化工仿真在《化工制图》教学中的运用探究

范传凤，路克鹏

(山东化工职业学院，山东 潍坊 262737)

1 背景

1.1 化工制图的学习现状

《化工制图》是高职化工类学生的专业基础课程，在化工类专业建设中起着举足轻重的作用。高职化工类专业在第二学期开设《化工制图》课程，对第三学期开设的《化工原理》、《化工工艺设计》、《化工设备机械基础》等的学习具有重要的铺垫作用，在化工职业资格证书的考核中及化工企业招聘中都有化工工艺流程的识图与制图能力的要求。但由于《化工制图》课程注重学生识图、绘图的能力培养，缺乏对化工工艺设计和流程等形象的认识，学生出现学习目标不明确、缺乏学习动机和理论与实际脱离等问题，因此，无论从专业的建设角度还是在学生技能的提升的角度，《化工制图》课程教学模式的改革势在必行。

1.2 化工仿真技术应用现状

化工仿真是指用化工仿真软件模拟和预测出真实生产环境下的运行状态、工艺参数、控制参数和模拟各种数据。目前化工企业都采用DCS集散控制系统(Distributed Control System)，以计算机控制的自动化控制手段，实现安全、高效、实时监控的生产过程[1]。通过搭建流程进行人机交互，实时观察各相关设备的工作状态和反应现象，可人为设置故障点或改变工艺参数，为开展化工流程模拟、仿真培训与生产过程可视化监控提供有效支持[2]。

同时由于化工仿真技术具有化工仿真技术操作简单，整个工艺流程呈现在屏幕上，学生可纵观全局；化工仿真技术可实现自动数据处理，节约处理时间;化工仿真技术可避免事故的发生的优势，可将化工仿真技术应用于教学实践中，提高学生实践动手能力，增强教师教学效果[3]。将化工仿真技术引入到教学实践过程中，能够充分发挥学生的主体地位，为学生提供动手的机会，学生可以根据自身的具体情况，有选择地学习[4]。

1.3 化工仿真技术在教学中的应用

传统的教学方式无法将抽象复杂的工艺原理、工艺流程很好的传达给学生，无法达到很好的教学效果，学生在理解和掌握的时候存在很大的困难。康蕾等将化工仿真技术应用《化工单元操作》的课程教学中，通过不断总结经验、开拓思路，更新教育教学理念，提高了学生的综合能力[5]。将化工仿真技术广泛应用于化工类专业课程的教学过程中，学生动手的机会增多，学生学习的主动性得到了较大的提高。在教学的过程中，通过实践提升理论，通过理论指导实践，学生的专业能力比传统教学下的有了显著提到[6]。通过软件的应用使化工类专业的学生更符合国家对该专业人才培养模式的要求，减少企业对学生的二次培训[7]。改变了一成不变的课堂和枯燥无味的课本，增加了课堂教学的趣味性，有效地激发了学生的学习兴趣，明显地改善了专业课程的教学效果。同时学生的工程意识得到加强，综合职业能力得到大幅度提高[8]。

通过对大量化工仿真技术融入教学的研究学习，现将化工仿真技术应用于化工制图的教学中，具体探讨实践过程如下。

2 化工制图与化工仿真技术融合教学探究

2.1 化工制图与化工仿真技术教学融合

针对《化工制图》教学过程出现的问题以及化工仿真技术应用于教学实践的优势，对目前的《化工制图》教学模式进行改革。学生先对化工制图的基础知识进行学习，对化工制图过程有一定的理论基础。然后在教学过程中引入石油化工企业甲基叔丁基醚生产装置的仿真操作，让学生对化工设备及化工工艺流程有具体形象的认识，提升学生的学习兴趣以及学习主动性。

2.2 化工制图与化工仿真技术教学实践

通过在教学过程中引入化工仿真，学生对石油化工企业甲基叔丁基醚生产装置进行仿真操作，形成以学生为主体的教学模式。在学生好奇心与学习兴趣的驱使下，对比化工仿真软件的工艺流程图，将化工设备图进行详细的讲授，并且对甲基叔丁基醚生产装置涉及到的方案流程图、物料流程图和施工流程

图对比，以达到《化工制图》的教学目的。同时，在理论授课的过程中穿插着进行化工仿真软件的展示，并进行阀门的开关，泵的启动，流量的调节，温度和液位的控制等仿真操作，达到理论与实践相结合。让同学们不仅懂理论、懂设备、懂流程，而且能够进行甲基叔丁基醚生产装置仿真操作。

3 结论

在《化工制图》教学过程中，引入化工仿真软件的操作练习，通过这一教学模式的实践，得出如下实践成果：(1)化工仿真操作引入到《化工制图》的学习中，可以充分调动学生的学习主动性，充分发挥学生的主体地位和教师的主导作用；(2)化工制图与化工仿真的学习相辅相成，二者相互渗透、相互补充，符合理论与实践相结合的教学模式；(3)提早将化工仿真软件引入化工类学生的教学中，为其它课程的讲授提供了理论支持，具有一定的借鉴意义。