計算機技術引入化工實訓中的應用研究

薛麗君（南京科技職業學院，江蘇南京 210048）

計算機技術引入化工實訓中的應用研究

薛麗君（南京科技職業學院，江蘇南京 210048）

計算機技術已經在教學中普及，為了讓學生不出校園就能夠掌握企業的生產操作流程，將計算機技術引入到實訓中具有十分重要的意義。本文首先從操作的優點以及優于實際生產過程這兩個方面說明計算機仿真技術在實訓中應用的重要性，然后闡述學生應用仿真技術展開實訓的步驟，最后從教師教學設計、學生的學習主體性以及著重強調實訓和實際生產流程不同之處，這三個注意事項來確保實訓能夠滿足學生上崗后的需求。

仿真技術；化工實訓；操作水平

化工工藝技能人才是我國急需的一類人才，然而在化學工藝課程的學習中仍舊使用傳統教學方法，即學生只是在學習時掌握了理論，卻無法在出校門之后滿足實際操作的需求。因此為了能夠更好的滿足上崗需求，將計算機仿真技術應用到化工實訓中，讓學生在掌握理論的同時，能夠掌握操作技術，因此展開計算機技術引入到化工實訓中的應用研究具有重要意義。

1 計算機仿真技術引入化工實訓中的優點

1.1 計算機仿真技術引入到化工實訓當中學生操作時的優點

具有可操作性和直觀性。通過計算機仿真軟件能夠模擬企業實際上的生產流程，同時使整個企業動態生產流程真正的在計算機上表現出來。通過對實際生產流程中的停車、開車、正常運轉、各種事故發生以及處理事故等進行模擬后，學生不用抽象的來想象，而是直觀的觀察生產中各個數據以及變化形式，也就是說學生在實訓過程中如同親歷現場一般，不用進入車間就可以掌握各個操作環節，在訓練時對故障產生現象予以掌握，同時能夠及時掌握處理故障的方法。

靈活性和考核性。軟件開發者為了操作起來比較方便，將時標設置、參數設置、記錄報警、記錄走向、凍結工況、加載存儲和評價成績等技術添加到該系統中，這樣能夠方便老師在進行教學時采取較為靈活的方式，并且用多種評價方式來考核學生的實訓情況。

1.2 計算機仿真技術引入到實訓當中優于實際生產操作

反復性和可選取性。在利用計算機技術而研發出來的仿真系統中，學生在進行生產中的停車、開車、正常運行以及故障判定和故障處理訓練時，不是一個一次性的過程，而是為了能夠使學生掌握該技術，可以一次次的利用本系統展開實訓。這時其主體是學生，同時可以依據自己掌握技術的狀況來展開針對性的訓練。并且學生針對不能理解的難題和不能在實訓中掌握的技術，可以在實訓中堅持多次重復性的訓練，這樣就可以在不斷訓練中加深印象，同時將自己實踐技能提高，這樣的優點則是在企業中無法實現的。

各類故障以及極限運轉狀態，在系統仿真實訓時能夠實現。在實際生產過程中，絕對不會將機器放在極限狀態下運轉，然而為了能夠讓學生真正明白如何處理各種故障以及怎樣使機器承受的最大限度，在仿真訓練中可以在實訓中完成這樣的操作。這就促使學生對故障的判別、排除更加準確，同時培養學生解決問題和處理繁瑣問題的能力。

化工仿真與化工總控制室里的設備具有統一性。由于采用自控技術進行教學，仿真設備和實際設備具有統一性，因此學生在使用化學仿真系統進行實訓時就如同置身于現實的工作車間中一樣，并且在展開操作時，可以將學生遵守職業規范和操作標準的意識培養起來，這對于學生邁向社會走向工作崗位做一個合格的技工意義深遠。

2 計算機技術引入化工實訓中的應用研究

以戴爾的經驗塔論和學習金字塔的為依據，說明學生付諸于實踐要比只是聽老師講述成效大的多。所以技校中展開化工課程教學時運用化工仿真軟件，實現理論結合實際的一體化教學方式，將基于計算機技術的仿真軟件把動態、直接、整體、清楚的仿真頁面提供給學生，使學生實現聽看時還可以動手實踐，因此就真正做到了腦袋和手并用，提高了學生的學習興趣。學生在整個仿真環境中，借助于仿真系統以及計算機將工藝生產的現場頁面、操作參數頁面、管路、生產設施、儀表電器、測量數據分析等展現出來，如同在現實化工工藝車間一樣，實現人機交互，使學生真正能夠感受到生產車間中的氣氛。

為了能夠使訓練的效果更加顯著，以人本主義論和構建主義論兩種學習理論為依據，我們是學生為主體的教學方式代替了傳統教師為主體的教學方式，使學生能夠發揮自己的積極性來開展知識構建。將仿真技術引入到化工實訓當中來，詳細的教學流程如下：

2.1 確定仿真任務

老師依據整個課程的設定以及準則展開教學時，采取驅動任務的教學方法。讓學生首先了解本次任務的難點、重點和目標是什么，然后再展開教學。

2.2 學生分組

在確定任務后將學生分成幾個小組，其主要目的是提升學生的交流意識和團隊精神，使學生自主學習能力得到大幅度提升，將企業間的競爭性也提前引入到教學當中。每次實訓完成后，留上一小段時間讓學生以小組的形式進行溝通、探討。在學習時，小組的每個成員都互相幫助，共同將問題解決。任務全部完成后，每個小組會找出一名代表來講述本小組的學習成果。

2.3 對工藝流程、原理以及操作流程進行熟悉

首先老師將工藝流程、原理以及操控步驟進行詳細的講解，然后讓每個小組展開討論，使這些內容能夠在討論過程中得到深化，并且弄明白操作各個環節的順序是怎樣的，同時提出為何要這樣操作這樣的質疑，并進行解決。

2.4 學生仿真操作

學生掌握了第三步之后，就開始展開仿真操作。教師按著分組的狀況，將每個小組指定出特定的區域，然后分配給學生一個固定的機位，然后讓他們依據自身的任務來進行仿真實訓。在一整套的操作流程中，如果學生有無法解決的難題，可以以小組的形式來尋求幫助，如果本組無法解決該困難再上報給老師。

2.5 小組的溝通和討論

在進行一段時間的訓練后，以小組為單位展開溝通和討論活動，有組員推選出每個組的組長，組織本組組員討論實訓中呈現出的問題，并保證每個成員都要探討。而成員之間討論的過程是聯系學生表述能力、分析和解決問題能力的過程，更是激發團地凝聚力的過程。同時，教師應當給予小組討論進行指導，并給予一定的評價。

2.6 仿真操作的再進行

在展開小組探討之后，學生對前一次操作有了深刻的認識，不但吸取了經驗，而且也會將問題解決掉。進行再次的實訓也是為了鞏固前面所掌握的知識。另外，各個小組還可以以任務完成情況和技能操作情況規定其操作的次數。如果沒有在對應的教學時間內完成任務，那么就可以到課下去訓練，力求每個學生都能夠完成老師所布置的任務。

2.7 結語

總結是任務完成后進行的一個歸納，因此可以將總結分為小組總結和老師對整體實訓進行總結兩部分。通常小組集思廣益做出總結后，在老師的組織下進行小組輪流發言，最后再由老師進行總結。

2.8 評估成績

過程考核評價方式是化工實訓教學的考核形式。每位學生總分是由仿真軟件評定分數乘以0.6即權重再加上教師評分乘以0.4權重的總和。在訓練任務完結后，相關課程的老師組織全部學生進入仿真軟件進行系統評價考試。這就要求學生要在考試規定的時間內保證任務完成，同時進行評分。

學生在整個操作流程中教師全權觀察，并且將實時操作表現列入到考試成績內，這主要評價學生態度、操作是否標準、團隊協助能力、參與小組活動量等，并給出相應的分數。上述兩個成績都測評出來之后，按著0.6權重乘以仿真軟件評價分和0.4權重教師評價分，兩者之和就可以得出相應的總成績。

3 化工實訓中應當注意的問題

利用計算機仿真技術進行化工實訓時，只有注意以下幾個問題，才能夠保證化工實訓能夠更好的發揮作用。

3.1 每個教師都應當認真的設計教學任務

在教師設計教學任務時，要將學生的主體性表現出來，并且充分發揮教師的主導作用。在實訓的每個環節中，教師作為指導員，對教學每個步驟都要較嚴格的監督和引導，盡量的讓學生單獨思索和單獨操作。如果學生在操作中遇到難題，老師不要立刻就給學生解決，而是鼓勵學生用自己的方法竭盡全力去解決這個問題，同時可以允準學生以小組探討的方式，來展開問題的探討，這時就使學生的語言表述能力、溝通能力、探析和解決問題的能力都能夠有所提升。如果學生在仿真實訓時真出現了非常嚴重的錯誤或者學生不能自己解決的問題，教師這時就應當給予一些引導和啟發，使學生能夠在教師引導下，迅速的將有關知識點掌握起來，同時將這些內容運用到實訓當中去，操作中的問題也就得到解決。這樣學生在思考和鍛煉中，能夠提升他們的綜合職業能力和操作水平。

3.2 在化工實訓中，應當本著學生為本的學習理念

在整個實訓過程中，應當摒棄傳統教學方法，即拋棄整個教堂上老師一味的來講，學生只是負責聽的模式。在整個實訓教學中，教師首先操作要領和方法告知學生，學生應當記錄下來，然后嚴格的遵循老師說的方法來展開操作，這時學生就能發揮其主觀性，大膽的進行操作，不是畏首畏尾。在實訓的每個步驟中，應當將學生放到主體的位置，讓他們真正作為學習的“負責者”，深入的將學生學習興趣激發出來。比如，在設置故障和故障處置的環節中，要讓學生在仿真軟件中，親身體驗整個過程。即將實訓生產中“機械”上的壓力、溫度、閥門等數據進行反復調整，同時在調整時觀測數據的改變，而生產中各個零部件或者系統本身是否發生改變。并且對于這些改變或者不變的實際情況展開單獨思索，例如為什么溫度調到一定的溫度，就會產生故障。當學生真正投入到實訓中研究工藝數據時，才能夠明確的認識到它們的重要性，也會了解到如何去調控它們，才能夠處理故障。

3.3 在訓練時，應當著重的強調化工實訓與實際生產操作的不同

比如在實際操作時，應當精確、嚴苛的控制整個生產流程中的工藝數據。為此，學生在化工實訓中對調控數據展開重復性的訓練，然而在長時間的實訓中，有的學生感覺這些數據調控方法早已經掌握，就不會予以重視，同時認為實際生產時也是如此，沒有什么大不了。教師一旦發現學生有這些問題，就必須堅決的制止。并且著重的強調實訓并不等于真正的上崗，而是一種模式的仿真，并且說明這些工藝數據的重要性，在仿真訓練時可以隨意調整，但是在真正工作崗位上，如果掌握不好這些數據，就會導致整個生產流程停工，甚至會造成極大的災難。因此在進行實訓時教師應當多次的強調并且正確的引導學生展開正確實訓。這樣才能夠確保每個學生走上實際工作崗位上，均能夠適應企業的生產車間及流程。

4 結語

將計算機仿真技術應用到化工實訓中，為學生提供了一個近似于實際車間的模擬空間，使學生在提高操作水平的同時，也激發了學生學習的興趣，并且使理論真正能夠付諸于實踐。這種大腦和手形成合力的教學方式，才能夠使學生的職業綜合能力得到提高，為學生走上工作崗位奠定基礎。

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薛麗君，女（1984-），漢族，籍貫江蘇南通，碩士研究生，講師，研究方向：化學工程