化工仿真實訓(xùn)課程的問卷調(diào)查與分析

鐘國玉，傅小波，許書瑞，廖文波，徐勇軍，何運兵

(東莞理工學(xué)院 化學(xué)工程與能源技術(shù)學(xué)院，廣東 東莞 523808)

1 化工仿真實訓(xùn)簡介

化工仿真是系統(tǒng)仿真技術(shù)應(yīng)用的一個分支，它以真實的化工單元、工段或工廠為基礎(chǔ)，以仿真機為工具，在計算機上建立動態(tài)數(shù)學(xué)模型來模擬了真實的帶有控制點的設(shè)備和工藝流程實際操作。《化工仿真實訓(xùn)》是基于化工仿真技術(shù)，適用于化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程專業(yè)的一門具有認識性、操作性的集中實踐課。化工仿真實訓(xùn)包括以下三個方面的實訓(xùn)，化工單元過程實訓(xùn)，如：精餾、換熱、吸收、固定床反應(yīng)器等；化工工藝流程實訓(xùn)，如：常減壓精餾工藝、催化裂化工藝、煤制甲醇變換工藝、合成氨工藝等；化工安全實訓(xùn)，如：化工裝備危險性仿真、火災(zāi)與爆炸仿真、有毒有害氣體擴散仿真等。通過仿真實訓(xùn)，學(xué)生加深對化學(xué)工業(yè)及化工企業(yè)生產(chǎn)過程的理解，增強實踐動手能力與事故及安全應(yīng)急處理能力，為將來從事化學(xué)化工相關(guān)行業(yè)奠定基礎(chǔ)。由于該課程注重工程概念與實際生產(chǎn)問題，應(yīng)用性較強，且課程中涉及到的大量前置課程的工程觀點、原理和方法。因此，為了完善和改革化工仿真實訓(xùn)課程，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生真正地掌握化工生產(chǎn)過程，我們對我校2016級應(yīng)用化學(xué)專業(yè)共135名學(xué)生進行問卷調(diào)查及分析，以期為化工仿真實訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容和形式提供改革依據(jù)。

2 調(diào)查內(nèi)容、對象及方法

本次調(diào)查以問卷的形式，分別從以下五個方面：1)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，2)課程的重要性和作用，3)課程的難度與難點，4)課程的內(nèi)容與教材，5)課程的教學(xué)方法與改進，具體設(shè)計了16個問題。東莞理工學(xué)院2016級應(yīng)用化學(xué)1、2、3班共135名學(xué)生參與調(diào)查，當(dāng)場回收調(diào)查問卷，不符合要求的問卷不計入統(tǒng)計結(jié)果，共發(fā)出135份，回收135份，有效問卷135份，有效率達到100%。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣

大多數(shù)學(xué)生對化工仿真實訓(xùn)課程感興趣，其中21%的學(xué)生很感興趣，69%的學(xué)生較感興趣，只有10%的學(xué)生完全不感興趣。學(xué)生對于本課程學(xué)習(xí)的兩套裝置的興趣差不多，對常減壓蒸餾裝置的興趣(54%)略高于催化裂化(44%)。這可能是由于常減壓蒸餾裝置是其他課程中介紹較多，也是較簡單的一套裝置。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最感興趣的部分，其中54%是各單元操作的關(guān)聯(lián)，23%是裝置實際工作的狀況，13%是工藝流程，剩余10%是關(guān)鍵設(shè)備。各單元操作之間的聯(lián)系是學(xué)生的興趣點，也正好是本課程中的難點。要想掌握好這一點，首先需要學(xué)生深入理解各個單元操作的基本原理，其次需要學(xué)生理解整個工藝流程，最后需要學(xué)生熟悉關(guān)鍵設(shè)備的工藝參數(shù)及其影響因素。以上調(diào)查說明學(xué)生對該課程存在內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力，能夠激勵學(xué)生主動、積極地學(xué)習(xí)該課程，而教學(xué)過程中各單元操作之間的聯(lián)系是教學(xué)重點之一。

3.2 課程的重要性和作用

學(xué)生對化工仿真實訓(xùn)課程的認知中，51%的學(xué)生認為非常重要，41%的學(xué)生認為比較重要，僅有8%的學(xué)生認為不重要。49%的學(xué)生認為學(xué)習(xí)本科最大的作用是加深專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，38%的學(xué)生認為最大作用是擴展了知識面，7%的學(xué)生認為能夠了解本專業(yè)的就業(yè)情況，還有6%的學(xué)生僅僅是為了完成學(xué)生。83%的學(xué)生認為該課程對于化工相關(guān)工作有一定幫助或很大幫助(分別為65%和18%)。綜上可見，大部分學(xué)生對開設(shè)本課程重要性有所認識。但還是有部分學(xué)生對本課程具體的作用還缺乏了解，認為本課程僅僅能夠擴展知識面。化工仿真實訓(xùn)課程是學(xué)生了解本專業(yè)實際工作情況的重要途徑，大部分學(xué)生都認為本課程的學(xué)習(xí)對化工方向的工作具有幫助，但還

有少部分同學(xué)不確定，甚至認為沒有幫助。

3.3 課程的難度和難點

在對課程學(xué)習(xí)難度的調(diào)查中，認為課程容易的占23%，比較容易的占57%，比較難的占19%，很難得占1%。對課程具體的難點，38%的學(xué)生認為是對閥門的精細控制，19%的學(xué)生認為是對工藝流程的理解，11%的學(xué)生認為是閥門、設(shè)備的尋找。而對學(xué)習(xí)化工仿真實訓(xùn)課程困難的原因，認為相關(guān)基礎(chǔ)知識差的占41%，認為內(nèi)容過于抽象的占33%，認為內(nèi)容過多的占14%，認為學(xué)習(xí)注意力不集中的占12%。綜上所述，學(xué)生普遍認為課程的難度不高，但對涉及課程核心的各單元操作的關(guān)聯(lián)和工藝流程的掌握還遠遠不夠。這既是本課程的難點也是學(xué)生最為感興趣的部分。而學(xué)生之所以對這兩個難點掌握不好，主要是由于相關(guān)的基礎(chǔ)知識較差，且缺少工程思維去理解各單元操作和工藝流程。

3.4 課程的內(nèi)容與教材

對于選用的教材，認為內(nèi)容、難度合適的學(xué)生占77%，認為難度較小、內(nèi)容較少和難度較大、內(nèi)容較多的學(xué)生分別占12%和11%。對于學(xué)時安排和教學(xué)內(nèi)容學(xué)生們普遍認為較為合適，此項占比為62%，認為內(nèi)容不足、學(xué)時少的占34%。本課程目前采用16學(xué)時、連續(xù)2天的授課方式，該授課形式和特別是授課學(xué)時被大多數(shù)43%學(xué)生肯定，28%的學(xué)生認為可以調(diào)整為每周2節(jié)課，剩下29%的學(xué)生則認為應(yīng)該增加學(xué)時到32。以上結(jié)果表明，本課程在教材選用、學(xué)時和教學(xué)內(nèi)容上都較為合適，但還是有少量同學(xué)認為學(xué)時和內(nèi)容可以更為的充實。

3.5 課程的教學(xué)方法與改進

本課程長期使用多媒體課件講授、教師實機演示并配合學(xué)生實機操作的教學(xué)方式，此授課方式得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認可，69%的學(xué)生認為這是最好的授課方式。對于本課程需要改進之處，52%的學(xué)生認為要提升教學(xué)硬件、29%的學(xué)生認為要改進教學(xué)方法、17%的學(xué)生認為要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。最后對于具體教學(xué)硬件方面存在的問題，48%的學(xué)生認為是電腦系統(tǒng)問題，32的學(xué)生認為是學(xué)生機的硬件差，18%的學(xué)生認為是多媒體效果差。綜上所述，化工仿真實訓(xùn)課程目前采用的教學(xué)方法合適，主要需要改進的是教學(xué)硬件，特別是學(xué)生機的軟件和硬件。

4 小結(jié)

通過以上的問卷調(diào)查及數(shù)據(jù)分析，我們獲得了我校《化工仿真實訓(xùn)》課程的寶貴信息，為課程建設(shè)及教學(xué)改革工作提供導(dǎo)向，總結(jié)如下：

(1)學(xué)生對本課程中介紹的兩套裝置都較為感興趣，特別是對其中各單元操作的關(guān)聯(lián)最為感興趣，是以后教學(xué)的重點。

(2)學(xué)生對課程的重要性認可度高，該課程能夠加強學(xué)生的專業(yè)知識、擴展學(xué)生的知識面、并有利于學(xué)生畢業(yè)后的實際工作。

(3)本課程的整體難度不大，但其中各單元操作的關(guān)聯(lián)以及工藝流程是難點，需要加強相關(guān)基礎(chǔ)知識的教學(xué)，強化學(xué)生的工程思維。

(4)本課程的教學(xué)內(nèi)容、教材選用和學(xué)時數(shù)都較為合適，鑒于實訓(xùn)教學(xué)的特點，較為時候采用連續(xù)教學(xué)。

(5)本課程最適合采用的教學(xué)方式是多媒體課件講授、教師實機演示并配合學(xué)生實機操作，教學(xué)過程中的硬件對教學(xué)效果影響很大，特別是學(xué)生機的硬件和軟件質(zhì)量必須得到保證。