化工仿真在《化工制圖》教學(xué)中的運(yùn)用探究

范傳鳳，路克鵬

(山東化工職業(yè)學(xué)院，山東 濰坊 262737)

1 背景

1.1 化工制圖的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

《化工制圖》是高職化工類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在化工類專業(yè)建設(shè)中起著舉足輕重的作用。高職化工類專業(yè)在第二學(xué)期開設(shè)《化工制圖》課程，對第三學(xué)期開設(shè)的《化工原理》、《化工工藝設(shè)計(jì)》、《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》等的學(xué)習(xí)具有重要的鋪墊作用，在化工職業(yè)資格證書的考核中及化工企業(yè)招聘中都有化工工藝流程的識圖與制圖能力的要求。但由于《化工制圖》課程注重學(xué)生識圖、繪圖的能力培養(yǎng)，缺乏對化工工藝設(shè)計(jì)和流程等形象的認(rèn)識，學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確、缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和理論與實(shí)際脫離等問題，因此，無論從專業(yè)的建設(shè)角度還是在學(xué)生技能的提升的角度，《化工制圖》課程教學(xué)模式的改革勢在必行。

1.2 化工仿真技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

化工仿真是指用化工仿真軟件模擬和預(yù)測出真實(shí)生產(chǎn)環(huán)境下的運(yùn)行狀態(tài)、工藝參數(shù)、控制參數(shù)和模擬各種數(shù)據(jù)。目前化工企業(yè)都采用DCS集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System)，以計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化控制手段，實(shí)現(xiàn)安全、高效、實(shí)時(shí)監(jiān)控的生產(chǎn)過程[1]。通過搭建流程進(jìn)行人機(jī)交互，實(shí)時(shí)觀察各相關(guān)設(shè)備的工作狀態(tài)和反應(yīng)現(xiàn)象，可人為設(shè)置故障點(diǎn)或改變工藝參數(shù)，為開展化工流程模擬、仿真培訓(xùn)與生產(chǎn)過程可視化監(jiān)控提供有效支持[2]。

同時(shí)由于化工仿真技術(shù)具有化工仿真技術(shù)操作簡單，整個(gè)工藝流程呈現(xiàn)在屏幕上，學(xué)生可縱觀全局；化工仿真技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，節(jié)約處理時(shí)間;化工仿真技術(shù)可避免事故的發(fā)生的優(yōu)勢，可將化工仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，增強(qiáng)教師教學(xué)效果[3]。將化工仿真技術(shù)引入到教學(xué)實(shí)踐過程中，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，為學(xué)生提供動(dòng)手的機(jī)會，學(xué)生可以根據(jù)自身的具體情況，有選擇地學(xué)習(xí)[4]。

1.3 化工仿真技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法將抽象復(fù)雜的工藝原理、工藝流程很好的傳達(dá)給學(xué)生，無法達(dá)到很好的教學(xué)效果，學(xué)生在理解和掌握的時(shí)候存在很大的困難?？道俚葘⒒し抡婕夹g(shù)應(yīng)用《化工單元操作》的課程教學(xué)中，通過不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、開拓思路，更新教育教學(xué)理念，提高了學(xué)生的綜合能力[5]。將化工仿真技術(shù)廣泛應(yīng)用于化工類專業(yè)課程的教學(xué)過程中，學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會增多，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到了較大的提高。在教學(xué)的過程中，通過實(shí)踐提升理論，通過理論指導(dǎo)實(shí)踐，學(xué)生的專業(yè)能力比傳統(tǒng)教學(xué)下的有了顯著提到[6]。通過軟件的應(yīng)用使化工類專業(yè)的學(xué)生更符合國家對該專業(yè)人才培養(yǎng)模式的要求，減少企業(yè)對學(xué)生的二次培訓(xùn)[7]。改變了一成不變的課堂和枯燥無味的課本，增加了課堂教學(xué)的趣味性，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明顯地改善了專業(yè)課程的教學(xué)效果。同時(shí)學(xué)生的工程意識得到加強(qiáng)，綜合職業(yè)能力得到大幅度提高[8]。

通過對大量化工仿真技術(shù)融入教學(xué)的研究學(xué)習(xí)，現(xiàn)將化工仿真技術(shù)應(yīng)用于化工制圖的教學(xué)中，具體探討實(shí)踐過程如下。

2 化工制圖與化工仿真技術(shù)融合教學(xué)探究

2.1 化工制圖與化工仿真技術(shù)教學(xué)融合

針對《化工制圖》教學(xué)過程出現(xiàn)的問題以及化工仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐的優(yōu)勢，對目前的《化工制圖》教學(xué)模式進(jìn)行改革。學(xué)生先對化工制圖的基礎(chǔ)知識進(jìn)行學(xué)習(xí)，對化工制圖過程有一定的理論基礎(chǔ)。然后在教學(xué)過程中引入石油化工企業(yè)甲基叔丁基醚生產(chǎn)裝置的仿真操作，讓學(xué)生對化工設(shè)備及化工工藝流程有具體形象的認(rèn)識，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

2.2 化工制圖與化工仿真技術(shù)教學(xué)實(shí)踐

通過在教學(xué)過程中引入化工仿真，學(xué)生對石油化工企業(yè)甲基叔丁基醚生產(chǎn)裝置進(jìn)行仿真操作，形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。在學(xué)生好奇心與學(xué)習(xí)興趣的驅(qū)使下，對比化工仿真軟件的工藝流程圖，將化工設(shè)備圖進(jìn)行詳細(xì)的講授，并且對甲基叔丁基醚生產(chǎn)裝置涉及到的方案流程圖、物料流程圖和施工流程

圖對比，以達(dá)到《化工制圖》的教學(xué)目的。同時(shí)，在理論授課的過程中穿插著進(jìn)行化工仿真軟件的展示，并進(jìn)行閥門的開關(guān)，泵的啟動(dòng)，流量的調(diào)節(jié)，溫度和液位的控制等仿真操作，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合。讓同學(xué)們不僅懂理論、懂設(shè)備、懂流程，而且能夠進(jìn)行甲基叔丁基醚生產(chǎn)裝置仿真操作。

3 結(jié)論

在《化工制圖》教學(xué)過程中，引入化工仿真軟件的操作練習(xí)，通過這一教學(xué)模式的實(shí)踐，得出如下實(shí)踐成果：(1)化工仿真操作引入到《化工制圖》的學(xué)習(xí)中，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用；(2)化工制圖與化工仿真的學(xué)習(xí)相輔相成，二者相互滲透、相互補(bǔ)充，符合理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式；(3)提早將化工仿真軟件引入化工類學(xué)生的教學(xué)中，為其它課程的講授提供了理論支持，具有一定的借鑒意義。