信息化教學在《化工單元操作實訓》教學中的應用

高玫香(榆林職業技術學院，陜西 榆林 719000)

1 《化工單元操作實訓》教學中信息化教學的應用分析

1.1 優化教學內容

高職類化工專業人才培養方案明確指出，《化工單元操作實訓》教學與理論教學課時應遵循3:2的比例，以確保實訓教學課時充足。突破傳統實訓教學集中實訓模式，在各項目理論學習完成后，應及時安排實訓項目，從真正意義上實現化工單元操作理實一體化教學，學生在具體自主操作過程中，需深化理解掌握具體原理，以實現做、學、固一體化。項目化教學內容將其具體劃分為化工管路拆裝、流體輸送、傳熱、精餾、吸收-解吸，各項目單獨進行考核，在實訓中進行全面評估[1]。

1.2 采取進階式教學方法

根據《化工單元操作實訓》教學創新改革相關要求，以項目化教學理念為載體，選擇任務驅動、能力遞進教學方法，各項目教學分別遵守任務分析、設施選擇、方案明確、實訓演練、安全運行等任務劃分設計教學活動，并實現整個過程整體訓練。學生在學習知識時，經過了進階式過程，嚴格遵循知識連續性，與學生認知特性明確相符。

合理利用視頻、動畫、仿真軟件、全程監控等各種信息化教學資源，設計課前預習、課堂學習、課后擴展一體化教學活動，此進階式教學模式講究學生占據主體地位，教師發揮指導作用，從而激發學生學習積極性與主動性，推動學生自主探索探究，自我獲取成就感。

(1)分析相關任務。在課堂，學生通過預習內容，教師進行指導性闡釋講解，學生以小組方式討論，對任務中的動靜設備實踐應用進行詳細分析，基于三維動畫展現主體運行設備具體工作過程，并播放企業關于化工單元操作實踐應用等相關視頻，實現顯形化與動態化。

(2)合理選擇設備。就任務中實際應用的具體設備、管路、閥門、儀表等，通過電子資源庫、微課、共享教學資源庫等信息化資源，利用典型案例，教師與學生共同分解設備具體操作、使用場合與特性、設備選型、安裝事項等知識與技能，以明確選擇設備。

(3)明確具體方案。學生以小組形式合理設計任務方案，具體實施流程，過程應全面細節化。教師還應評價優化各設計方案，從而選擇最穩定、最安全、最高效的實訓方案。

(4)實訓操作演練。學生實訓操作之前，應基于DCS 仿真軟件，通過計算機充分了解實訓裝置與詳細步驟，指導學生熟練掌握設備操作流程，加強學生的流程分析與評估能力，通過反復模擬仿真訓練，發揮實訓操作演練的有效作用。在此過程中，教師不僅可給予學生個性化輔導，還可以根據質量監控與數據信息統計，快速尋找共性問題，以統一指導，總結技術要點。以DCS 仿真實訓之后再進行實地實訓的方式，可以有效降低實訓操作錯誤率，可保證儀表設備不被嚴重損壞，從而使得實訓順利完成[2]。

1.3 制定多元考核模式

評估方式主要劃分為結果性評價與過程性評價兩種方式，考核學生任務具體完成情況與平時表現、態度等，即：課前預習、課堂任務、仿真在線、實訓項目、安全控制、創新能力等方面。

2 化工單元操作實訓信息化教學活動設計

以離心泵為例進行教學活動設計。

2.1 創設情境，明確任務

為保證學生順利接受任務，在上次作業時合理布置任務，督促學生通過網絡查詢離心泵相關基礎知識，抽取學生匯報總結。詳細介紹實踐生產過程中，各種類型流體輸送時離心泵的實際作用，指導學生體驗離心泵使用中的選型與維護等關鍵部分。基于此提出本單元具體教學任務。

2.2 相互協作，完成任務

(1)選泵。在離心泵選擇環節，先利用圖片、動畫，以及企業生產過程離心泵的具體使用流程，詳細介紹闡釋離心泵具體工作原理，幫助學生直觀了解離心泵結構與工作形態，并根據企業生產時不同性質流體輸送任務，具體闡述離心泵選型重要意義，以及選型方法，學生基于此便可合理選擇離心泵。

(2)裝泵。充分掌握離心泵結構與類型，開始安裝離心泵，在教學過程中，先提出問題，即離心泵安裝高度限制是多少，學生基于問題驅動，通過網絡尋找答案，可發現離心泵在汽蝕現象作用下安裝高度會受到局限。為幫助學生全面意識到汽蝕現象的威脅，展示離心泵汽蝕現象的相關圖片與視頻信息，以強化印象。

(3)性能測試。離心泵性能測試是認知、掌握、利用離心泵的關鍵實踐環節，學生通過實訓設備進行性能測試，但是傳統實驗中，數據記錄與處理分析，以及特性曲線繪制都以手動方式進行，不僅存在誤差，浪費時間，且與現代化工企業操作模式不相符。在創新實訓教學中，選擇與現代化企業控制方式類似的具備DCS 的流體輸送實訓裝置，此控制系統既能夠基于計算機科學管控離心泵運轉，又能夠采集、記錄數據信息，同時還能繪制特性曲線，可幫助學生快速完成測試任務。

(4)操作維護。離心泵使用操作與維護是重點所在，與生產實際息息相關，且注意事項繁雜，極易出現各種問題。為強化操作維護任務完成效果，以助于學生充分熟練掌握離心泵操作維護要點，及其故障解決措施，學生可通過附帶DCS 的流體輸送實訓裝置體驗離心泵具體操作，可基于化工單元仿真軟件在線仿真離心泵生產操作與汽蝕現象事故處理等環節，此做、學一體化的交互學習模式，不僅打破了傳統教學模式的局限，且教師在實訓時，還可通過實訓設備與在線仿真軟件開展過程性考核，以督促學生深刻了解離心泵操作步驟與故障解決措施。

2.3 考核評估，拓展任務

教師組織安排學生分組匯報任務具體完成進程，并考核答辯，基于學生互評，教師可根據學生完成任務時遇到的問題進行評價，給定結論性評價，合理安排課后擴展任務。在此基礎上，還可以開通在線交流論壇，或者微信、微博等，學生基于多元平臺和教師、同學交流分享資源，探討學習體會，完成拓展任務，從而進一步鞏固課堂學習效果[3]。

3 化工單元操作實訓信息化教學效果分析

基于信息化手段進行教學內容整合，根據知識點劃分為不同任務，教師按照既定順序指導學生學習化工單元操作知識與技能。基于任務驅動的教學模式，不僅可以調動學生自主學習積極性與主動性，還可轉變學生課堂學習地位，轉換為知識主動建構者。通過網絡教學平臺、微課視頻、手機APP 等信息化資源開展化工單元操作實訓教學，利用虛擬仿真與實訓操作有機融合的方式，指導學生順利完成任務，以此激發學生學習興趣。教師與學生可通過微信、在線交流論壇進行討論溝通，延伸課堂教學到課外，以提升整體教學效果。基于信息化教學手段，具體化化工單元操作實訓內容，以視覺與聽覺刺激，加強感性認知，并強化實時反饋，如此不僅可降低學生知識理解門檻，還可調動學生學習積極性與興趣，從而提高教學效果[4]。

4 結語

綜上所述，《化工單元操作實訓》教學創新改革是一項系統的、復雜的項目，既需要構建完善的硬件設施，又需要引進多元化信息化教學手段，通過教師與學生積極配合，共同努力實現創新。基于信息化手段進行教學內容整合，根據知識點劃分為不同任務，教師按照既定順序指導學生學習化工單元操作知識與技能，不僅可以調動學生學習積極性與主動，還可以全方位提高實訓教學整體效果。