化工仿真在《化工制圖》教學中的運用探究

范傳鳳，路克鵬

(山東化工職業學院，山東 濰坊 262737)

1 背景

1.1 化工制圖的學習現狀

《化工制圖》是高職化工類學生的專業基礎課程，在化工類專業建設中起著舉足輕重的作用。高職化工類專業在第二學期開設《化工制圖》課程，對第三學期開設的《化工原理》、《化工工藝設計》、《化工設備機械基礎》等的學習具有重要的鋪墊作用，在化工職業資格證書的考核中及化工企業招聘中都有化工工藝流程的識圖與制圖能力的要求。但由于《化工制圖》課程注重學生識圖、繪圖的能力培養，缺乏對化工工藝設計和流程等形象的認識，學生出現學習目標不明確、缺乏學習動機和理論與實際脫離等問題，因此，無論從專業的建設角度還是在學生技能的提升的角度，《化工制圖》課程教學模式的改革勢在必行。

1.2 化工仿真技術應用現狀

化工仿真是指用化工仿真軟件模擬和預測出真實生產環境下的運行狀態、工藝參數、控制參數和模擬各種數據。目前化工企業都采用DCS集散控制系統(Distributed Control System)，以計算機控制的自動化控制手段，實現安全、高效、實時監控的生產過程[1]。通過搭建流程進行人機交互，實時觀察各相關設備的工作狀態和反應現象，可人為設置故障點或改變工藝參數，為開展化工流程模擬、仿真培訓與生產過程可視化監控提供有效支持[2]。

同時由于化工仿真技術具有化工仿真技術操作簡單，整個工藝流程呈現在屏幕上，學生可縱觀全局；化工仿真技術可實現自動數據處理，節約處理時間;化工仿真技術可避免事故的發生的優勢，可將化工仿真技術應用于教學實踐中，提高學生實踐動手能力，增強教師教學效果[3]。將化工仿真技術引入到教學實踐過程中，能夠充分發揮學生的主體地位，為學生提供動手的機會，學生可以根據自身的具體情況，有選擇地學習[4]。

1.3 化工仿真技術在教學中的應用

傳統的教學方式無法將抽象復雜的工藝原理、工藝流程很好的傳達給學生，無法達到很好的教學效果，學生在理解和掌握的時候存在很大的困難。康蕾等將化工仿真技術應用《化工單元操作》的課程教學中，通過不斷總結經驗、開拓思路，更新教育教學理念，提高了學生的綜合能力[5]。將化工仿真技術廣泛應用于化工類專業課程的教學過程中，學生動手的機會增多，學生學習的主動性得到了較大的提高。在教學的過程中，通過實踐提升理論，通過理論指導實踐，學生的專業能力比傳統教學下的有了顯著提到[6]。通過軟件的應用使化工類專業的學生更符合國家對該專業人才培養模式的要求，減少企業對學生的二次培訓[7]。改變了一成不變的課堂和枯燥無味的課本，增加了課堂教學的趣味性，有效地激發了學生的學習興趣，明顯地改善了專業課程的教學效果。同時學生的工程意識得到加強，綜合職業能力得到大幅度提高[8]。

通過對大量化工仿真技術融入教學的研究學習，現將化工仿真技術應用于化工制圖的教學中，具體探討實踐過程如下。

2 化工制圖與化工仿真技術融合教學探究

2.1 化工制圖與化工仿真技術教學融合

針對《化工制圖》教學過程出現的問題以及化工仿真技術應用于教學實踐的優勢，對目前的《化工制圖》教學模式進行改革。學生先對化工制圖的基礎知識進行學習，對化工制圖過程有一定的理論基礎。然后在教學過程中引入石油化工企業甲基叔丁基醚生產裝置的仿真操作，讓學生對化工設備及化工工藝流程有具體形象的認識，提升學生的學習興趣以及學習主動性。

2.2 化工制圖與化工仿真技術教學實踐

通過在教學過程中引入化工仿真，學生對石油化工企業甲基叔丁基醚生產裝置進行仿真操作，形成以學生為主體的教學模式。在學生好奇心與學習興趣的驅使下，對比化工仿真軟件的工藝流程圖，將化工設備圖進行詳細的講授，并且對甲基叔丁基醚生產裝置涉及到的方案流程圖、物料流程圖和施工流程

圖對比，以達到《化工制圖》的教學目的。同時，在理論授課的過程中穿插著進行化工仿真軟件的展示，并進行閥門的開關，泵的啟動，流量的調節，溫度和液位的控制等仿真操作，達到理論與實踐相結合。讓同學們不僅懂理論、懂設備、懂流程，而且能夠進行甲基叔丁基醚生產裝置仿真操作。

3 結論

在《化工制圖》教學過程中，引入化工仿真軟件的操作練習，通過這一教學模式的實踐，得出如下實踐成果：(1)化工仿真操作引入到《化工制圖》的學習中，可以充分調動學生的學習主動性，充分發揮學生的主體地位和教師的主導作用；(2)化工制圖與化工仿真的學習相輔相成，二者相互滲透、相互補充，符合理論與實踐相結合的教學模式；(3)提早將化工仿真軟件引入化工類學生的教學中，為其它課程的講授提供了理論支持，具有一定的借鑒意義。