中職化工原理課程化工仿真教學探析

姜晶

【摘要】化工原理是中職化工專業中一門比較重要的課程，實施仿真教學更是有效地提升了該課程的操作性。本文從教學實踐出發對實施仿真教學后教學所發生的變化進行了總結與梳理，以期為同行提供參考。

【關鍵詞】中職 化工原理 化工仿真 化工專業 教學有效性

化工原理是化工專業的一門核心骨干課程，其主要任務是教會學生化工生產過程中有關單元操作的基本知識，崗位實操的基本技能，對學生專業能力的培養有著舉足輕重的影響。2011年筆者所在學校購買了化工仿真教學軟件并在《化工原理》課程正式實施。通過教學實踐，筆者認為仿真化工教學與傳統教學相比主要具備以下幾個方面的優勢。

一、與傳統教學相比，化工仿真的動態模擬演示，更直觀形象

中職學生的特點就是喜歡直觀形象地知識，所以喜歡動手實踐，對理論往往不求甚解。在仿真實驗的過程中，學生會面臨很多問題。他們會在反復的實踐中，發現理論知識對于實踐的指導作用是不可低估的。例如，離心泵的冷態開車過程，儲罐的液位控制很多學生都控制不好，那是因為學生對液位的控制原理不理解。儲罐液位的高低和泵的輸出量和進料量有關，如果輸出量大于進料量液位就偏低，反之則偏高。進料量的大小由LVC101來控制，而輸出量得大小由FIC101來控制，而輸出量在生產中是由規定的，因此液位的控制主要是通過LVC101來調節的，如果學生不明白其中的原理，只是機械的按照步驟來做，液位是肯定控制不好的。所以在學習了一段時間仿真之后，學生會根據遇到的問題更深入的去研究相關的理論知識，再在仿真中進行實踐，達到理論與實踐共同進步的目的。

二、與傳統實訓相比，化工仿真使工藝流程認識，更方便高效

傳統實訓一般采用分組實驗的方式，由于場地、設備、課時以及師資力量等方面的原因，很難達到學生獨立完成實驗的目標，學生也很難有時間去摸清整個工藝流程，詳細揣摩設備特性，觀察和分析實驗現象。甚至有些不愿動手操作的學生整個實驗過程都是在看別人操作，最后連實驗報告上的數據都是抄同組同學的，很難達到預期的實驗效果。化工仿真技術只需要一個機房就可以實現全班四十多人一人一臺計算機進行仿真實訓，彌補了這一缺陷。通過對化工仿真實驗的反復操作，學生會對工藝流程留下深刻的印象，安全生產的意識也能滲透到學生內心，讓學生知道生產前必須要考慮的問題。

三、與企業實習相比，化工仿真的動態操作過程，更安全經濟

化工企業中的生產都是大型的、連續的，涉及的原料產品往往易燃易爆，反應條件以高溫高壓居多，存在一定的危險性。工人上崗前都是經過嚴格的安全培訓才能由師傅帶領上崗操作，因此學生實習期間是沒有機會親自動手操作的，只能觀摩。但化工仿真系統可以讓學生不進工廠就能得到模擬開車、停車和事故處理操作的機會，獲得操作經驗，建立集散控制的概念，既安全經濟，又有很強的實踐性和可操作性。采用仿真實習代替企業實習，可以節省設備運行費用，物料能量損耗費用，實習人員下廠經費等大量開支。并且學生用短短幾個月的時間就可以獲得實際生產中幾年才能積累起來的經驗，使學生實現了“零距離”就業。由此可見，仿真實習不僅安全，而且經濟高效。

四、與傳統考核相比，化工仿真的智能評價系統更簡單快捷

仿真軟件中有自動評價功能對學生掌握的知識水平隨時進行測評。學生啟動STS系統進入平臺，同時也就啟動了過程仿真系統的評分系統。過程仿真系統平臺PISP-2000評分系統是智能操作指導、診斷、評測軟件，它通過對學生的操作過程進行跟蹤，在線為學生提供操作狀態指示、操作方法指導、操作診斷及診斷結果指示、操作評定及生成評定結果等功能。通過這些功能，學生可以隨時隨地的進行測評，該軟件會將該生錯誤的操作過程或操作動作進行說明，以方便學生根據這些錯誤操作查找原因，及時糾正或在今后的訓練中調整自己練習的側重點。教師對學生進行操作考核時，可以隱藏操作步驟指示和操作方法指導等功能，讓學生自主操作。通過智能軟件對學生操作過程進行評定，對每一步進行評分，并給出整個操作過程的綜合得分，還可根據需要生成評分文件。學生最后的成績可以生成成績列表，既可以保存也可以打印。成績中還會包括學生資料、總成績、各項分步成績、操作步驟得分、質量得分等詳細的說明。可以說仿真系統所帶的這個智能軟件，使考核變得更簡單快捷，易于操作。

綜上所述，仿真教學使學生變成了學習的主體，可以充分發揮學生的學習主動性，強化了學生的實踐能力，極大地提升了化工原理課程的教學效果。化工仿真在化工專業教學中的應用給學生營造了一個逼真的化工生產環境，在情境中實現教與學的互動，直觀形象，極大地激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習主動性。

參考文獻：

[1]付家新.淺談化工仿真在化工原理教學中的應用[J].中國科技信息.2009（05）.

[2]李廷真，賴慶軻，黃美英.淺議化工仿真技術在化工專業實踐教學中的應用[J].中國西部科技.2013.

[3]康蕾，彭桂蓮.化學仿真在工學結合《化工單元操作》課程中的應用[J].廣東化工.2012.