3D虛擬仿真對高職化工專業課程改革的促進作用

摘要：文章針對化工類專業課程在教學改革過程中面臨的困難和問題，對應用3D虛擬仿真技術促進課程教法改革進行研究，探討了3D虛擬仿真技術在化工專業課程改革中的作用。

關鍵詞：3D虛擬仿真;化工專業課程;教學改革

中圖分類號：TQ018-4; TP391.9-4; G642

文獻標志碼：A

文章編號：1672-3872（2019）13-0034-01

1化工類專業課程在改革中的面臨的問題

1.1化工行業的特殊性對高職化工類專業人才培養的特殊要求

化工行業是我國國民經濟的支柱性產業，與一般工業相比，化工行業具有危險性高、條件苛刻、生產技術先進和規模巨大等特點。許多化工產品的生產工藝都需要在高溫、高壓的條件下進行，并且原料和產品具有一定的可燃性、爆炸性、毒性甚至放射性。這就對化工生產從業人員的專業素養和安全、環保意識提出了更高的要求。在高職化工類專業課程的教學過程中，除了要注重培養學生專業技術技能，在教學過程中如何更好融入安全、環保意識，培養綜合能力強的復合型人才成為一個最新、最難的課題。

1.2目前高職化工類專業教學面臨的問題

（1）實訓條件的限制，難以實現情境化教學;由于化工生產的特殊性，導致物料及生產過程產生安全及環保方面的負面影響，使得難以實現在實訓室中建設小型模擬工廠，也很難在教學過程巾讓學生感受真實化工生產的工藝過程。另外，化工實訓裝置投資巨大，高校難以承擔巨額建設費用，導致實訓設備老化、落后，更新頻率較慢，實訓條件跟不上現代化工發展的趨勢，教學過程與實際生產銜接不上。

（2）傳統教學模式，難以對接企業崗位;傳統的教學模式，理論與實踐不能有機融合，教學任務不能有效對接化工企業的崗位，教學過程還是停留在理論穿插實踐的模式，不能真正將理論融入到實踐操作巾指導實踐。學生在學習過程中認識不到理論知識對實踐操作的重要性，不能重視理論的學習，最終培養的學生也只是操作熟練，很難有更加廣闊的職業前景。

2將3D虛擬仿真技術用于教學的優勢

3D虛擬現實技術是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它有3個最突出的特征：交互性、沉浸性和想象性，即虛擬現實的“3I”特性。

2.13D虛擬仿真技術能實現情境化的教學氛圍

將3D虛擬技術應用于化工教學，根據實際生產設備和流程，按照一定的比例進行三維建模，營造與化工企業生產實際類似的場景，能夠使學生在操作過程巾有身臨其境的感受。學生通過在3D環境中行走，仿佛走在真實工廠的生產裝置之中，通過開關閥門、巡檢等操作，更加形象地感受真實工廠生產的氛圍。

2.23D虛擬仿真技術能實現崗位對接操作

在3D虛擬仿真操作中，可以讓學生分別體驗化工生產中不同崗位的操作，既能感受化工生產操作工的崗位操作，又能實現電氣、儀表以及維修崗位的體驗操作，讓學生通過模擬的任務操作，區分化工生產中不同崗位的職責。

2.33D虛擬仿真技術降低了建設成本

3D虛擬仿真技術無需實驗設備，更不用消耗原料，成本大大降低，減輕了學校的資金負擔。且3D虛擬仿真軟件的運行只需要一定配置的PC端即可執行，不需要像建設化工裝置需要巨大的土地資源。另外，由于不需要真實物料生產，也不會造成環境污染。

33D虛擬仿真技術對化工類專業課程改革的促進作用

3.1在課程教學中營造真實的生產環境

3D虛擬仿真的應用，使化工類課程的教學更具有針對性。學生在執行項目任務時，身臨其境，能真實感受生產現場的設備、管線、閥門和儀表等，學生能夠親身進行操作，開關閥門，調節工藝參數。通過教學，學生能更加熟悉化工生產的運行狀況，對化工廠的工藝流程、設備布置都有更加直觀的認識，有助于培養學生的職業技能。

3.2在項目化教學中實訓崗位操作

3D虛擬仿真平臺能支持內、外操聯合操作，通過二維仿真操作系統模擬工廠內操崗位，調節和控制工藝參數，外操配合內操在3D虛擬工廠中進行開關閥門操作，且平臺能實現全流程的巡檢操作，讓學生從角色上理解化工企業各崗位的崗位職責。

3.3提高學生學習的積極性

學生在進行3D虛擬仿真的操作過程中，行走和場景轉換與目前流行的多種3D游戲類似，能極大激發學生的興趣和熱情。在進一步掌握了操作技巧之后，學生在操作過程中還能學會發現問題和解決問題。且通過軟件設置的各種化工異常事故，也能鍛煉學生處理異常事故的能力，提高學生的緊急應變能力。另外，在內、外操協作完成項目的過程中，也潛移默化地培養學生的溝通交流能力和表達能力。

4結論

3D虛擬仿真技術的不斷發展，對職業教育教學模式的革命性影響已經凸顯，職業院校數字化校園建設進入了新的階段。3D虛擬仿真技術對化工專業課程改革的影響更是巨大，由于3D虛擬技術的引進，化工類專業課程的改革必將進入一個新的時代。

參考文獻：

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[2]葛秀坤，邵輝，郝永梅.3D虛擬仿真技術在“化工安全工程”實驗教學中的應用[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2016（5）：15-16.

基金項目：2016年度吉林省職業教育與成人教育教學改革研究立項課題

作者簡介：李麗娜，女，碩士，講師，研究方向：應用化工生產技術。