本站原创摘 要：化工仿真实习教学是中等职业学校化工类专业教育中的一门重要课程,通过化工仿真教学可以丰富学院化工单元过程及操作的教学手段,提高教学效果,本文论述了如何利用化工仿真教学培养学生的实际操作能力,以及激发学生的学习兴趣.
关 键 词：化工仿真实习教学培养能力
在化工类专业教学中,化工单元过程及操作课程是重要的一门基础课,课程的教学内容,教学方法,教学水平及质量被视为衡量化工类专业教学水准的关键因素及评价指标.本人在化工专业教学中从教多年,由于近年来中职学校学生素质逐年下降使得传统的理论教学模式面临着严峻的挑战,而化工仿真教学技术的出现改变了化工类专业教学的理念,丰富了化工单元过程及操作课程的教学方法和手段.
一、化工仿真教学的特点
化工仿真实习教学系统是以实际的化工生产过程为基础,通过建立化工生产装置中各种化工单元过程的动态特征模型及各种设备的特征模拟生产的动态过程特性,再现真实化工生产装置操作环境,其中各种工艺流程的设置、各种信息的动态显示、操作方式等与真实装置的操作环境相同,可以大大提高了学生对系统问题的分析能力.增强了实际操作水平.
二、化工仿真实习教学与化工实际生产过程的区别
1.化工实际生产过程
实际的化工生产过程包括四个要素：控制室、生产装置、操作人员、干扰和事故.整个化工生产过程首先由操作人员根据自己的工艺理论知识和装置的操作规程在控制室和装置现场进行操作,操作信息送到生产现场,在生产装置内完成生产过程中的物理变化和化学变化,同时一些主要的生产工艺指标经测量单元反馈至控制室.控制室的操作人员通过观察,分析反馈来的生产信息,判断装置的生产状况,实施进一步的操作,逐渐使装置达到满负荷平稳生产的状态.
2.化工仿真实习教学过程
化工仿真实习教学过程是学生在仿控制室进行操作,操作信息通过网络送到工艺仿真软件,生产装置工艺仿真软件完成实际生产过程中的物理变化和化学变化的模拟运算,一些主要的仿生产信息经网络系统反馈到仿控制室,学生通过观察,分析反馈来的仿生产信息,判断系统运行情况,进行后续操作,在仿控制室和工艺仿真软件间形成了一个闭合回路,逐渐操作调整到满负荷平稳运行状态.
三、在仿真实习教学中培养学生的能力
1.培养学生的认知力
现阶段,我们中等职业学校学生的自我学习能力很差,学生在学习过程中基本上没有学前预习和课后复习这两个环节,仅仅依靠课堂上教师讲授这一环节,当老师在讲授化工单元过程及操作理论时,由于很多同学的自我控制能力也很差如：注意力不集中、思想开小差、这就使得我们的理论教学很不理想,而通过化工仿真课的学习,学生首先能认识某些设备,了解设备的构造及工作原理,甚至能掌握某些管道内物质所起的作用.例如：学生在学习过间歇反应釜的化工仿真操作后,学生知道了间歇反应和连续反应的区别,了解了流体输送有利用高位槽输送和用泵输送的方式,理解了化学反应得靠水蒸气将物料加热到一定的温度,同时化学反应过程中放出的热量要用冷却水来散热,同时还懂得了间歇反应釜本身又是一个夹套式换热器的双重身份,这些知识是理论教学中学生在短时间内学不到的,所以通过化工仿真课的学习培养了学生认识新事物的能力,从而提高了教学效果.
2.培养学生独立完成任务的能力
在我们学院的学生独立完成作业的学生很少,大多数学生都是通过互相抄袭来完成作业的,这样就导致学生的作业质量很差,学生自我独立完成任务的能力很差,而在做化工仿真时,每人一台电脑,教师机每时每刻都能监控到每个学生的进展,这就迫使学生要按照老师的要求去完成操作步骤,同时要求学生不断的思考和探索每个操作步骤的含义以促使学生完成所有的操作步骤.通过做化工仿真,培养了学生独立思考和独立完成任务的能力.
3.培养学生的意志力
中等职业学校的学生大多数年龄都在15~20岁之间,年轻气盛、心浮气躁、坐不住、上课说话好动、不守纪律是他们共同的特点,这使得我们很多从事理论课教学的老师非常头疼,上课要经常维持课堂纪律,以方便理论知识的讲解.而化工仿真课相对理论课来说就较自由一些,学生之间可以相互讨论交流,每一步该怎么做,什么时候做,甚至某些关键性的步骤稍不留神就会出错,从而导致整个化工仿真操作的失败,例如：在间歇反应中的关键是TIC101温度指标的控制（正常温度为110~128℃之间）,TIC101温度一旦超过128℃就会出现烧釜事故,而要控制好这个温度关键是当TIC101温度上升到75℃时将蒸汽阀门V19关闭.很多同学都是在此失利而重做.甚至有些同学想要高分将操作尽量调整到平稳状态就得多次反复,这就要求同学们有细心观察和耐心等候的能力而且在失败中总结经验,笔者认为,通过化工仿真实训课锻炼了学生的意志,不仅增强了学生的学习兴趣同时课堂纪律也好了很多.
4.培养学生的自信心
中职院校的学生大多数都是在中考和高考中落榜的,或者没有参加中招和高招考试的,他们都是应试教育的失败者.在原来的学校里,迫于升学的压力,在一轮轮的考试中分数成了改变他们命运的砝码.很多学生正是因为成绩不理想而对自己失去了信心,从而导致学生有某种程度的厌学情绪.面对这些学生,在化工仿真实习教学中教师慢慢讲解让学生对每一步操作都烂熟于心,学生每做完一步就得到一定的步骤分和质量分.在老师的细心引导和耐心辅导下学生在将所有的操作步骤做完后基本上都能达到95分以上,有的同学还能达到99分甚至100分,通过观察发现学生每天在上完仿真课后都非常高兴,而且到课率也非常高.笔者认为是化工仿真课让学生找回了自信.
3.5培养学生的竞争力
在化工仿真实习教学中我们引入了竞争意识,当同学们对每一个仿真操作熟练后,教师让学生将电脑系统恢复到初始状态,然后规定在一定的时间内看那位同学做的又快又好,每班选出2~3名同学参加全院一年一度的化工仿真技能大赛.对获得前三名的学生学院发给获奖证书的同时还给予一定的经济奖励.同时对表现非常好的同学可以培养他参加国家技能大赛.通过这种方式让学生懂得在人们的生活中处处存在着竞争,每一个人都要在竞争中求生存和发展,让学生明白优胜劣汰,不进则退的道理.
总之,在化工仿真实训课中可以锻炼学生细心观察的能力,培养学生耐心等待的能力,能激发学生认真学习,从而提高了化工单元过程及操作课程的教学效果.