仿真实训在化工职业教育中的作用

林志向

摘 要： 本文介绍了化工仿真系统，论述了仿真实训在化工职业教育中的作用。通过化工仿真实训，可强化化工的理论教学效果，弥补现场实习的不足，便于教师掌握学情，有利于提高学生职业素质，培养学生创造性。

关键词： 化工职业教育 仿真实训 作用

我国职业教育培养的目标是具有综合职业能力的技术应用型人才，这就要求职业教育教学注重学生的实践和创新能力的培养。实践教学是职业教育的重要特征，离开实践，学生技能、技巧、操作能力的培养等就无从谈起。实践证明，仿真实训是提高学生实践能力的一种有效途径。

一、化工仿真系统简介

化工仿真系统是以计算机为手段，通过建立化工工业过程的动态数学模型，在以计算机为基础的硬件环境下，再现真实装置系统特性的产品。它是建立在化工工艺、控制技术、计算机技术等基础上的多学科的综合性技术，具有经济、可靠、实用、安全、可多次反复使用等优点。通过化工仿真系统，可以帮助学生深入了解化工生产过程的操作原理，提高对典型化工过程的开车、运行、停车操作及事故处理的能力，提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力，等等。

二、化工仿真实训在化工职业教育中的作用

1.将化工仿真与理论教学相结合，改变传统的教学方法，强化理论教学效果。

化工专业的专业课是实践性很强的课程。一直以来，在化工专业的教学中，尽管不断改变教学方法，例如采用实物展示、模型演示、挂图等多种方法，增强教学的形象性、生动性，力图让学生能直观地理解化工专业知识，以提高课堂教学效率和质量。但是它们都存在很多缺点，实物展示、模型演示，尽管直观生动，但实物的来源困难，特别是大型设备，而模型的种类、数量也有限，故很难满足教学需求；挂图方法虽然可以节省因现场写板书、画图而占用大量的教学时间，使教学效率得到较大提高，但是挂图一旦制作完成，内容就不易变更，具有固定性的特征，所以教师只能根据预设的方式教，教学方式相对比较死板。尽管使用了上述教学方法，但学生仍普遍感到教学内容枯燥、单调、不好理解掌握，学生的学习热情不高。

通过将化工仿真系统与理论教学相结合，在课堂教学中，我们可以利用仿真系统中计算机图形技术提供的直观、清晰、动态的仿真界面，输出在大屏幕投影屏上，或者在仿真机房内利用局域网，将教学内容直接显示在学生机上，让学生产生亲临真实企业环境的感受和体验，学生可在边听、边看甚至边动手操作中学习，实现教与学的互相融合。在化工仿真实训中，学生通过人—机对话，能够及时地获得反馈信息，学生可根据自己的情况，主动地调整自己的学习内容和学习进度，在教学效果得到增强的同时，也把学生从被动听讲、消极接受教师灌输知识的状态中解放出来。化工仿真系统再现了一个真实的化工过程，使课堂教学情境化，增强了教学的直观性、形象性、生动性和时效性，激发了学生的学习兴趣，实现了课堂理论教学与实践的紧密结合，强化了理论教学的效果。

2.弥补现场实习的不足。

化工职业教育的目标要求学生既要学会专业理论知识，又要掌握专业技能，实习教学就是让学生通过接触客观实际，将理论联系实际，强化所学的专业知识，了解和掌握专业知识在客观实际中的应用。实习教学往往要求学生走出校门，深入企业，到生产现场学习，但是现场实习通常存在以下几方面的问题：一是实际化工产品生产现场都是连续性生产装置，要求生产连续稳定，加之化工企业的原料、中间产物、最终产品等均具有易燃、易爆、有毒的特点，所以学生在实习中，往往只能看，不能亲自动手操作，无法达到理想实习教学效果。二是随着科技的发展，化工生产装置的自动化程度越来越高，即使到了生产现场，学生只能看设备外表，无法深入了解内部构造，只能见到设备正常运转操作，不能在真实装置上进行反复开停车。或者实际生产装置一旦遇到事故，为了确保学生的安全，不允许学生进入现场，更谈不上处理故障了。所以我们的现场实习更多的是参观学习性质的实习，无法达到让学生掌握生产实际操作的实习效果，从而使学习效果大大削弱。

以上存在的这些问题，在采用化工仿真系统后能得到很好的解决和补充，仿真系统可以形象、生动地展现实训原理、工艺流程、仪器设备的结构特点、操作方法，可以逼真地模拟各个实训装置的开停车、故障处理等操作过程，弥补现场实习只能看不能动的不足。学生通过仿真训练系统的操作，对设备、工艺流程的运行情况会有更加深刻的理解，对设备、工艺流程运行过程出现的故障和问题会有一个正确的解决方法，这样学生就会充分地了解实验原理、设备操作方法及装置运行的情况。

3.有利于教师掌握学情，强化教学效果。

在传统的化工教学方式中，在学校里，教师只能通过批改作业、提问、测验等方式了解学生的学习情况，学生到工厂进行生产实习时，实习指导教师很难对每名学生的实习情况做到了如指掌，指导时自然不够具体，也缺乏针对性。而在化工仿真操作中，教师通过教师机即可很详细地了解每位学生当前的操作情况，每位学生具体得分、失分情况，每位学生的操作控制的能力，从而掌握学生的学习情况，有利于针对学生素质参差不齐的现状，因材施教，有针对性地进行指导，强化教学效果。

4.有利于提高学生的职业素质，培养学生的创造性。

在操作化工仿真系统时，学生以化工厂技术人员的角色操纵与管理生产中液位、流量、压力、温度等数据的生成及变化，学生通过观察、联想、识别、探索，从感性到理性，从直观到思维，使学生对化工生产过程进行多方位思考，培养其分析问题和解决问题的能力，提高学生的职业素质。在教学的过程中，由于学生在学生机上进行事故训练不会发生人身危险，不会造成设备的损坏和环境污染等经济损失，因此，学生可以随意的调节阀门、仪表，可以大胆地在仿真系统上探索、设计新的操作方案，提出解決问题的新方法，从而给予学生个性发展空间，充分发挥学生的积极性和创造性。

总之，通过仿真实训，不仅为学生理论课的学习打下了良好基础，而且提高了学生独立思考、分析问题和解决问题的能力，有利于其创造性的培养，为今后的学习和走向工作岗位奠定坚实基础。

参考文献：

[1]徐宏主编.化工生产仿真实训[M].北京：化学工业出版社，2013.

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[3]王富花，沈发治，张占军.浅析仿真实训在化工专业教学中的作用[J].化学工程与装备2008，（10）：183.