虛擬仿真軟件在化工實踐教學中的應(yīng)用探討

摘 要：隨著社會不斷進步，國家對于應(yīng)用型人才的需求越來越大，如何讓應(yīng)用型人才的培養(yǎng)更加方便、安全，是需要國家級教育部門重點思考的一個問題。很多工科專業(yè)很難進行頻繁的實踐活動，這就要求學生通過其他渠道來進行實踐活動。比如化工專業(yè)，化工專業(yè)的學生實習機會比較少，并且實習過程中安全問題很難保證，這就產(chǎn)生了模擬仿真技術(shù)，讓學生在電腦上進行模擬實踐探索。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真軟件;化工實踐;教學應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)這個名詞，大家想必都聽說過，它就是我們最近幾年在生活中十分流行的VR技術(shù)，這種技術(shù)通過使用虛擬仿真對現(xiàn)實世界還原，讓人們通過網(wǎng)絡(luò)體會到現(xiàn)實世界中很難接觸到或使用者好奇的過程?；I(yè)是一個對學生實踐能力與動手能力要求十分高的專業(yè)，但同時也是一個在實踐種存在很多潛在危險的專業(yè)，在實踐的過程中很難百分之百的保證學生的安全。把虛擬仿真軟件應(yīng)用到化工實踐教學中，既可以滿足學生實踐的要求，又可以保證學生安全。

1 化工實踐教學的現(xiàn)狀

1.1 沒有足夠的資金滿足學生化工實踐基地建設(shè)需要

由于化工工廠一般都是比較大規(guī)模的，因此要建設(shè)化工實踐基地，首先要有足夠面積的場地，其次需要專業(yè)的管理人員來進行實踐基地的管理以及保護，并且還要定期對實踐基地進行維修檢測，防止因為機器老化或者故障的原因出現(xiàn)安全問題。但是現(xiàn)在學校里每年教育資金都是有限的，很難全部滿足以上這些高昂費用，每年維修檢測機器的費用，花費投入也非常巨大。另外，學生在實驗過程中使用的材料也都成本比較高，致使大多數(shù)教學單位沒辦法負擔如此昂貴的化工實踐基地的建設(shè)費用。很多學校也并非純理工科院校，化工類的專業(yè)較少，如果只為了很少的一批學生而建設(shè)一個化工實踐基地，會出現(xiàn)資源閑置使用率不高等問題，這本身也會造成資源浪費。

1.2 實踐過程中危險因素多

化工專業(yè)實踐是存在諸多潛在危險因素，進行實地實踐的過程中，學生的安全必須需要放在首位，如果一個老師指導一個學生來進行實踐教學，這是非常不現(xiàn)實的，也是一種資源浪費?？墒侨绻捎趯W生在實地實踐的過程中的疏忽或者操作失誤，很可能造成不可預想的后果。較輕的會引起火災，嚴重的甚至會導致爆炸，甚至會危及到工廠人員的生命。所以工程對學生在實地實踐過程中的活動也非常的謹慎，在化工廠實踐過程中，學生動手操作的機會很少，主要以觀摩為主，這樣的實踐對于提高學生動手能力沒有太大幫助，同時有需要較多人力物力的投入。

1.3 環(huán)境污染比較大

學生進行實地實踐過程中，不論是在學內(nèi)實踐還是在工廠實踐的形式，學生實驗所用的原料大多數(shù)都具有有毒有害性質(zhì)。實踐過程后所產(chǎn)生的實踐廢料以及有毒液體，數(shù)量十分可觀，如果長時間進行實地實踐活動，周圍的環(huán)境會受到很大污染，后期處理也存在許多困難。

2 虛擬仿真軟件在化工實踐教學中的必要性

2.1 化工行業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的需要

如果在操作的過程中有一步失誤，那么將會帶來巨大的風險，會引起爆炸危害到整個工廠人員的生命安全，因此現(xiàn)在的化工行業(yè)自動化水平越來越高，很多流程都使用高科技手段控制進行。例如使用虛擬仿真技術(shù)，可以讓學生提前接觸到這些自動化、現(xiàn)代化機器的操作流程以及操作方法，為以后在工廠的工作需要打下堅實的實踐基礎(chǔ)，盡可能提高學生知識水平將可能失誤降到最低。

2.2 解決化工專業(yè)學生實習難題

在學校實踐過程中運用虛擬仿真軟件，是非常有利于學生實習辦法。可以解決化工專業(yè)學生實習難題，讓學生通過科學技術(shù)進行有效的實踐，是一種即省時省力又能保證學生安全的教學方法。虛擬仿真手段可以模擬工廠中實際裝置過程，可以得到真實的生產(chǎn)過程效果，而且在實踐過程總能完全保證學生安全。虛擬仿真技術(shù)為學生提供了一個成本低、風險低、使用周期長的教學環(huán)境。

2.3 培養(yǎng)學生實踐能力

化工行業(yè)對人才的需求十分大，崗位操作專業(yè)性要求高，如何保證學生的專業(yè)性？這需要在教學過程中做出努力，在學校教學中將學生打造成一個合格的化工專業(yè)人員。虛擬仿真這一教學方法推廣到教學過程中，化工專業(yè)學生能夠長期并且多次的進行實踐，有利于他們實在能力以及動手能力的培養(yǎng)，也能夠幫助他們及時的發(fā)現(xiàn)自己在實踐過程中的問題。

2.4 虛擬仿真軟件具有交互性

虛擬仿真軟件是一種人機交互的技術(shù)，以前是通過操作員輸入指令或者代碼，來讓機器進行工作，現(xiàn)在隨著高科技的不斷發(fā)展，就逐漸出現(xiàn)了語音輸入、圖片輸入以及漢字識別等等。這種交互性的功能極大地方便了學生對虛擬仿真軟件的操作，可以讓他們更簡單容易的上手。并且虛擬仿真軟件的交互性，決定了它輸出信息內(nèi)容的準確性，使用這種方法，可以及時的反饋給學生實踐結(jié)果，對學生的實踐過程進行詳細評價。

3 虛擬仿真軟件在化工實踐教學中的應(yīng)用策略

3.1 提高教師應(yīng)用虛擬仿真軟件的能力

虛擬仿真軟件是最近幾年興起的一種高科技手段，如果想把這種技術(shù)運用到教學中，首先教師就要先提高自己對軟件的應(yīng)用能力。這樣才能在上課的時候更好地指導學生，運用虛擬仿真軟件來進行實踐操作。

3.2 培養(yǎng)學生應(yīng)用虛擬仿真軟件的意識

很多大學生沒有接觸過虛擬仿真軟件，更不知道怎么使用，他們對于化工實踐還停留在原始的實地實踐。所以他們對于應(yīng)用虛擬仿真軟件并不是很上心，也不會主動的去使用。教師要多向?qū)W生講解使用這種技術(shù)的好處，培養(yǎng)他們使用虛擬仿真軟件的意識，讓實踐過程變得更加安全、有效。學校也要為學生配置好相關(guān)設(shè)備，并且對這些設(shè)備進行定期的檢測維修，為他們使用虛擬仿真技術(shù)進行實踐做好后援保障。

3.3 給學生推薦一些比較好的虛擬仿真軟件自學平臺

很多學生對于這種技術(shù)不是很了解，教師可以提前為學生試用一些軟件自學平臺，對比各個平臺的優(yōu)缺點，找出最適合學生的一款虛擬仿真軟件自學平臺。在教學過程的實際使用過程中讓學生能夠進行實踐訓練，同時通過課后的自我練習增加實踐時間，對于他們提高自己的實踐能力以及機器操作水平十分有利。

4 結(jié)語

虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢明顯，這種新興的技術(shù)可以在教學過程中，極大地幫助化工專業(yè)的學生進行實踐操作。相關(guān)技術(shù)人員也要不斷加強這種軟件使用的有效性，不斷為學生更新軟件的新功能，讓他們能夠在一個更加真實有效的虛擬平臺，進行實踐能力的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]黨瑩.VAS虛擬仿真軟件在高職土建專業(yè)實踐教學中的應(yīng)用[J].鄖陽師范高等?？茖W校學報，2015，35（03）：113-115.

作者簡介：張俊茹（1987-），遼寧營口人，碩士，主要從事化工仿真研究。