化工教學(xué)中仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐分析

李瑞梅

[摘 要] 在高校化工專業(yè)中，存在很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。但是，在通常情況下的化工教學(xué)過程中，卻經(jīng)常存在一些很難解決的工程實(shí)踐問題。針對(duì)這種情況，一般來說教學(xué)效果也不會(huì)很理想，且學(xué)生的工程意識(shí)也無法得到很好地建立。若是能夠在化工教學(xué)過程中積極地應(yīng)用仿真技術(shù)，那么整個(gè)化工教學(xué)課堂將會(huì)變得更加生動(dòng)活潑。且對(duì)于一些比較復(fù)雜的、難以理解的抽象知識(shí)，也可以很直觀地為學(xué)生展現(xiàn)出來，從而有效提高教學(xué)效果。

[關(guān) 鍵 詞] 化工教學(xué)；仿真技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）28-0168-01

仿真技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，涵蓋了多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容。在實(shí)際教學(xué)過程中，仿真技術(shù)主要是通過系統(tǒng)模式的運(yùn)用來發(fā)揮自己的作用，這種模式能夠?qū)?shí)際生活中的系統(tǒng)或者是想象中的系統(tǒng)開展動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，使抽象的物質(zhì)變得更加直觀和具體。而且仿真技術(shù)還具有交互性、形象性等很多特征。因此，若是能夠?qū)⒎抡婕夹g(shù)合理地應(yīng)用在化工教學(xué)中，那么抽象的理論知識(shí)與復(fù)雜的實(shí)踐操作之間就能夠進(jìn)行有效結(jié)合，從而在一定程度上提高教學(xué)效果。

一、關(guān)于仿真技術(shù)

仿真技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，能夠借助信息技術(shù)、控制論等，對(duì)一些實(shí)際存在的系統(tǒng)或者是想象的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。在實(shí)際的化學(xué)過程中，若是能夠應(yīng)用仿真技術(shù)，那么就需要提前借助三維立體模型來構(gòu)建虛擬的仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在這基礎(chǔ)上開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。有了仿真技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)也就不會(huì)受到任何限制，還可以多次重復(fù)操作，不存在資源的浪費(fèi)，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。另外，在化工教學(xué)過程中合理地應(yīng)用仿真技術(shù)，還能對(duì)學(xué)生開展交互操作訓(xùn)練，學(xué)生可以在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中，與相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)。這樣一來，不僅能充分提高學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)生也能更加清晰地了解系統(tǒng)和場(chǎng)景。由于仿真技術(shù)具有形象性、交互性等多樣化的特征，若是在化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中合理使用這種技術(shù)，不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)的融合和理解，也能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量。

二、仿真技術(shù)在化工教學(xué)中的應(yīng)用情況

（一）在化學(xué)工藝教學(xué)過程中的應(yīng)情況

化學(xué)工藝也是一種化學(xué)生產(chǎn)過程，是一種研究化學(xué)原料如何被加工成化工產(chǎn)品的過程。在化學(xué)生產(chǎn)過程中，包含著很多不同的內(nèi)容，比方說，生產(chǎn)方法、生產(chǎn)原理、具體的生產(chǎn)流程以及在生產(chǎn)過程中所使用到的設(shè)備等。這些內(nèi)容都和化工行業(yè)的發(fā)展有著非常密切的聯(lián)系。在大多數(shù)高等院校中，化學(xué)工藝都是化工專業(yè)中必修的一門重要課程。這門課程開設(shè)的主要目的就是讓學(xué)生了解更多有關(guān)化學(xué)工藝方面的知識(shí)，這樣一來，不僅對(duì)學(xué)生的工程意識(shí)具有促進(jìn)作用，也能提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)與實(shí)踐操作之間的轉(zhuǎn)換能力。而且，這門課程的開設(shè)，也能夠?yàn)閷W(xué)生之后的發(fā)展奠定良好的化學(xué)工藝基礎(chǔ)。

在化學(xué)工藝教學(xué)過程中，若是能科學(xué)、合理地使用仿真技術(shù)，也就使得學(xué)生可以借助DCS畫面來獨(dú)立操作各種化學(xué)工藝的生產(chǎn)流程。這樣一來，不僅能夠發(fā)揮學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，也能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)和動(dòng)手操作的積極性。在這樣的基礎(chǔ)上，這門課程的教學(xué)質(zhì)量就能夠得到有效提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也會(huì)更好。

（二）在儀器分析教學(xué)過程中的應(yīng)用

在化工專業(yè)中，儀器分析不僅是其中非常重要的組成部分，還是化工專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程。在儀器分析課程中，一般來說會(huì)將對(duì)成分的分析劃在基礎(chǔ)內(nèi)容中，除此之外，這門課程的教學(xué)還要求學(xué)生能夠掌握對(duì)各種儀器的具體分析方法以及相關(guān)的原理，并且，對(duì)儀器的重要組成部分也要有充分認(rèn)識(shí)，了解各種儀器的具體操作條件。

在大部分的學(xué)校中，針對(duì)儀器分析課程的教學(xué)模式大都是教師講解、學(xué)生聽、記筆記，或是通過課件演示等方式來進(jìn)行教學(xué)。而且一節(jié)課的教學(xué)時(shí)間比較短，這種課程的教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐性又比較強(qiáng)，學(xué)生通常很難有效掌握儀器分析的相關(guān)理論和各種不同的操作方式。這樣一來，教學(xué)效果也根本無法達(dá)到預(yù)期的效果。但若是能夠在儀器分析教學(xué)過程中積極地利用仿真技術(shù)，借助仿真技術(shù)來幫助學(xué)生了解儀器的組成部分和操作條件，這樣一來，原本抽象的知識(shí)瞬間就會(huì)變得立體化，且學(xué)生也能夠全身心地參與其中。在這種情況下，不僅能夠提高學(xué)生的儀器分析能力，還能有效提高教學(xué)效果。

（三）在化工單元操作實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

在高等院校中，化工專業(yè)幾乎都有開設(shè)化工單元操作實(shí)驗(yàn)課。但在實(shí)際情況中，不管是場(chǎng)地方面，還是實(shí)驗(yàn)設(shè)備方面，甚至是師資力量方面，都對(duì)這門課程的正常教學(xué)有一定的限制。大部分高等院校幾乎都是采用分組實(shí)驗(yàn)的模式來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣一來，學(xué)生也就無法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程也不能充分了解，對(duì)于某些裝置的應(yīng)用能力也不強(qiáng)。甚至有些學(xué)生僅僅只是看著組員做，自己并不動(dòng)手，在上交數(shù)據(jù)報(bào)告時(shí)直接抄襲其他學(xué)生的，這樣一來，教學(xué)效果也就很難達(dá)到理想效果。若是能夠在這門課程教學(xué)過程中積極使用仿真技術(shù)，那么學(xué)生也就能夠獨(dú)立進(jìn)行操作，各種實(shí)驗(yàn)裝置、操作過程等內(nèi)容也能夠很形象地展示在學(xué)生面前，學(xué)生也能夠在實(shí)際操作中更好地掌握相關(guān)的化學(xué)原理知識(shí)。

通過以上分析可以知道，仿真技術(shù)的應(yīng)用具有很大的優(yōu)勢(shì)。在化工教學(xué)過程中，若是能夠合理地應(yīng)用這種技術(shù)，不僅能夠提高教學(xué)效率，還能夠提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

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