信息化教学在《化工单元操作实训》教学中的应用

高玫香(榆林职业技术学院，陕西 榆林 719000)

1 《化工单元操作实训》教学中信息化教学的应用分析

1.1 优化教学内容

高职类化工专业人才培养方案明确指出，《化工单元操作实训》教学与理论教学课时应遵循3:2的比例，以确保实训教学课时充足。突破传统实训教学集中实训模式，在各项目理论学习完成后，应及时安排实训项目，从真正意义上实现化工单元操作理实一体化教学，学生在具体自主操作过程中，需深化理解掌握具体原理，以实现做、学、固一体化。项目化教学内容将其具体划分为化工管路拆装、流体输送、传热、精馏、吸收-解吸，各项目单独进行考核，在实训中进行全面评估[1]。

1.2 采取进阶式教学方法

根据《化工单元操作实训》教学创新改革相关要求，以项目化教学理念为载体，选择任务驱动、能力递进教学方法，各项目教学分别遵守任务分析、设施选择、方案明确、实训演练、安全运行等任务划分设计教学活动，并实现整个过程整体训练。学生在学习知识时，经过了进阶式过程，严格遵循知识连续性，与学生认知特性明确相符。

合理利用视频、动画、仿真软件、全程监控等各种信息化教学资源，设计课前预习、课堂学习、课后扩展一体化教学活动，此进阶式教学模式讲究学生占据主体地位，教师发挥指导作用，从而激发学生学习积极性与主动性，推动学生自主探索探究，自我获取成就感。

(1)分析相关任务。在课堂，学生通过预习内容，教师进行指导性阐释讲解，学生以小组方式讨论，对任务中的动静设备实践应用进行详细分析，基于三维动画展现主体运行设备具体工作过程，并播放企业关于化工单元操作实践应用等相关视频，实现显形化与动态化。

(2)合理选择设备。就任务中实际应用的具体设备、管路、阀门、仪表等，通过电子资源库、微课、共享教学资源库等信息化资源，利用典型案例，教师与学生共同分解设备具体操作、使用场合与特性、设备选型、安装事项等知识与技能，以明确选择设备。

(3)明确具体方案。学生以小组形式合理设计任务方案，具体实施流程，过程应全面细节化。教师还应评价优化各设计方案，从而选择最稳定、最安全、最高效的实训方案。

(4)实训操作演练。学生实训操作之前，应基于DCS 仿真软件，通过计算机充分了解实训装置与详细步骤，指导学生熟练掌握设备操作流程，加强学生的流程分析与评估能力，通过反复模拟仿真训练，发挥实训操作演练的有效作用。在此过程中，教师不仅可给予学生个性化辅导，还可以根据质量监控与数据信息统计，快速寻找共性问题，以统一指导，总结技术要点。以DCS 仿真实训之后再进行实地实训的方式，可以有效降低实训操作错误率，可保证仪表设备不被严重损坏，从而使得实训顺利完成[2]。

1.3 制定多元考核模式

评估方式主要划分为结果性评价与过程性评价两种方式，考核学生任务具体完成情况与平时表现、态度等，即：课前预习、课堂任务、仿真在线、实训项目、安全控制、创新能力等方面。

2 化工单元操作实训信息化教学活动设计

以离心泵为例进行教学活动设计。

2.1 创设情境，明确任务

为保证学生顺利接受任务，在上次作业时合理布置任务，督促学生通过网络查询离心泵相关基础知识，抽取学生汇报总结。详细介绍实践生产过程中，各种类型流体输送时离心泵的实际作用，指导学生体验离心泵使用中的选型与维护等关键部分。基于此提出本单元具体教学任务。

2.2 相互协作，完成任务

(1)选泵。在离心泵选择环节，先利用图片、动画，以及企业生产过程离心泵的具体使用流程，详细介绍阐释离心泵具体工作原理，帮助学生直观了解离心泵结构与工作形态，并根据企业生产时不同性质流体输送任务，具体阐述离心泵选型重要意义，以及选型方法，学生基于此便可合理选择离心泵。

(2)装泵。充分掌握离心泵结构与类型，开始安装离心泵，在教学过程中，先提出问题，即离心泵安装高度限制是多少，学生基于问题驱动，通过网络寻找答案，可发现离心泵在汽蚀现象作用下安装高度会受到局限。为帮助学生全面意识到汽蚀现象的威胁，展示离心泵汽蚀现象的相关图片与视频信息，以强化印象。

(3)性能测试。离心泵性能测试是认知、掌握、利用离心泵的关键实践环节，学生通过实训设备进行性能测试，但是传统实验中，数据记录与处理分析，以及特性曲线绘制都以手动方式进行，不仅存在误差，浪费时间，且与现代化工企业操作模式不相符。在创新实训教学中，选择与现代化企业控制方式类似的具备DCS 的流体输送实训装置，此控制系统既能够基于计算机科学管控离心泵运转，又能够采集、记录数据信息，同时还能绘制特性曲线，可帮助学生快速完成测试任务。

(4)操作维护。离心泵使用操作与维护是重点所在，与生产实际息息相关，且注意事项繁杂，极易出现各种问题。为强化操作维护任务完成效果，以助于学生充分熟练掌握离心泵操作维护要点，及其故障解决措施，学生可通过附带DCS 的流体输送实训装置体验离心泵具体操作，可基于化工单元仿真软件在线仿真离心泵生产操作与汽蚀现象事故处理等环节，此做、学一体化的交互学习模式，不仅打破了传统教学模式的局限，且教师在实训时，还可通过实训设备与在线仿真软件开展过程性考核，以督促学生深刻了解离心泵操作步骤与故障解决措施。

2.3 考核评估，拓展任务

教师组织安排学生分组汇报任务具体完成进程，并考核答辩，基于学生互评，教师可根据学生完成任务时遇到的问题进行评价，给定结论性评价，合理安排课后扩展任务。在此基础上，还可以开通在线交流论坛，或者微信、微博等，学生基于多元平台和教师、同学交流分享资源，探讨学习体会，完成拓展任务，从而进一步巩固课堂学习效果[3]。

3 化工单元操作实训信息化教学效果分析

基于信息化手段进行教学内容整合，根据知识点划分为不同任务，教师按照既定顺序指导学生学习化工单元操作知识与技能。基于任务驱动的教学模式，不仅可以调动学生自主学习积极性与主动性，还可转变学生课堂学习地位，转换为知识主动建构者。通过网络教学平台、微课视频、手机APP 等信息化资源开展化工单元操作实训教学，利用虚拟仿真与实训操作有机融合的方式，指导学生顺利完成任务，以此激发学生学习兴趣。教师与学生可通过微信、在线交流论坛进行讨论沟通，延伸课堂教学到课外，以提升整体教学效果。基于信息化教学手段，具体化化工单元操作实训内容，以视觉与听觉刺激，加强感性认知，并强化实时反馈，如此不仅可降低学生知识理解门槛，还可调动学生学习积极性与兴趣，从而提高教学效果[4]。

4 结语

综上所述，《化工单元操作实训》教学创新改革是一项系统的、复杂的项目，既需要构建完善的硬件设施，又需要引进多元化信息化教学手段，通过教师与学生积极配合，共同努力实现创新。基于信息化手段进行教学内容整合，根据知识点划分为不同任务，教师按照既定顺序指导学生学习化工单元操作知识与技能，不仅可以调动学生学习积极性与主动，还可以全方位提高实训教学整体效果。