夏偉++張敬暢++李桂娟++牟玉蘭

【摘 要】介紹了化工仿真在專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，通過(guò)研究化工仿真教學(xué)，總結(jié)了化工單元操作課程提高教學(xué)水平的方法。提出了將化工仿真與理論教學(xué)、化工單元操作實(shí)訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定相結(jié)合，同時(shí)，提高化工仿真軟件的精細(xì)化程度、加強(qiáng)指導(dǎo)學(xué)生生產(chǎn)職業(yè)技能培訓(xùn)，從而拓寬仿真教學(xué)內(nèi)容，提高化工單元操作課程教學(xué)效果與質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】化工單元操作 仿真教學(xué) 教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】海南省教育科學(xué)規(guī)劃課題（QJY1251555）

【中圖分類號(hào)】G718.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）06-0241-01

尋求工學(xué)結(jié)合的教改道路是高等職業(yè)教育教學(xué)改革的正確方向，變革創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和方法，是實(shí)現(xiàn)職業(yè)型、實(shí)踐型專業(yè)技能人才培養(yǎng)目標(biāo)的客觀需要，也是高職教育突破“瓶頸”、轉(zhuǎn)型發(fā)展的必經(jīng)之路。工學(xué)結(jié)合的化工單元操作是我院石油化工生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)的核心課程，其任務(wù)是傳授化工生產(chǎn)過(guò)程中單元操作的基本知識(shí)、崗位實(shí)操的基本技能，對(duì)專業(yè)人才能力培養(yǎng)目標(biāo)的最終實(shí)現(xiàn)起著舉足輕重的作用。

在化工單元操作課程改革過(guò)程中，我們深深體會(huì)到單一的傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式已無(wú)法使學(xué)生對(duì)抽象復(fù)雜的工藝原理、工藝流程、設(shè)備構(gòu)造有深入的理解與掌握，而教師在教學(xué)過(guò)程中也很難在短時(shí)間內(nèi)把生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題給學(xué)生分析闡述清楚。針對(duì)課程改革面臨的種種困難與挑戰(zhàn)，我們嘗試將理論教學(xué)、化工仿真、化工單元操作實(shí)訓(xùn)三者有機(jī)結(jié)合，通過(guò)知識(shí)傳授與能力訓(xùn)練同步、任務(wù)驅(qū)動(dòng)與項(xiàng)目教學(xué)并舉的工學(xué)結(jié)合教學(xué)新模式，厘清教學(xué)思路，創(chuàng)新教學(xué)方法。其中，化工仿真教學(xué)方式因其獨(dú)有的特點(diǎn)和效果在工學(xué)結(jié)合化工單元操作課程教學(xué)改革中起著舉足輕重的作用，文章擬對(duì)我院化工仿真在單元操作課程教改中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行分析與總結(jié)，以其對(duì)其它同類院校課程改革提供一定的借鑒意義。

一、化工仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介

仿真是對(duì)代替真實(shí)物體或系統(tǒng)的模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，按所用模型分為物理仿真和數(shù)字仿真兩類。而化工仿真技術(shù)是是系統(tǒng)仿真技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)分支，它的建立必須以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程為基礎(chǔ)，它的依據(jù)是生產(chǎn)裝置中的物體和系統(tǒng)規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型在計(jì)算機(jī)上再現(xiàn)該過(guò)程的研究方法，用于化工生產(chǎn)裝置操作人員的操作方法和操作技能培訓(xùn)，是一種為絕大多數(shù)化工企業(yè)和職教部門(mén)認(rèn)同的、先進(jìn)的、高效的現(xiàn)代化培訓(xùn)手段。仿真實(shí)訓(xùn)室有一個(gè)教師站和多個(gè)學(xué)員站，包含典型化工單元和生產(chǎn)裝置的仿真模擬軟件，多功能教師站向?qū)W員站發(fā)出操作指令，并顯示學(xué)生的操作結(jié)果及成績(jī)，學(xué)生通過(guò)界面熟練完成單元和生產(chǎn)裝置的冷態(tài)開(kāi)車、停車和事故處理等操作。而教師通過(guò)教師主機(jī)很詳細(xì)地了解每名學(xué)生的當(dāng)前操作情況。課堂教學(xué)時(shí)，教師和學(xué)生在仿真軟件上對(duì)典型單元、生產(chǎn)工段的開(kāi)車、正常運(yùn)行、事故處理和停車等進(jìn)行操作，模擬實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，學(xué)生在逼真的操做環(huán)境下了解生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)和操作，理論與實(shí)踐相融合，達(dá)到良好的訓(xùn)練效果。

二、仿真教學(xué)在化工單元操作課程教學(xué)中的實(shí)踐

2.1 仿真教學(xué)環(huán)節(jié)安排

教學(xué)計(jì)劃中，一般都會(huì)將化工仿真教學(xué)安排在專業(yè)理論課結(jié)束后進(jìn)行。如在學(xué)習(xí)了相關(guān)課程的知識(shí)后，集中5周進(jìn)行精餾塔工藝仿真、吸收-解吸工藝仿真、換熱器工藝仿真、離心泵工藝仿真等單元仿真操作訓(xùn)練。

2.2 強(qiáng)化工藝流程認(rèn)識(shí)

如果不理解工藝流程，學(xué)生開(kāi)、停車操作只能是生搬硬套，沒(méi)有實(shí)際意義。而要實(shí)現(xiàn)充分理解工藝流程，核心就是要學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)實(shí)際中的問(wèn)題。如為了生產(chǎn)的連續(xù)性，不會(huì)因?yàn)榍耙还ざ蔚亩虝和＼囋斐珊罄m(xù)工段的波動(dòng)或停工，一般在工段間都設(shè)置緩沖罐，由于泵拾高速運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，其磨損和故障非常容易發(fā)生，為了避免因?yàn)楸霉收显斐赏＼?，一般?duì)于重要泵都設(shè)有備用泵，備用泵和運(yùn)轉(zhuǎn)泵并聯(lián)安裝以備切換，自動(dòng)控制閥門(mén)一般都有旁路閥和前后手閥，防止自動(dòng)控制閥發(fā)生故障，可以通過(guò)旁路閥調(diào)節(jié)使生產(chǎn)繼續(xù)，可在關(guān)閉前后手閥后，維修自動(dòng)控制閥門(mén)，泵前后設(shè)置進(jìn)口閥，出口閥，也是為了泵切換或維修時(shí)通過(guò)關(guān)閉前后閥門(mén)，使受損泵與主流程隔離。在整個(gè)排除故障過(guò)程中，仿真系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)給出操作步驟和操作質(zhì)量分。這些問(wèn)題都是要從生產(chǎn)實(shí)際考慮才正確回答，如此才能真正提高學(xué)生綜合應(yīng)用理論知識(shí)、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。同事，樹(shù)立了安全生產(chǎn)實(shí)操意識(shí)，提前辨識(shí)了實(shí)際生產(chǎn)中需要考慮的問(wèn)題。

2.3 理解開(kāi)停車規(guī)程

每套仿真軟件都有詳細(xì)的使用說(shuō)明，包含開(kāi)停車方案步驟。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該做到充分理解，將其轉(zhuǎn)化為自己的東西，而不是死記硬背的條框。例如在精餾塔正常生產(chǎn)操作中，突遇停電，回流中斷，為保證系統(tǒng)安全，使精餾塔工段平穩(wěn)停車，采取正確措施應(yīng)該是：打開(kāi)回流罐放空閥保壓，停止進(jìn)料，停止再沸器加熱，停止產(chǎn)品采出，通過(guò)回流泵的排液閥回流罐液體，排塔釜液體，當(dāng)回流罐液位為零拾，關(guān)回流泵和泵前、后手閥，當(dāng)塔壓恢復(fù)到常壓時(shí)，關(guān)冷凝器。當(dāng)然，不同的工藝流程對(duì)設(shè)備的細(xì)化要求不同，則其開(kāi)、停車步驟就存在細(xì)微的差別。這也就要求學(xué)生在通過(guò)仿真教學(xué)過(guò)程，通識(shí)掌握一般性的開(kāi)、停方案，待下到工廠一線后針對(duì)不同的工藝，具體問(wèn)題具體分析。

2.4 提高仿真教學(xué)效果的有效途徑

高職院校培養(yǎng)人才的目標(biāo)是高技能、應(yīng)用型人才。因此，理論教學(xué)必須緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，而化工仿真是理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相銜接的有效切入點(diǎn)。將化工仿真與專業(yè)理論教學(xué)、化工單元操作實(shí)訓(xùn)穿插進(jìn)行，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，深刻理解理論知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的重要性，提高學(xué)生理論指導(dǎo)實(shí)踐的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。仿真教學(xué)畢竟不是在真實(shí)操作平臺(tái)下的模擬演練。雖然可縮短專業(yè)初學(xué)者成長(zhǎng)周期，但其不能完全取代定崗實(shí)習(xí)。將定崗實(shí)將仿真教學(xué)與化工職業(yè)技能鑒定有效對(duì)接，使學(xué)生邊駐廠實(shí)習(xí)邊進(jìn)行仿真反饋演練。這樣可有效強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)裝置、生產(chǎn)工藝、條件的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生未來(lái)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。把職業(yè)資格考試的相關(guān)技能要求納入到實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)中來(lái)，使學(xué)生在畢業(yè)的同時(shí)取得相關(guān)職業(yè)資格證書(shū)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程與技能培訓(xùn)的一體化，進(jìn)而提高學(xué)生的職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力。

綜上所述，引用化工仿真軟件形象直觀地展現(xiàn)化工單元操作中的設(shè)備結(jié)構(gòu)，操作原理、過(guò)程和設(shè)備的工作情況，還生動(dòng)逼真再現(xiàn)化工生產(chǎn)裝置的工藝操作原理、工藝流程以及生產(chǎn)過(guò)程操作。改變了一成不變的課堂和枯燥無(wú)味的課本，增加了課堂教學(xué)的趣味性，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明顯地改善了專業(yè)課程的教學(xué)效果。同時(shí)學(xué)生的工程意識(shí)得到加強(qiáng)，綜合職業(yè)能力得到大幅度提高。

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