如何上好仿真實訓課

巨紅梅，王曼青

（濟南市技師學院 化工工藝與制藥系，山東 濟南 250102）

如何上好仿真實訓課

巨紅梅，王曼青

（濟南市技師學院 化工工藝與制藥系，山東 濟南 250102）

文章以壓縮機仿真實訓為例，緊密結合教學實踐，從備課、上課和課后三個方面，有針對性地闡述了上好仿真實訓課的體會和重要性。可以互相學習，培養團隊配合協作能力，利用考核模式，形成學生間的比賽，激發學生的學習興趣，讓師生在愉悅中完成學習。

仿真實訓；虛擬工作環境；操作能力；學習熱情

職業教育是教育體系的重要組成部分，擔負著為社會培養技能型人才的重任，為了培養出與企業零距離的職工，各學校都在推進“校企合作、工學結合、頂崗實習”的人才培養模式。而化工生產具有易燃、易爆、易中毒，高溫、高壓，有腐蝕的特點；另外，化工生產規模大型化，生產方式高度自動化與連續化，使得生產性實訓變的困難，而且即使在生產崗位上也只能看到正常生產狀態，開車、停車操作和如何處理突發事故等無法在真實的工作環境中實現。因此化工仿真實訓課已經越來越被重視，仿真軟件能夠提供與真實場景相似的虛擬工作環境，可以讓學生進行各種崗位操作。學生可以通過仿真實訓課程，提高操作能力、學習思考能力和解決問題的能力，嘗試失敗和成功的滋味，為提高學生崗位操作技能和下一步獨立上崗操作奠定良好基礎。仿真練習比起單純地聽老師的灌輸更能激發學生的學習熱情和積極性。

如何上好仿真實訓課呢？下面筆者從三個方面談一下自己的體會：

一、講解核心理論，操作精益求精

教師不但要對仿真模塊所需的理論知識有深入的理解，在操作技能方面更要精益求精。我的標準是自己在做仿真操作時，成績必須在95分以上才算合格。另外，在備課時，緊抓重點，要求學生對基本原理有一個明確的認識。究竟為什么原理那么重要呢？對于只有步驟分，沒有質量要求的簡單的仿真操作，多數學生做起來都覺得很簡單；但是，對于有質量步驟要求的難度較高的仿真操作，有的同學卻是一頭霧水：閥門該開多少？壓力變化時，又該如何調節？究其原因，就是對設備的基本原理和相關知識理解不透、認識不清造成的。

約翰·布蘭斯福德是一位著名的教育家。他認為：知識不僅僅是其相關領域的一系列簡單事實和公式的匯總，相反，某一領域的知識是圍繞一個核心概念或“大觀點”組織的，這一核心概念或“大觀點”指導了這一領域的思想。如果你想理解記住某些項目，請不要從細節開始，先從核心理念出發，并按照層次方式，形成圍繞這些較大概念的細節。

以壓縮機單元仿真為例，在備課時我認真學習了相關理論，認識到：壓縮機仿真操作的核心是蒸汽用量與壓縮機轉速的關系。而真正理解這一關系，需要對汽輪機、壓縮機的工作原理有明確的認識。具體原理是：壓縮機是由汽輪機帶動的。汽輪機是一種以蒸汽為工作介質，將蒸汽的熱能轉換為機械能的熱力原動機。在汽輪機中，蒸汽的熱能通過噴嘴膨脹加速轉變成動能，高速蒸汽流經動葉，推動葉輪和轉軸旋轉，對外輸出機械功，以驅動壓縮機。被壓縮氣體從軸向進入壓縮機，在葉輪的作用下，得到了很大的動能；隨后氣體進入壓縮機的擴壓室中，氣體的動能轉化為壓力能，氣體被壓縮。由此得出結論：蒸汽的通入量越多，帶入的能量也越多，壓縮機的轉速就越快。

抓住了核心問題，在操作時還要想方設法突破難點。在壓縮機單元仿真操作中，手動升速是操作的難點，此過程要求壓縮機轉速在250～300r/min，維持一段時間（60秒）無異常。初次操作時，由于不知道蒸汽閥的開度到底多少合適，往往會由于開度過大，造成壓縮機超速，而被判定為不合格。而仿真軟件沒有明確說明閥門開度的大小，我采用了嘗試法，最終得出了合理的開度數值。具體過程如下：首先估計蒸汽閥HC3011的開度，從5%開始，然后依次增加開度至6%、7%、8%，最終找到了合適的開度在小于10%，大約7%～9%之間。另外，操作的同時還要控制好甲烷儲罐的罐壓，使PRC304保持在400mmH2O。

二、精心組織，重點指導

在上仿真實訓課之前，學生應當對該模塊的理論知識有一定的了解，也基本上掌握簡單的操作技能。開始，教師在課堂上對用到的知識先做一個回顧，必要時應當加以補充講解。理論知識對實踐能起到很好的指導作用，否則會浪費許多寶貴的時間。

由于仿真軟件靈活性很強，訓練時教師可讓學生自己動手做一遍，體會一下，對于一些簡單的仿真操作，學生自己可以完成得很好。之后教師可對設備、工藝經常發生的異常事故進行設置，也可根據生產工藝條件、生產負荷的變化，讓學生反復操作訓練，可單機練習、也可聯合操作，學生可以互相學習，培養團隊配合協作能力，利用考核模式，形成學生間的比賽，激發學生的學習興趣，讓師生在愉悅中完成學習。但遇到一些難度較大的仿真模塊，多數學生會感到十分吃力。此時，教師可以利用教師機上的操作平臺進行演示，讓學生模仿。但不要把過程完整地做一遍，否則學生會嚴格參照教師的做法去做。人還是有惰性的，有省事的，誰還會費心勞力呢？不費吹灰之力就能得到的知識印象不會深刻，學生也失去了一個思考解決問題、提升自身能力的機會。

在實訓過程中，還應指導學生利用好仿真軟件中的各種工具。如：“進度存盤”可以將學生所做的每一步實時保存下來，以備調用。當下一步出現錯誤時，可以利用“進度重演”功能將前期任務跳過，這樣就節約了時間，讓學習者把時間用在不會做的部分，而不是已經學會的內容。

在授課過程中，還應教會學生如何獲取更多的步驟信息。除了步驟的具體指示語言，即開、關哪個閥門，投手動、自動還是投串級等具體的操作外，還要關注過程屬性、普通步驟屬性、質量步驟屬性等提示。左鍵雙擊大步驟，可以看到過程屬性，包括起始條件、終止條件，過程延時等信息，讓學生在操作過程中有更多的信息可以參考。如壓縮機仿真開車步驟中，第二大步：罐FA3011充低壓甲烷，起始條件是PROCESSO. PV＞0；終止條件有三項：①VD01.OP＞0，延時100S；②0.05≤PT301.PV≤0.16，延時60S；③300＜PT304. PV＜500，延時60S。即當進料閥VD01開度大于0，且超壓保護控制器PIC303的實測值在0.05～0.16atm之間，甲烷儲罐FA3011壓力實測值在300～500mmH2O，并保持60秒，此時過程結束。

質量步驟屬性除了列出起始條件和終止條件外，關鍵是列出質量指標的標準值和允許的偏差。如上述第二大步中小步驟S3：通過調節FA311頂部安全閥VD03的開度，使儲罐FA311壓力PRC304（單位mmH2O）保持穩定，起始條件是PT304.PV＞280，標準值是400，上偏差100，下偏差100；最大上偏差150，最大下偏差150；零線上偏差400，零線下偏差400。標準值是操作過程中要達成的最佳狀態，操作達到標準值時，得分最高；偏離標準值越多，分數越低；當達到零線上、下偏差時，系統認為是不合格，并給此步打紅色“叉”號。

三、綜合評價，深刻反思

做完仿真實訓之后，讓學生寫一份心得體會，總結一下所思所得。這樣，就能讓學生把知識更好地串聯起來，形成知識鏈，達到融會貫通，最后形成一個知識網絡圖。

為什么仿真實訓對學生日后的工作會有那么大的幫助呢？我一直在思考。后來，在讀約翰·梅迪納教授的著作《Brain Rules》時，找到了答案。研究表明，人類有許多類型的記憶系統，其中的一類有如下四個連續的處理階段：編碼、存儲、檢索和遺忘。編碼過程描述了在學習的最初時刻，也就是大腦初次遇見一種新的表述性信息的那個短暫的黃金瞬間，大腦中所發生的事情。在學習時刻，我們對信息的編碼越精細，形成的該信息的記憶就越牢固……如果你能夠復制你在記憶某個事情時的周圍環境，你可以提高記起這個事情的幾率。

因為工廠中的控制室與學校中的仿真室非常相似，置身其中，使學生感覺又回到初次學習仿真操作的環境中。因此，曾經學得的一些知識和技能，如觀察儀表示數的變化、調節閥門開度等就被檢索、回憶起來，學生能很快進入工作狀態，在最短的時間內適應工廠的學習和生活。

俗話說：學無止境，在教學中亦是如此。希望我的點滴心得能對大家有所啟迪，敬請批評指正。

[1]金文.仿真實訓系統在實踐教學中的應用[J].中國職業技術教育，2008，18.

[2]張仁忠，劉曉君.高職院校仿真實訓基地建設研究[J].中國科教創新導刊，2013，26.

[3]石聰文，姚發業，杜淼，梁瑋.化工仿真實訓系統在高職教學中的應用探索[J].山東教育學院學報，2008，03.

[4]唐曉松.淺談化工仿真實訓在教學實踐中的應用[J].中國科教創新導刊，2013，02.

[5]凌朝暉.化工仿真實訓課程的優化[J].化工職業技術教育，2009，03.

G718.5

A

1674-9324（2014）42-0253-02

巨紅梅（1968-），女，山東德州人，大學本科，講師，研究方向：化工；王曼青（1966-），女，山東濰坊人，大學本科，系主任、講師，研究方向：職教管理。