化工仿真与实际操作结合的实训教学模式探讨

王进

中等职业教育是我国教育体系的重要组成部分，其目的是要培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的实践能力强和具有职业素质的技能型人才。为此，在中职教育中实践教学显得尤其重要。如何结合实际情况建设实训基地、搭建实训平台，是摆在专业建设面前至关重要的问题。

一、化工专业实训基地建设现状

因专业的特殊性，化工专业校内生产性实训基地的建设面临着重重困难，原因主要有：化工生产条件比较苛刻；所涉及的物料常是有毒、有害、易燃、易爆的；化工生产装置比较复杂，体型较庞大，占场地，且对场地的条件要求较多，建设费用较高；化工生产中环保问题较为突出，必须有解决“三废”的技术、方法、措施和资金等；化工生产操作中危险性较高，有些化学反应存在着不确定因素，有些生产工艺条件异常苛刻。所以，如何建设校内生产性实训基地这一问题，困扰着众多化工类院校。即便建成了一定规模的化工专业实训基地，一般也存在着下列问题：同样型号的设备不会有多台，“粥少僧多”，难以满足大量学生实践教学的需要，以致学生实训有效时间不足；化学反应介质一般在封闭的不透明的管道中或在塔器中运行，学生无法观察介质的变化，造成学生对化工生产过程的原理只能一知半解；教学时，在复杂仪器设备面前教师的示范操作很难让每个学生看清，每个学生的操作又很难让教师顾及，教学效果不理想且存在着安全隐患。

二、仿真操作的优缺点

化工仿真技术是指以计算机为工具，用实时运行的动态数学模型代替实际设备、实际工厂，用键盘、鼠标模仿实际操作，集计算机技术、多媒体技术、自动控制技术、图形图像技术、数据库技术、化工专业技术于一体的一门技术。仿真技术的发展为高职实践教学提供了广阔的空间。

仿真训练的主要优点有：（1）利用学生爱玩电脑的特点，在电脑上进行模拟训练，在电脑上实现人机对话，所以，仿真训练具有得天独厚的优势。（2）仿真软件移植性强、扩展性好，易进行升级和完善。仿真软件中内容可及时更新，能做到与专业技术实际发展同步。（3）仿真软件中具有工况冻结、参数设定、时标设定、成绩评定、趋势记录、报警记录、储存加载等技术，这样，便于教师采取灵活的教学方法和不同的测评方式训练和考核学生。这是在实操中难于做到的。（4）仿真软件中可设定各种故障、极限运行状态等，以锻炼学生处理复杂问题的能力和识别事故、排除事故、解决事故的能力。这也是在实操中难于做到的。（5）利用软件技术可反复进行开车、停车训练，可观察和解读生产过程中发生的一些变化，能强化知识的理解和弥补课堂教学的不足，能形象生动展现实验原理、工艺流程、设备结构等。（6）在计算机上进行化工生产虚拟操作安全性强，不会造成人身危害、设备破坏、环境污染等，不用担心学生操作失误所造成的影响；仿真软件又能真实模仿生产操作，而且还可模拟生产事故进行反面教育。（7）可节省开支，如节省设备运行费、物料能量消耗费、学生下厂经费等；运行成本低廉，实训时间易于控制，设备易于维修，内容易于扩充等。

但是，“仿真”毕竟是仿真，其所起的作用有限，本身也存在着一些局限性：缺乏现场感，无法产生真实的临境感受；模型精度不高，仿真技术有待进一步提高；训练时，学生机械地点击或敲击，有“玩游戏”之嫌。仿真操作不能完全代替实操。

三、搭建仿真与实操相辅相承的化工实训平台

从以上分析可知，“实操”很重要但实施有困难，“仿真”有很多优势但存在局限。为此，“实操”与“仿真”有机结合，这才是方向。下面介绍在化工专业中如何搭建仿真与实操有机结合的实训平台。化工专业实践教学内容情况采用不同的实践教学模式，有的先仿真、然后实操、再仿真，有的先参观、然后仿真、再实操。在仿真中理解，在实操中巩固，在反复训练中升华。通过仿真训练与真实操练有机结合，既充分发挥了“仿真”的优势，又克服了化工专业实训基地建设的困难；通过仿真训练与真实操练有机结合，既为学院节省了办学成本，又明显提升了学生职业能力训练的有效性。

化工设备单元训练模块：采用“仿真+实操+仿真”三段式这一模块具体内容主要有：离心泵单元、液位控制系统、管式加热炉单元、换热器单元、间歇反应釜单元、固定床反应器单元、流化床反应器单元等七个方面，总共实训时间为4周。这一模块以熟悉常见的化工生产设备为主，要求学生掌握这些设备的结构、原理、性能以及使用等；而这些设备种类多、用途广，在化工生产装置中与其他设备构成有机整体，以实现生产目的。

大型化工流程训练模块：采用“参观+仿真+实操”三段式这一模块属于专业综合性实习，难度大、要求高，时间为8周。针对这一部分，除少数学校在校内建有大型化工生产训练装置外，多数学校只能充分发挥校外实习基地的作用和校内仿真的功能。

通过探索和实践，我们在化工专业的实践教学中有效地、有机地将“实操”与“仿真”结合，针对具体情况构建了两种“三段式”训练模式，为化工专业搭建了非常好的实训平台。我们既重视“仿真”，又强调“实操”，并处理好“仿真”与“实操”之间的关系，实施效果明显。

（责任编校：宾定波）