2020年浅谈化工仿真教学平台辅助化学工艺学教学论文

浅谈化学模拟教学平台辅助下的化学技术教学论文化学工业是国民经济的支柱产业。近年来，化工生产向大型生产设备和连续生产过程发展，其控制水平的自动化水平不断提高。化工生产过程中的高温、高压、易燃易爆等不安全因素对化工行业的员工提出了更高的技能和质量要求。化学技术是化学工业从业人员的必修专业课。内容抽象且难以理解，容易导致与实际生产环境脱节。因此，虽然教师采用了过程演示、视频、多媒体等多种教学方法，但很难调动学生学习技术的积极性。近年来，为了满足企业对化工技术人才的需求，重视应用型人才的培养，化工模拟实训技术被引入到化工技术教学中。它利用计算机模拟真实的操作和控制环境，为学校的学生营造一个真实的化学环境。这不仅丰富了化工技术的教学方法，而且有助于学生加深对化工工艺过程的理解，从而培养学生的实际工作潜力，为学生将来更好地适应工作打下良好的基础。原材料可以通过化学过程转化为产品。因此，化工过程主要说明一些基本化工原料转化为产品过程中所涉及的基本原理、工艺流程、工艺参数和主要设备。重点是要求学生了解整个工艺流程的组织和工艺参数的配置，实用性强。因此，要求学生在学习中具备“思想-原理-技术-应用”的知识储备，以实现用理论指导实践的目的，最终满足专业岗位的需要。传统的教学模式仍然采用“教师教学-学生听力-期末考试”的模式，这使得教学过程相当枯燥。学生学习只是为了考试，不适应市场，所以学生的积极性不高。虽然化学工厂参观和实习将在学期中举行，但实际的工艺现场是一个大规模的高风险连续生产装置。为了保护学生的人身安全，学生只能在实习地点参观，不能做任何事情。学生只能看到工艺流程的表面和总体情况，不能具体操作和控制工艺条件，更不用说理解最佳工艺条件了。因此，所学的理论和实践是脱节的。近年来，化学模拟技术软件在化学技术教学中的应用在一定程度上缓解了上述矛盾。化学模拟软件是利用计算机技术开发的一套实用的模拟教学系统，对现场的生产设备来说是逼真的。它可以通过计算机模拟真实的操作和控制环境，使学生在不离开学校大门的情况下就可以看到工厂的实际生产过程，并可以用手反复操作其工艺条件。它加深了学生对典型工艺的冷启动、操作、停车操作和事故处理的理解，提高了学生控制工艺流程的能力。这不仅培养了学生的学习兴趣，也为将来尽快适应岗位要求打下了坚实的基础。近年来，随着计算机技术的不断应用和发展，仿真技术也在不断完善。它已经渗透到职业教学的各个方面。当前化学模拟技术的主要特点：(1)化学模拟软件中的流程图画面采用集散控制系统画面和现场画面。DCS画面与工厂控制室的实际操作画面一致，再现了真实的化工过程。所有工艺参数，包括温度、压力、流速和液位，都显示在集散控制系统画面中。学生可以在训练过程中控制这些数据的变化，实现对化学过程的多维思考，从而培养学生从感性认识中实现理性认识的能力。但是场景图是仿真软件所独有的。它将在现场操作的设备虚拟在一个图形上，并采用动画技术使学生在屏幕上直观地看到仿真系统的运行过程。学生可以准确掌握实际运行情况，直接在屏幕上看到操作错误造成的后果，加深学生对系统运行理念的理解，实现教与学的相互融合。(2)模拟系统中的培训项目有冷启动、正常运行、正常停机和一些随机事故，真实地反映了实际生产过程。通过反复实践，学生能够深刻理解该过程的操作原理，提高对这些实际项目的处理能力，这在现场实践和参观中是难以实现的。(3)仿真系统分为两部分：教师站和学生站。通过教师站，教师可以训练策略和测试策略，使学生的训练有针对性。同时，教师可以通过互联网连接学生站和教师站来监控学生的表现和培训进度。(4)模拟训练采用分数反馈控制。正反馈帮助学生形成新知识和良好的操作习惯。负反馈有利于纠正错误的理解或不良的操作，消除教学中的盲目性，使教学能够适当有效地调整，从而形成有效的激励和强化效果。(5)在化学模拟训练中，通过人机对话可以及时获得反馈信息，学生可以主动调整学习进度和速度。在教学效果提高的同时，学生也从被动的听和被动的接受老师灌输的知识的状态中解放出来。教师站和学生站的点对点教学功能为因材施教提供了有效的技术手段。化学技术的教育目标是使学生不仅学习专业理论知识，而且掌握专业应用技能以适应社会。采用化学模拟技术可以使学生对复杂的过程系统有更全面、具体和深入的了解，从而增强学生的自信心。同时，通过学习化学模拟软件，学生可以模拟真实的化学过程，为