化工仿真實(shí)訓(xùn)課程的問卷調(diào)查與分析

鐘國(guó)玉，傅小波，許書瑞，廖文波，徐勇軍，何運(yùn)兵

(東莞理工學(xué)院 化學(xué)工程與能源技術(shù)學(xué)院，廣東 東莞 523808)

1 化工仿真實(shí)訓(xùn)簡(jiǎn)介

化工仿真是系統(tǒng)仿真技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)分支，它以真實(shí)的化工單元、工段或工廠為基礎(chǔ)，以仿真機(jī)為工具，在計(jì)算機(jī)上建立動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型來模擬了真實(shí)的帶有控制點(diǎn)的設(shè)備和工藝流程實(shí)際操作。《化工仿真實(shí)訓(xùn)》是基于化工仿真技術(shù)，適用于化學(xué)工程與工藝、應(yīng)用化學(xué)、高分子材料與工程專業(yè)的一門具有認(rèn)識(shí)性、操作性的集中實(shí)踐課。化工仿真實(shí)訓(xùn)包括以下三個(gè)方面的實(shí)訓(xùn)，化工單元過程實(shí)訓(xùn)，如：精餾、換熱、吸收、固定床反應(yīng)器等；化工工藝流程實(shí)訓(xùn)，如：常減壓精餾工藝、催化裂化工藝、煤制甲醇變換工藝、合成氨工藝等；化工安全實(shí)訓(xùn)，如：化工裝備危險(xiǎn)性仿真、火災(zāi)與爆炸仿真、有毒有害氣體擴(kuò)散仿真等。通過仿真實(shí)訓(xùn)，學(xué)生加深對(duì)化學(xué)工業(yè)及化工企業(yè)生產(chǎn)過程的理解，增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力與事故及安全應(yīng)急處理能力，為將來從事化學(xué)化工相關(guān)行業(yè)奠定基礎(chǔ)。由于該課程注重工程概念與實(shí)際生產(chǎn)問題，應(yīng)用性較強(qiáng)，且課程中涉及到的大量前置課程的工程觀點(diǎn)、原理和方法。因此，為了完善和改革化工仿真實(shí)訓(xùn)課程，提高教學(xué)質(zhì)量，使學(xué)生真正地掌握化工生產(chǎn)過程，我們對(duì)我校2016級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)共135名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查及分析，以期為化工仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容和形式提供改革依據(jù)。

2 調(diào)查內(nèi)容、對(duì)象及方法

本次調(diào)查以問卷的形式，分別從以下五個(gè)方面：1)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，2)課程的重要性和作用，3)課程的難度與難點(diǎn)，4)課程的內(nèi)容與教材，5)課程的教學(xué)方法與改進(jìn)，具體設(shè)計(jì)了16個(gè)問題。東莞理工學(xué)院2016級(jí)應(yīng)用化學(xué)1、2、3班共135名學(xué)生參與調(diào)查，當(dāng)場(chǎng)回收調(diào)查問卷，不符合要求的問卷不計(jì)入統(tǒng)計(jì)結(jié)果，共發(fā)出135份，回收135份，有效問卷135份，有效率達(dá)到100%。

3 調(diào)查結(jié)果與分析

3.1 學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣

大多數(shù)學(xué)生對(duì)化工仿真實(shí)訓(xùn)課程感興趣，其中21%的學(xué)生很感興趣，69%的學(xué)生較感興趣，只有10%的學(xué)生完全不感興趣。學(xué)生對(duì)于本課程學(xué)習(xí)的兩套裝置的興趣差不多，對(duì)常減壓蒸餾裝置的興趣(54%)略高于催化裂化(44%)。這可能是由于常減壓蒸餾裝置是其他課程中介紹較多，也是較簡(jiǎn)單的一套裝置。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中最感興趣的部分，其中54%是各單元操作的關(guān)聯(lián)，23%是裝置實(shí)際工作的狀況，13%是工藝流程，剩余10%是關(guān)鍵設(shè)備。各單元操作之間的聯(lián)系是學(xué)生的興趣點(diǎn)，也正好是本課程中的難點(diǎn)。要想掌握好這一點(diǎn)，首先需要學(xué)生深入理解各個(gè)單元操作的基本原理，其次需要學(xué)生理解整個(gè)工藝流程，最后需要學(xué)生熟悉關(guān)鍵設(shè)備的工藝參數(shù)及其影響因素。以上調(diào)查說明學(xué)生對(duì)該課程存在內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，能夠激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)、積極地學(xué)習(xí)該課程，而教學(xué)過程中各單元操作之間的聯(lián)系是教學(xué)重點(diǎn)之一。

3.2 課程的重要性和作用

學(xué)生對(duì)化工仿真實(shí)訓(xùn)課程的認(rèn)知中，51%的學(xué)生認(rèn)為非常重要，41%的學(xué)生認(rèn)為比較重要，僅有8%的學(xué)生認(rèn)為不重要。49%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)本科最大的作用是加深專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，38%的學(xué)生認(rèn)為最大作用是擴(kuò)展了知識(shí)面，7%的學(xué)生認(rèn)為能夠了解本專業(yè)的就業(yè)情況，還有6%的學(xué)生僅僅是為了完成學(xué)生。83%的學(xué)生認(rèn)為該課程對(duì)于化工相關(guān)工作有一定幫助或很大幫助(分別為65%和18%)。綜上可見，大部分學(xué)生對(duì)開設(shè)本課程重要性有所認(rèn)識(shí)。但還是有部分學(xué)生對(duì)本課程具體的作用還缺乏了解，認(rèn)為本課程僅僅能夠擴(kuò)展知識(shí)面。化工仿真實(shí)訓(xùn)課程是學(xué)生了解本專業(yè)實(shí)際工作情況的重要途徑，大部分學(xué)生都認(rèn)為本課程的學(xué)習(xí)對(duì)化工方向的工作具有幫助，但還

有少部分同學(xué)不確定，甚至認(rèn)為沒有幫助。

3.3 課程的難度和難點(diǎn)

在對(duì)課程學(xué)習(xí)難度的調(diào)查中，認(rèn)為課程容易的占23%，比較容易的占57%，比較難的占19%，很難得占1%。對(duì)課程具體的難點(diǎn)，38%的學(xué)生認(rèn)為是對(duì)閥門的精細(xì)控制，19%的學(xué)生認(rèn)為是對(duì)工藝流程的理解，11%的學(xué)生認(rèn)為是閥門、設(shè)備的尋找。而對(duì)學(xué)習(xí)化工仿真實(shí)訓(xùn)課程困難的原因，認(rèn)為相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)差的占41%，認(rèn)為內(nèi)容過于抽象的占33%，認(rèn)為內(nèi)容過多的占14%，認(rèn)為學(xué)習(xí)注意力不集中的占12%。綜上所述，學(xué)生普遍認(rèn)為課程的難度不高，但對(duì)涉及課程核心的各單元操作的關(guān)聯(lián)和工藝流程的掌握還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。這既是本課程的難點(diǎn)也是學(xué)生最為感興趣的部分。而學(xué)生之所以對(duì)這兩個(gè)難點(diǎn)掌握不好，主要是由于相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)較差，且缺少工程思維去理解各單元操作和工藝流程。

3.4 課程的內(nèi)容與教材

對(duì)于選用的教材，認(rèn)為內(nèi)容、難度合適的學(xué)生占77%，認(rèn)為難度較小、內(nèi)容較少和難度較大、內(nèi)容較多的學(xué)生分別占12%和11%。對(duì)于學(xué)時(shí)安排和教學(xué)內(nèi)容學(xué)生們普遍認(rèn)為較為合適，此項(xiàng)占比為62%，認(rèn)為內(nèi)容不足、學(xué)時(shí)少的占34%。本課程目前采用16學(xué)時(shí)、連續(xù)2天的授課方式，該授課形式和特別是授課學(xué)時(shí)被大多數(shù)43%學(xué)生肯定，28%的學(xué)生認(rèn)為可以調(diào)整為每周2節(jié)課，剩下29%的學(xué)生則認(rèn)為應(yīng)該增加學(xué)時(shí)到32。以上結(jié)果表明，本課程在教材選用、學(xué)時(shí)和教學(xué)內(nèi)容上都較為合適，但還是有少量同學(xué)認(rèn)為學(xué)時(shí)和內(nèi)容可以更為的充實(shí)。

3.5 課程的教學(xué)方法與改進(jìn)

本課程長(zhǎng)期使用多媒體課件講授、教師實(shí)機(jī)演示并配合學(xué)生實(shí)機(jī)操作的教學(xué)方式，此授課方式得到了絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)可，69%的學(xué)生認(rèn)為這是最好的授課方式。對(duì)于本課程需要改進(jìn)之處，52%的學(xué)生認(rèn)為要提升教學(xué)硬件、29%的學(xué)生認(rèn)為要改進(jìn)教學(xué)方法、17%的學(xué)生認(rèn)為要調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。最后對(duì)于具體教學(xué)硬件方面存在的問題，48%的學(xué)生認(rèn)為是電腦系統(tǒng)問題，32的學(xué)生認(rèn)為是學(xué)生機(jī)的硬件差，18%的學(xué)生認(rèn)為是多媒體效果差。綜上所述，化工仿真實(shí)訓(xùn)課程目前采用的教學(xué)方法合適，主要需要改進(jìn)的是教學(xué)硬件，特別是學(xué)生機(jī)的軟件和硬件。

4 小結(jié)

通過以上的問卷調(diào)查及數(shù)據(jù)分析，我們獲得了我校《化工仿真實(shí)訓(xùn)》課程的寶貴信息，為課程建設(shè)及教學(xué)改革工作提供導(dǎo)向，總結(jié)如下：

(1)學(xué)生對(duì)本課程中介紹的兩套裝置都較為感興趣，特別是對(duì)其中各單元操作的關(guān)聯(lián)最為感興趣，是以后教學(xué)的重點(diǎn)。

(2)學(xué)生對(duì)課程的重要性認(rèn)可度高，該課程能夠加強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面、并有利于學(xué)生畢業(yè)后的實(shí)際工作。

(3)本課程的整體難度不大，但其中各單元操作的關(guān)聯(lián)以及工藝流程是難點(diǎn)，需要加強(qiáng)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生的工程思維。

(4)本課程的教學(xué)內(nèi)容、教材選用和學(xué)時(shí)數(shù)都較為合適，鑒于實(shí)訓(xùn)教學(xué)的特點(diǎn)，較為時(shí)候采用連續(xù)教學(xué)。

(5)本課程最適合采用的教學(xué)方式是多媒體課件講授、教師實(shí)機(jī)演示并配合學(xué)生實(shí)機(jī)操作，教學(xué)過程中的硬件對(duì)教學(xué)效果影響很大，特別是學(xué)生機(jī)的硬件和軟件質(zhì)量必須得到保證。