淺談化工單元仿真技術在職業教育中的利與弊

劉亞群

摘 要：本文首先講述了什么是化工單元仿真，然后從化工單元仿真技術對職業教育中的優勢和弊端兩方面進行了分析，最后得出結論，化工單元仿真技術的應用在職業教育中的優勢是非常明顯的，但是只有將化工單元仿真與化工單元操作結合起來，才能使化工單元仿真發揮更好的作用，為學生走向工作崗位奠定良好的知識基礎。

關鍵詞：化工單元仿真 DCS控制系統 職業教育

真實的化工生產裝置包括現場設備以及DCS控制系統（系統通過計算機和控制中轉裝置建立與現場設備的聯系）。化工單元仿真實質上就是化工生產裝置的DCS控制系統。化工單元仿真在教學中有著廣泛的應用，對于學生進入化工企業奠定了良好的基礎。但是，化工單元仿真技術在職業教育中有優勢也有其弊端，現分析如下。

一、化工單元仿真技術在職業教育中的優勢

1.投資節省、能耗低，無原料消耗

相對于建立化工實訓裝置來說，建立化工單元仿真系統投資要節省很多。例如，如果建立精餾塔的實訓裝置，每套需要20萬元左右，并且單套裝置最多只能提供5個工位，并且設備的占地面積大。同時，進行精餾操作需要原料（實訓室常用水和酒精），設備運作需要消耗電能和水能。但設備（如各種泵）運作幾年后，需要更換配件或更換泵，是一筆很大的投入。而建立帶單元仿真軟件的機房（按60臺電腦計算），總共花費40多萬元，就能提供60個工位。仿真系統通常是以軟件的形式在計算機上運行，能源消耗就是電能，幾乎沒有設備的維修，只需要定期維護電腦即可。

2.利于學生學習積極性的提高

化工單元仿真軟件的操作過程中都有相應的評分軟件，評分軟件有詳細的操作步驟，同時進行評分。學生操作練習時，如果步驟操作錯誤就扣分。學生可以根據自己的得分，分析錯誤的原因，利于學生及時糾正錯誤操作。由于學生水平不一樣，出現的錯誤也不一樣，每人一臺設備最有利于學生分析自己存在的問題，然后解決問題。教師在教學過程中，對于集中出現的問題集中講解，個別問題分別輔導即可。

由于每次操作結束都能看到自己的分數，學生會對自己和別人進行比較，有利于激發他們的學習積極性。同時，進行考試時，可以把操作步驟去掉，這樣就迫使學生在練習熟練后要及時記住操作步驟，無形中促進了學生主動學習，提高了他們的學習積極性。

3.單元仿真軟件涵蓋面廣，應用廣泛

學校的單元仿真軟件包括化工單元操作的仿真（離心泵單元仿真、液位控制單元仿真、換熱器單元仿真、壓縮機單元仿真、CO2壓縮機單元仿真、精餾塔單元仿真、吸收解吸單元仿真等），化工單元反應的仿真，還有管式加熱爐和鍋爐單元仿真系統。這些軟件幾乎涵蓋了化工企業的所有單體設備，具有極強的推廣性。

化工單元仿真教學在在校學生實訓、企業員工培訓中都有廣泛應用，同時，它是化工職業學校學生及化工企業員工的總控工（高級工）技能鑒定的重要組成部分。

由于化工單元仿真有很好的評價系統，便于對操作過程進行公正的評價。化工單元仿真在全國職業院校技能大賽中是技能操作的重要組成部分，也是全省化工行業技能大賽中技能操作的重要組成部分。

二、化工單元仿真技術運用于職業教育的弊端

1.無法體會真實的化工生產環境

在化工單元仿真系統中，學生無法了解閥門、各種泵、反應器、各種儀表的結構及調節方法，無法觀察現場設備在操作過程中的狀態。所以，學生通過化工單元仿真系統無法體會真實的化工生產過程。也就是說，學生會操作仿真系統，不等于會操作真實的設備。這些操作知識的獲得必須依靠化工單元實訓裝置。

2.容易造成安全生產意識薄弱

由于有完善的自動評分系統，在練習時，仿真中系統會對誤操作給出扣分和警告。如果步驟出錯，這一步就打錯號；溫度、壓力、流量等控制不好相應的質量評分就低。然而，在實際生產中哪怕一個很小的失誤，都可能造成很嚴重的后果。

化工企業又是危險行業，對安全的要求很高，安全生產意識要特別強。例如，2005年11月，吉林石化雙苯廠苯胺裝置發生特大爆炸火災事故，就是操作人員在停車時疏忽大意，未將應關閉的閥門及時關閉，誤操作導致進料系統溫度超高最終釀成大事故。所以，企業生產中的誤操作會引起大的事故，而仿真操作中，誤操作只會扣分，學生不能真正從思想上重視，容易導致安全生產意識薄弱。

三、小結

從以上分析可見，化工單元仿真操作具有一定的局限性。采用仿真教學可以縮短學生化工裝置操作的時間，并且為化工裝置操作奠定良好的基礎，但決不能替代學生進行的實際化工裝置操作這個重要教學環節。只有將化工單元仿真與化工單元操作結合起來，才能使化工單元仿真發揮更好的作用，從而為學生走向工作崗位奠定良好的知識基礎。

（作者單位：山東化工技師學院）