信息化教學(xué)在《化工單元操作實訓(xùn)》教學(xué)中的應(yīng)用

高玫香(榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 榆林 719000)

1 《化工單元操作實訓(xùn)》教學(xué)中信息化教學(xué)的應(yīng)用分析

1.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

高職類化工專業(yè)人才培養(yǎng)方案明確指出，《化工單元操作實訓(xùn)》教學(xué)與理論教學(xué)課時應(yīng)遵循3:2的比例，以確保實訓(xùn)教學(xué)課時充足。突破傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)集中實訓(xùn)模式，在各項目理論學(xué)習完成后，應(yīng)及時安排實訓(xùn)項目，從真正意義上實現(xiàn)化工單元操作理實一體化教學(xué)，學(xué)生在具體自主操作過程中，需深化理解掌握具體原理，以實現(xiàn)做、學(xué)、固一體化。項目化教學(xué)內(nèi)容將其具體劃分為化工管路拆裝、流體輸送、傳熱、精餾、吸收-解吸，各項目單獨進行考核，在實訓(xùn)中進行全面評估[1]。

1.2 采取進階式教學(xué)方法

根據(jù)《化工單元操作實訓(xùn)》教學(xué)創(chuàng)新改革相關(guān)要求，以項目化教學(xué)理念為載體，選擇任務(wù)驅(qū)動、能力遞進教學(xué)方法，各項目教學(xué)分別遵守任務(wù)分析、設(shè)施選擇、方案明確、實訓(xùn)演練、安全運行等任務(wù)劃分設(shè)計教學(xué)活動，并實現(xiàn)整個過程整體訓(xùn)練。學(xué)生在學(xué)習知識時，經(jīng)過了進階式過程，嚴格遵循知識連續(xù)性，與學(xué)生認知特性明確相符。

合理利用視頻、動畫、仿真軟件、全程監(jiān)控等各種信息化教學(xué)資源，設(shè)計課前預(yù)習、課堂學(xué)習、課后擴展一體化教學(xué)活動，此進階式教學(xué)模式講究學(xué)生占據(jù)主體地位，教師發(fā)揮指導(dǎo)作用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性與主動性，推動學(xué)生自主探索探究，自我獲取成就感。

(1)分析相關(guān)任務(wù)。在課堂，學(xué)生通過預(yù)習內(nèi)容，教師進行指導(dǎo)性闡釋講解，學(xué)生以小組方式討論，對任務(wù)中的動靜設(shè)備實踐應(yīng)用進行詳細分析，基于三維動畫展現(xiàn)主體運行設(shè)備具體工作過程，并播放企業(yè)關(guān)于化工單元操作實踐應(yīng)用等相關(guān)視頻，實現(xiàn)顯形化與動態(tài)化。

(2)合理選擇設(shè)備。就任務(wù)中實際應(yīng)用的具體設(shè)備、管路、閥門、儀表等，通過電子資源庫、微課、共享教學(xué)資源庫等信息化資源，利用典型案例，教師與學(xué)生共同分解設(shè)備具體操作、使用場合與特性、設(shè)備選型、安裝事項等知識與技能，以明確選擇設(shè)備。

(3)明確具體方案。學(xué)生以小組形式合理設(shè)計任務(wù)方案，具體實施流程，過程應(yīng)全面細節(jié)化。教師還應(yīng)評價優(yōu)化各設(shè)計方案，從而選擇最穩(wěn)定、最安全、最高效的實訓(xùn)方案。

(4)實訓(xùn)操作演練。學(xué)生實訓(xùn)操作之前，應(yīng)基于DCS 仿真軟件，通過計算機充分了解實訓(xùn)裝置與詳細步驟，指導(dǎo)學(xué)生熟練掌握設(shè)備操作流程，加強學(xué)生的流程分析與評估能力，通過反復(fù)模擬仿真訓(xùn)練，發(fā)揮實訓(xùn)操作演練的有效作用。在此過程中，教師不僅可給予學(xué)生個性化輔導(dǎo)，還可以根據(jù)質(zhì)量監(jiān)控與數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計，快速尋找共性問題，以統(tǒng)一指導(dǎo)，總結(jié)技術(shù)要點。以DCS 仿真實訓(xùn)之后再進行實地實訓(xùn)的方式，可以有效降低實訓(xùn)操作錯誤率，可保證儀表設(shè)備不被嚴重損壞，從而使得實訓(xùn)順利完成[2]。

1.3 制定多元考核模式

評估方式主要劃分為結(jié)果性評價與過程性評價兩種方式，考核學(xué)生任務(wù)具體完成情況與平時表現(xiàn)、態(tài)度等，即：課前預(yù)習、課堂任務(wù)、仿真在線、實訓(xùn)項目、安全控制、創(chuàng)新能力等方面。

2 化工單元操作實訓(xùn)信息化教學(xué)活動設(shè)計

以離心泵為例進行教學(xué)活動設(shè)計。

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，明確任務(wù)

為保證學(xué)生順利接受任務(wù)，在上次作業(yè)時合理布置任務(wù)，督促學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查詢離心泵相關(guān)基礎(chǔ)知識，抽取學(xué)生匯報總結(jié)。詳細介紹實踐生產(chǎn)過程中，各種類型流體輸送時離心泵的實際作用，指導(dǎo)學(xué)生體驗離心泵使用中的選型與維護等關(guān)鍵部分。基于此提出本單元具體教學(xué)任務(wù)。

2.2 相互協(xié)作，完成任務(wù)

(1)選泵。在離心泵選擇環(huán)節(jié)，先利用圖片、動畫，以及企業(yè)生產(chǎn)過程離心泵的具體使用流程，詳細介紹闡釋離心泵具體工作原理，幫助學(xué)生直觀了解離心泵結(jié)構(gòu)與工作形態(tài)，并根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)時不同性質(zhì)流體輸送任務(wù)，具體闡述離心泵選型重要意義，以及選型方法，學(xué)生基于此便可合理選擇離心泵。

(2)裝泵。充分掌握離心泵結(jié)構(gòu)與類型，開始安裝離心泵，在教學(xué)過程中，先提出問題，即離心泵安裝高度限制是多少，學(xué)生基于問題驅(qū)動，通過網(wǎng)絡(luò)尋找答案，可發(fā)現(xiàn)離心泵在汽蝕現(xiàn)象作用下安裝高度會受到局限。為幫助學(xué)生全面意識到汽蝕現(xiàn)象的威脅，展示離心泵汽蝕現(xiàn)象的相關(guān)圖片與視頻信息，以強化印象。

(3)性能測試。離心泵性能測試是認知、掌握、利用離心泵的關(guān)鍵實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生通過實訓(xùn)設(shè)備進行性能測試，但是傳統(tǒng)實驗中，數(shù)據(jù)記錄與處理分析，以及特性曲線繪制都以手動方式進行，不僅存在誤差，浪費時間，且與現(xiàn)代化工企業(yè)操作模式不相符。在創(chuàng)新實訓(xùn)教學(xué)中，選擇與現(xiàn)代化企業(yè)控制方式類似的具備DCS 的流體輸送實訓(xùn)裝置，此控制系統(tǒng)既能夠基于計算機科學(xué)管控離心泵運轉(zhuǎn)，又能夠采集、記錄數(shù)據(jù)信息，同時還能繪制特性曲線，可幫助學(xué)生快速完成測試任務(wù)。

(4)操作維護。離心泵使用操作與維護是重點所在，與生產(chǎn)實際息息相關(guān)，且注意事項繁雜，極易出現(xiàn)各種問題。為強化操作維護任務(wù)完成效果，以助于學(xué)生充分熟練掌握離心泵操作維護要點，及其故障解決措施，學(xué)生可通過附帶DCS 的流體輸送實訓(xùn)裝置體驗離心泵具體操作，可基于化工單元仿真軟件在線仿真離心泵生產(chǎn)操作與汽蝕現(xiàn)象事故處理等環(huán)節(jié)，此做、學(xué)一體化的交互學(xué)習模式，不僅打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限，且教師在實訓(xùn)時，還可通過實訓(xùn)設(shè)備與在線仿真軟件開展過程性考核，以督促學(xué)生深刻了解離心泵操作步驟與故障解決措施。

2.3 考核評估，拓展任務(wù)

教師組織安排學(xué)生分組匯報任務(wù)具體完成進程，并考核答辯，基于學(xué)生互評，教師可根據(jù)學(xué)生完成任務(wù)時遇到的問題進行評價，給定結(jié)論性評價，合理安排課后擴展任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，還可以開通在線交流論壇，或者微信、微博等，學(xué)生基于多元平臺和教師、同學(xué)交流分享資源，探討學(xué)習體會，完成拓展任務(wù)，從而進一步鞏固課堂學(xué)習效果[3]。

3 化工單元操作實訓(xùn)信息化教學(xué)效果分析

基于信息化手段進行教學(xué)內(nèi)容整合，根據(jù)知識點劃分為不同任務(wù)，教師按照既定順序指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習化工單元操作知識與技能?；谌蝿?wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，不僅可以調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習積極性與主動性，還可轉(zhuǎn)變學(xué)生課堂學(xué)習地位，轉(zhuǎn)換為知識主動建構(gòu)者。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、微課視頻、手機APP 等信息化資源開展化工單元操作實訓(xùn)教學(xué)，利用虛擬仿真與實訓(xùn)操作有機融合的方式，指導(dǎo)學(xué)生順利完成任務(wù)，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣。教師與學(xué)生可通過微信、在線交流論壇進行討論溝通，延伸課堂教學(xué)到課外，以提升整體教學(xué)效果?；谛畔⒒虒W(xué)手段，具體化化工單元操作實訓(xùn)內(nèi)容，以視覺與聽覺刺激，加強感性認知，并強化實時反饋，如此不僅可降低學(xué)生知識理解門檻，還可調(diào)動學(xué)生學(xué)習積極性與興趣，從而提高教學(xué)效果[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，《化工單元操作實訓(xùn)》教學(xué)創(chuàng)新改革是一項系統(tǒng)的、復(fù)雜的項目，既需要構(gòu)建完善的硬件設(shè)施，又需要引進多元化信息化教學(xué)手段，通過教師與學(xué)生積極配合，共同努力實現(xiàn)創(chuàng)新?；谛畔⒒侄芜M行教學(xué)內(nèi)容整合，根據(jù)知識點劃分為不同任務(wù)，教師按照既定順序指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習化工單元操作知識與技能，不僅可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習積極性與主動，還可以全方位提高實訓(xùn)教學(xué)整體效果。