是具體體現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)職業(yè)院校化工專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的綜合性課程。本課程以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為切入點(diǎn)，在分析歸納化工行業(yè)發(fā)展、完成職業(yè)崗位工作任務(wù)需要的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求的基礎(chǔ)上精心選取典型的化工單元進(jìn)行仿真練習(xí)。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)有一個(gè)直觀、感性的認(rèn)識(shí)，能夠理解典型化工單元的工作原理、工藝流程，掌握開車、停車、故障處理的操作方法，學(xué)會(huì)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和控制DCS控制系統(tǒng)，增強(qiáng)工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)分析能力，為就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

本課程慣用“老師講授演示，學(xué)生模仿”的教學(xué)方式。這樣的教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)在于學(xué)生可以學(xué)到一定的操作技能，并且學(xué)習(xí)速度較快，可以應(yīng)付考試，老師所花的時(shí)間和精力不多。由于生搬硬套，考試得高分的學(xué)生甚至連最基礎(chǔ)的理論知識(shí)都沒有掌握，操作技能無(wú)法在以后的學(xué)習(xí)中靈活運(yùn)用，不能與以后的工作銜接。這與職業(yè)院校對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)不能達(dá)到一致，與本課程開設(shè)的初衷不一致。所以，教師需要對(duì)本門課程的教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革。

二、教學(xué)內(nèi)容及思路

1.教學(xué)內(nèi)容。本課程根據(jù)應(yīng)用化工專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、化工企業(yè)發(fā)展需要，完成職業(yè)崗位實(shí)際工作任務(wù)需要的知識(shí)、能力、素質(zhì)要求，選取18個(gè)單元仿真實(shí)訓(xùn)單元教學(xué)內(nèi)容。遵循學(xué)生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從易到難，逐漸深入，以真實(shí)工作任務(wù)及其工作過程為依據(jù)整合、序化教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過程中做到“教、學(xué)、做”結(jié)合，理論與實(shí)踐一體化，實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)合理。

2.教學(xué)思路。本課程是一門綜合性課程，既融合了多方面知識(shí)與技術(shù)，體現(xiàn)了最新的生產(chǎn)工藝與技術(shù)，突出了職業(yè)技能培養(yǎng)，代表了行業(yè)發(fā)展方向。

本課程采用的仿真軟件能夠通過建立動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，軟件操作界面與實(shí)際生產(chǎn)所采用的DCS軟件完全一致，實(shí)時(shí)模擬典型化工單元的冷態(tài)開車、正常操作和正常停車等現(xiàn)象和過程，再現(xiàn)一個(gè)離線的，能夠親自動(dòng)手操作的仿真操作環(huán)境，使教師或?qū)W員能夠?qū)に囘^程的主要指標(biāo)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，結(jié)合對(duì)真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)和理解使學(xué)習(xí)培訓(xùn)效果更加理想。

三、教學(xué)改革

1.教學(xué)方法。在多功能一體化實(shí)訓(xùn)室中，利用仿真軟件，采用“四步教學(xué)法”做到“理論、教學(xué)、實(shí)踐融為一體”“講練結(jié)合、教學(xué)做合一”“教學(xué)與競(jìng)賽、技術(shù)服務(wù)融為一體”。

（1）理論回顧。通過教師提問，學(xué)生回顧所學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，教師向?qū)W生提出操作任務(wù)，讓學(xué)生系統(tǒng)復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

（2）流程梳理。學(xué)生初步認(rèn)識(shí)流程后，教師再對(duì)工藝流程、主要設(shè)備、顯示儀表、調(diào)節(jié)器、工藝參數(shù)等方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講述，使學(xué)生掌握實(shí)現(xiàn)控制的要點(diǎn)。

（3）操作練習(xí)。學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、工藝流程、主要控制點(diǎn)以后，在教師的指導(dǎo)下總結(jié)操作的具體步驟，結(jié)合質(zhì)量評(píng)分系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)練習(xí)，最終掌握正確的操作方法。

（4）總結(jié)提高。學(xué)生在操作過程中發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)提出。教師通過學(xué)生練習(xí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，與學(xué)生及時(shí)進(jìn)行交流、溝通，從而提高操作水平。

2.教學(xué)手段。（1）講授法。對(duì)于典型的基本化工單元操作理論，筆者常采用講授法。通過對(duì)化工單元的基本原理、工藝流程、操作步驟的講解，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入各單元的工藝流程操作系統(tǒng)。

（2）對(duì)比法。充分利用已有的各類教學(xué)資源，選用符合教學(xué)要求的錄像、多媒體課件、電影、資料文獻(xiàn)、參觀等資源輔助教學(xué)。帶學(xué)生到化工企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀，了解工廠的設(shè)備、流程、總控室的DCS操作等，提高教學(xué)效率和質(zhì)量。采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物教學(xué)和電腦仿真教學(xué)兩種形式，對(duì)比呈現(xiàn)DCS控制系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備之間的聯(lián)系。

（3）討論法。采用分組討論的形式，對(duì)各單元開停車、故障處理的操作步驟的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、思考總結(jié)進(jìn)行交流分析，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而總結(jié)出更加科學(xué)合理的方法。

（4）引導(dǎo)法。當(dāng)學(xué)生在操作中出現(xiàn)困難和問題時(shí)，教師不應(yīng)立即幫助學(xué)生解決問題或是給予正確答案，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考、分析，找到解決的辦法，形成對(duì)問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析總結(jié)的習(xí)慣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

四、結(jié)論

化工仿真課程通過采用“四步教學(xué)法”，在教學(xué)過程中貫穿講授法、對(duì)比法、討論法、引導(dǎo)法，使學(xué)生了解化工生產(chǎn)的特點(diǎn)、規(guī)律和工藝參數(shù)的控制，獲得化工生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)，培養(yǎng)運(yùn)用化工專業(yè)理論知識(shí)，模擬典型化工單元的開車、停車和事故處理訓(xùn)練。提高理論聯(lián)系實(shí)際和分析問題解決問題的能力，解決下廠實(shí)習(xí)“只許看，不準(zhǔn)動(dòng)”的難題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法、發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣和職業(yè)規(guī)范，運(yùn)用相關(guān)的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)方法和專業(yè)技能解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題，為適應(yīng)今后從事的化工企業(yè)工作打下良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

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ISSN2095-6711/Z01-2015-06-0196