林志向

摘 要： 本文介紹了化工仿真系統(tǒng)，論述了仿真實(shí)訓(xùn)在化工職業(yè)教育中的作用。通過化工仿真實(shí)訓(xùn)，可強(qiáng)化化工的理論教學(xué)效果，彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的不足，便于教師掌握學(xué)情，有利于提高學(xué)生職業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性。

關(guān)鍵詞： 化工職業(yè)教育 仿真實(shí)訓(xùn) 作用

我國職業(yè)教育培養(yǎng)的目標(biāo)是具有綜合職業(yè)能力的技術(shù)應(yīng)用型人才，這就要求職業(yè)教育教學(xué)注重學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)是職業(yè)教育的重要特征，離開實(shí)踐，學(xué)生技能、技巧、操作能力的培養(yǎng)等就無從談起。實(shí)踐證明，仿真實(shí)訓(xùn)是提高學(xué)生實(shí)踐能力的一種有效途徑。

一、化工仿真系統(tǒng)簡介

化工仿真系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為手段，通過建立化工工業(yè)過程的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，在以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的硬件環(huán)境下，再現(xiàn)真實(shí)裝置系統(tǒng)特性的產(chǎn)品。它是建立在化工工藝、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等基礎(chǔ)上的多學(xué)科的綜合性技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、實(shí)用、安全、可多次反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)。通過化工仿真系統(tǒng)，可以幫助學(xué)生深入了解化工生產(chǎn)過程的操作原理，提高對(duì)典型化工過程的開車、運(yùn)行、停車操作及事故處理的能力，提高對(duì)復(fù)雜化工過程動(dòng)態(tài)運(yùn)行的分析和決策能力，等等。

二、化工仿真實(shí)訓(xùn)在化工職業(yè)教育中的作用

1.將化工仿真與理論教學(xué)相結(jié)合，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，強(qiáng)化理論教學(xué)效果。

化工專業(yè)的專業(yè)課是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。一直以來，在化工專業(yè)的教學(xué)中，盡管不斷改變教學(xué)方法，例如采用實(shí)物展示、模型演示、掛圖等多種方法，增強(qiáng)教學(xué)的形象性、生動(dòng)性，力圖讓學(xué)生能直觀地理解化工專業(yè)知識(shí)，以提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。但是它們都存在很多缺點(diǎn)，實(shí)物展示、模型演示，盡管直觀生動(dòng)，但實(shí)物的來源困難，特別是大型設(shè)備，而模型的種類、數(shù)量也有限，故很難滿足教學(xué)需求；掛圖方法雖然可以節(jié)省因現(xiàn)場(chǎng)寫板書、畫圖而占用大量的教學(xué)時(shí)間，使教學(xué)效率得到較大提高，但是掛圖一旦制作完成，內(nèi)容就不易變更，具有固定性的特征，所以教師只能根據(jù)預(yù)設(shè)的方式教，教學(xué)方式相對(duì)比較死板。盡管使用了上述教學(xué)方法，但學(xué)生仍普遍感到教學(xué)內(nèi)容枯燥、單調(diào)、不好理解掌握，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情不高。

通過將化工仿真系統(tǒng)與理論教學(xué)相結(jié)合，在課堂教學(xué)中，我們可以利用仿真系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)提供的直觀、清晰、動(dòng)態(tài)的仿真界面，輸出在大屏幕投影屏上，或者在仿真機(jī)房內(nèi)利用局域網(wǎng)，將教學(xué)內(nèi)容直接顯示在學(xué)生機(jī)上，讓學(xué)生產(chǎn)生親臨真實(shí)企業(yè)環(huán)境的感受和體驗(yàn)，學(xué)生可在邊聽、邊看甚至邊動(dòng)手操作中學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互相融合。在化工仿真實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生通過人—機(jī)對(duì)話，能夠及時(shí)地獲得反饋信息，學(xué)生可根據(jù)自己的情況，主動(dòng)地調(diào)整自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)度，在教學(xué)效果得到增強(qiáng)的同時(shí)，也把學(xué)生從被動(dòng)聽講、消極接受教師灌輸知識(shí)的狀態(tài)中解放出來?；し抡嫦到y(tǒng)再現(xiàn)了一個(gè)真實(shí)的化工過程，使課堂教學(xué)情境化，增強(qiáng)了教學(xué)的直觀性、形象性、生動(dòng)性和時(shí)效性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)了課堂理論教學(xué)與實(shí)踐的緊密結(jié)合，強(qiáng)化了理論教學(xué)的效果。

2.彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的不足。

化工職業(yè)教育的目標(biāo)要求學(xué)生既要學(xué)會(huì)專業(yè)理論知識(shí)，又要掌握專業(yè)技能，實(shí)習(xí)教學(xué)就是讓學(xué)生通過接觸客觀實(shí)際，將理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)化所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，了解和掌握專業(yè)知識(shí)在客觀實(shí)際中的應(yīng)用。實(shí)習(xí)教學(xué)往往要求學(xué)生走出校門，深入企業(yè)，到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，但是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)通常存在以下幾方面的問題：一是實(shí)際化工產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)都是連續(xù)性生產(chǎn)裝置，要求生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，加之化工企業(yè)的原料、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)品等均具有易燃、易爆、有毒的特點(diǎn)，所以學(xué)生在實(shí)習(xí)中，往往只能看，不能親自動(dòng)手操作，無法達(dá)到理想實(shí)習(xí)教學(xué)效果。二是隨著科技的發(fā)展，化工生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化程度越來越高，即使到了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，學(xué)生只能看設(shè)備外表，無法深入了解內(nèi)部構(gòu)造，只能見到設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)操作，不能在真實(shí)裝置上進(jìn)行反復(fù)開停車。或者實(shí)際生產(chǎn)裝置一旦遇到事故，為了確保學(xué)生的安全，不允許學(xué)生進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，更談不上處理故障了。所以我們的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)更多的是參觀學(xué)習(xí)性質(zhì)的實(shí)習(xí)，無法達(dá)到讓學(xué)生掌握生產(chǎn)實(shí)際操作的實(shí)習(xí)效果，從而使學(xué)習(xí)效果大大削弱。

以上存在的這些問題，在采用化工仿真系統(tǒng)后能得到很好的解決和補(bǔ)充，仿真系統(tǒng)可以形象、生動(dòng)地展現(xiàn)實(shí)訓(xùn)原理、工藝流程、儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、操作方法，可以逼真地模擬各個(gè)實(shí)訓(xùn)裝置的開停車、故障處理等操作過程，彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)只能看不能動(dòng)的不足。學(xué)生通過仿真訓(xùn)練系統(tǒng)的操作，對(duì)設(shè)備、工藝流程的運(yùn)行情況會(huì)有更加深刻的理解，對(duì)設(shè)備、工藝流程運(yùn)行過程出現(xiàn)的故障和問題會(huì)有一個(gè)正確的解決方法，這樣學(xué)生就會(huì)充分地了解實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)備操作方法及裝置運(yùn)行的情況。

3.有利于教師掌握學(xué)情，強(qiáng)化教學(xué)效果。

在傳統(tǒng)的化工教學(xué)方式中，在學(xué)校里，教師只能通過批改作業(yè)、提問、測(cè)驗(yàn)等方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生到工廠進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)，實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師很難對(duì)每名學(xué)生的實(shí)習(xí)情況做到了如指掌，指導(dǎo)時(shí)自然不夠具體，也缺乏針對(duì)性。而在化工仿真操作中，教師通過教師機(jī)即可很詳細(xì)地了解每位學(xué)生當(dāng)前的操作情況，每位學(xué)生具體得分、失分情況，每位學(xué)生的操作控制的能力，從而掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有利于針對(duì)學(xué)生素質(zhì)參差不齊的現(xiàn)狀，因材施教，有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)，強(qiáng)化教學(xué)效果。

4.有利于提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。

在操作化工仿真系統(tǒng)時(shí)，學(xué)生以化工廠技術(shù)人員的角色操縱與管理生產(chǎn)中液位、流量、壓力、溫度等數(shù)據(jù)的生成及變化，學(xué)生通過觀察、聯(lián)想、識(shí)別、探索，從感性到理性，從直觀到思維，使學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)過程進(jìn)行多方位思考，培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。在教學(xué)的過程中，由于學(xué)生在學(xué)生機(jī)上進(jìn)行事故訓(xùn)練不會(huì)發(fā)生人身危險(xiǎn)，不會(huì)造成設(shè)備的損壞和環(huán)境污染等經(jīng)濟(jì)損失，因此，學(xué)生可以隨意的調(diào)節(jié)閥門、儀表，可以大膽地在仿真系統(tǒng)上探索、設(shè)計(jì)新的操作方案，提出解決問題的新方法，從而給予學(xué)生個(gè)性發(fā)展空間，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。

總之，通過仿真實(shí)訓(xùn)，不僅為學(xué)生理論課的學(xué)習(xí)打下了良好基礎(chǔ)，而且提高了學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力，有利于其創(chuàng)造性的培養(yǎng)，為今后的學(xué)習(xí)和走向工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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