化工仿真與實(shí)際操作結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式探討

精品文檔-下載后可編輯化工仿真與實(shí)際操作結(jié)合的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式探討中等職業(yè)教育是我國(guó)教育體系的重要組成部分，其目的是要培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的實(shí)踐能力強(qiáng)和具有職業(yè)素質(zhì)的技能型人才。為此，在中職教育中實(shí)踐教學(xué)顯得尤其重要。如何結(jié)合實(shí)際情況建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地、搭建實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，是擺在專業(yè)建設(shè)面前至關(guān)重要的問(wèn)題。

一、化工專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)現(xiàn)狀

因?qū)I(yè)的特殊性，化工專業(yè)校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)面臨著重重困難，原因主要有：化工生產(chǎn)條件比較苛刻；所涉及的物料常是有毒、有害、易燃、易爆的；化工生產(chǎn)裝置比較復(fù)雜，體型較龐大，占場(chǎng)地，且對(duì)場(chǎng)地的條件要求較多，建設(shè)費(fèi)用較高；化工生產(chǎn)中環(huán)保問(wèn)題較為突出，必須有解決“三廢”的技術(shù)、方法、措施和資金等；化工生產(chǎn)操作中危險(xiǎn)性較高，有些化學(xué)反應(yīng)存在著不確定因素，有些生產(chǎn)工藝條件異?？量?。所以，如何建設(shè)校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)基地這一問(wèn)題，困擾著眾多化工類院校。即便建成了一定規(guī)模的化工專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，一般也存在著下列問(wèn)題：同樣型號(hào)的設(shè)備不會(huì)有多臺(tái)，“粥少僧多”，難以滿足大量學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的需要，以致學(xué)生實(shí)訓(xùn)有效時(shí)間不足；化學(xué)反應(yīng)介質(zhì)一般在封閉的不透明的管道中或在塔器中運(yùn)行，學(xué)生無(wú)法觀察介質(zhì)的變化，造成學(xué)生對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程的原理只能一知半解；教學(xué)時(shí)，在復(fù)雜儀器設(shè)備面前教師的示范操作很難讓每個(gè)學(xué)生看清，每個(gè)學(xué)生的操作又很難讓教師顧及，教學(xué)效果不理想且存在著安全隱患。

二、仿真操作的優(yōu)缺點(diǎn)

化工仿真技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為工具，用實(shí)時(shí)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型代替實(shí)際設(shè)備、實(shí)際工廠，用鍵盤、鼠標(biāo)模仿實(shí)際操作，集計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、化工專業(yè)技術(shù)于一體的一門技術(shù)。仿真技術(shù)的發(fā)展為高職實(shí)踐教學(xué)提供了廣闊的空間。

仿真訓(xùn)練的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）利用學(xué)生愛玩電腦的特點(diǎn)，在電腦上進(jìn)行模擬訓(xùn)練，在電腦上實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，所以，仿真訓(xùn)練具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。（2）仿真軟件移植性強(qiáng)、擴(kuò)展性好，易進(jìn)行升級(jí)和完善。仿真軟件中內(nèi)容可及時(shí)更新，能做到與專業(yè)技術(shù)實(shí)際發(fā)展同步。（3）仿真軟件中具有工況凍結(jié)、參數(shù)設(shè)定、時(shí)標(biāo)設(shè)定、成績(jī)?cè)u(píng)定、趨勢(shì)記錄、報(bào)警記錄、儲(chǔ)存加載等技術(shù)，這樣，便于教師采取靈活的教學(xué)方法和不同的測(cè)評(píng)方式訓(xùn)練和考核學(xué)生。這是在實(shí)操中難于做到的。（4）仿真軟件中可設(shè)定各種故障、極限運(yùn)行狀態(tài)等，以鍛煉學(xué)生處理復(fù)雜問(wèn)題的能力和識(shí)別事故、排除事故、解決事故的能力。這也是在實(shí)操中難于做到的。（5）利用軟件技術(shù)可反復(fù)進(jìn)行開車、停車訓(xùn)練，可觀察和解讀生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的一些變化，能強(qiáng)化知識(shí)的理解和彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，能形象生動(dòng)展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)原理、工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)等。（6）在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行化工生產(chǎn)虛擬操作安全性強(qiáng)，不會(huì)造成人身危害、設(shè)備破壞、環(huán)境污染等，不用擔(dān)心學(xué)生操作失誤所造成的影響；仿真軟件又能真實(shí)模仿生產(chǎn)操作，而且還可模擬生產(chǎn)事故進(jìn)行反面教育。（7）可節(jié)省開支，如節(jié)省設(shè)備運(yùn)行費(fèi)、物料能量消耗費(fèi)、學(xué)生下廠經(jīng)費(fèi)等；運(yùn)行成本低廉，實(shí)訓(xùn)時(shí)間易于控制，設(shè)備易于維修，內(nèi)容易于擴(kuò)充等。

但是，“仿真”畢竟是仿真，其所起的作用有限，本身也存在著一些局限性：缺乏現(xiàn)場(chǎng)感，無(wú)法產(chǎn)生真實(shí)的臨境感受；模型精度不高，仿真技術(shù)有待進(jìn)一步提高；訓(xùn)練時(shí)，學(xué)生機(jī)械地點(diǎn)擊或敲擊，有“玩游戲”之嫌。仿真操作不能完全代替實(shí)操。

三、搭建仿真與實(shí)操相輔相承的化工實(shí)訓(xùn)平臺(tái)

從以上分析可知，“實(shí)操”很重要但實(shí)施有困難，“仿真”有很多優(yōu)勢(shì)但存在局限。為此，“實(shí)操”與“仿真”有機(jī)結(jié)合，這才是方向。下面介紹在化工專業(yè)中如何搭建仿真與實(shí)操有機(jī)結(jié)合的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)?；I(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容情況采用不同的實(shí)踐教學(xué)模式，有的先仿真、然后實(shí)操、再仿真，有的先參觀、然后仿真、再實(shí)操。在仿真中理解，在實(shí)操中鞏固，在反復(fù)訓(xùn)練中升華。通過(guò)仿真訓(xùn)練與真實(shí)操練有機(jī)結(jié)合，既充分發(fā)揮了“仿真”的優(yōu)勢(shì)，又克服了化工專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的困難；通過(guò)仿真訓(xùn)練與真實(shí)操練有機(jī)結(jié)合，既為學(xué)院節(jié)省了辦學(xué)成本，又明顯提升了學(xué)生職業(yè)能力訓(xùn)練的有效性。

化工設(shè)備單元訓(xùn)練模塊：采用“仿真+實(shí)操+仿真”三段式這一模塊具體內(nèi)容主要有：離心泵單元、液位控制系統(tǒng)、管式加熱爐單元、換熱器單元、間歇反應(yīng)釜單元、固定床反應(yīng)器單元、流化床反應(yīng)器單元等七個(gè)方面，總共實(shí)訓(xùn)時(shí)間為4周。這一模塊以熟悉常見的化工生產(chǎn)設(shè)備為主，要求學(xué)生掌握這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、性能以及使用等；而這些設(shè)備種類多、用途廣，在化工生產(chǎn)裝置中與其他設(shè)備構(gòu)成有機(jī)整體，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目的。

大型化工流程訓(xùn)練模塊：采用“參觀+仿真+實(shí)操”三段式這一模塊屬于專業(yè)綜合性實(shí)習(xí)，難度大、要求高，時(shí)間為8周。針對(duì)這一部分，除少數(shù)學(xué)校在校內(nèi)建有大型化工生產(chǎn)訓(xùn)練裝置外，多數(shù)學(xué)校只能充分發(fā)揮校外實(shí)習(xí)基地的作用和校內(nèi)仿真的功能。

通過(guò)探索和實(shí)踐，我們?cè)诨I(yè)的實(shí)踐教學(xué)中有效地、有機(jī)地將“實(shí)操”與