关于“专业信息化”与“专业教学一体化”的思考

2017-04-08 18:47郭成林
山东化工 2017年15期
关键词:化工实训装置

郭成林

(本溪市化学工业学校,辽宁 本溪 117004)

关于“专业信息化”与“专业教学一体化”的思考

郭成林

(本溪市化学工业学校,辽宁 本溪 117004)

专业信息化项目软件,是体现一定教学策略的计算机教学软件,与实训装置一一对应。再配以相对应的教材和较强的实操经验的专业教师,则“一体化”教学,将会真正的到来。

专业信息化;专业教学一体化;计算机仿真实训

职业学校的“专业教学一体化”已提及多年,也有了许多关于“理论与实训一体化”好的观点和建议。这里,我们仅就“专业信息化”与“专业教学一体化”,谈几点我们的思考。

1 “专业教学一体化”的特点

所谓“专业教学一体化”,是以“能力为本位”、以培养学生动手能力的一种教学模式。有如下特点。

1.1 在教学形式上

将理论课与相关的实训环节合二为一,组成新的、较为独立的教学模块。并根据新的教学模块,统一编写一体化教材来指导课堂教学。

1.2 在教师配备上

一体化模块教学应由兼备理论和实训教师资格—即:“双师型”教师任教,以保住理论教学与实训操作的真正“一体”。

在教学方法上改变从“理论—实践” 的传统教学方法,应采用的是“实践—理论—实践”。即:首先让学生知道要做什么,其次让学生学习为什么这么做,最后让学生学会怎么做。

由此可见:“专业教学一体化”重在一个“做”字上。而保证学生能够“做”的前提是:学校必须提供一定的有效实训场所和与实际生产岗位群相类似的实训仪器、设备。然而,就目前全国的职业院校,特别是中等职业学校,实训场所以及实训仪器、设备极度缺乏,是难以满足“专业教学一体化”的“做”的需求。为此,我校承担了辽宁省《化学工业》专业信息化资源建设项目,并与北京东方仿真软件技术有限公司合作,完成了项目的研制、开发、制作以及推广试用的主要任务,为职业院校一体化教学提供了坚实的基础。

2 专业信息化项目软件简介

所谓专业信息化项目软件就是根据一定的教学目标,充分考虑到学习者的特征、认知规律和技能养成的需要,并在现代教育思想和教育理论的指导下,遵照科学流程,表现特定教学内容和体现一定教学策略的计算机教学软件。

2.1 信息化项目的主要目标

项目选用化工生产中应用最为广泛的化工单元操作过程,通过计算机仿真控制,来模拟生产实训装置的操作过程。本项目将典型的化工生产单元操作软件与真实工艺生产实训装置有机地结合在一起,形成集理论教学、仿真实训和实训设备操作一体化的综合型专业教学新模式。

项目将对化学工艺以及相关专业的课程体系建设以及教学改革有着积极的推进作用;将使学生对化学反应器单元以及精馏、换热、干燥、流体流动过程控制及离心泵操作等单元有一个新的认识,对化工岗位群的操作技能有较大提升;特别是对DCS仪表自动化系统以及计算机工控组态软件等有一个新的了解和掌握。

本项目的建成,可缓解中职学校实训设备短缺、学生生产实训难的问题,也将使学生的生产实训远离了高温、高压等危险,使化工生产实训真正在校园内得以实现。项目的重点是以强化培养学生的动手能力,强化学生的工程意识和工业生产的概念,缩短学生进厂后的适应期,真正意义上实现学校与企业的“无缝对接”。

2.2 信息化项目的主要内容

项目一期的任务是制作一套完整的计算机仿真教学软件,可供学生仿真教学使用。其软件内容为:

2.2.1 精馏塔操作单元

项目选用化工生产中应用最为广泛的板式精馏塔。以乙醇—水溶液为原料。配以加热器,冷凝、冷却器,储罐、离心泵及相应的阀门,管件,分析取样等,形成进、出料循环的,可间歇操作、也可连续操作的完整精馏系统。

2.2.2 间歇反应釜操作单元

项目选用化工、制药生产中应用最为广泛的间歇反应釜。以多硫化钠(Na2Sn)、邻硝基氯苯(C6H4ClNO2)及二硫化碳(CS2)为原料,模拟演示复杂化学反应的全过程。配以计量槽、沉降罐离心泵以及相应的管件、阀门,分析取样等,形成进、出料循环的完整的间歇操作反应系统。

2.2.3 流化床干燥单元

项目选用化工、制药生产中应用最为广泛的流化床干燥器,配以旋风分离器、过滤器、加热器、气泵及相应的阀门、管件等,形成完整的流化床干燥系统。

2.2.4 离心泵、换热器、液位控制综合控制单元

项目将化工、制药生产中应用最为广泛的离心泵、列管式换热器、承压贮罐的液位控制三个单元整合在一起,可整体运行,也可单独操作;该装置可操作性强,涵盖的教学内容广,为综合型实训装置。

本项目是对化工生产中应用最为广泛的化工单元操作过程的仿真模拟,是基于真实生产实训装置,工艺现象的表现是依靠后台的工艺算法模型,所有工艺参数的表现全部根据模型动态计算而得,并经一线操作人员验证,确认了本系统数据的有效性。学生能够自行练习各种操作并实时观察所产生结果以验证操作;工艺流程中部分设备的特性参数开放,可以自主设置模拟各种生产状况;总控室的人机界面的仿真符合中控室操作和训练要求。同时,系统中还集成了为各种关键设备编写的实用、具体的操作说明,为各个单元以及各设备的启动、停止以及各种故障情况的应急处理提供练习平台,并实时给出指导。项目成果的特点有:①采用了国内领先的过程模拟技术;②计算机仿真过程与真实的生产实训设备有机结合,使仿真与实训一体化;③引入了录像,帮助学生了解生产实训装置;④引入动画素材,帮助学生学习、了解相关设备结构等相关知识。⑤为了强化学生的理论学习,引入了习题练习;⑥引入操作助手,及时提示—鼓励与报错;⑦引入成绩爬升图,激发学生的学习情趣等。

3 专业信息化项目在“一体化”教学中的应用

对中职学校来说,专业教学的“一体化”之关键在硬件—即:实训设备。而信息化项目的诞生,大大缓解了中职学校实训设备短缺、学生生产实训难的问题,也使学生的生产实训远离了高温、高压等危险,使化工生产实训真正在校园内得以实现。

由于信息化项目仿的就是实训装置,与实训装置是一一对应的关系。学生可以先在计算机上进行模拟训练,一人一机通过单机模式进行自主操作,这样,在一个实训教学周里,至少可以完成十几次完整的操作过程。而且,无需考虑安全问题以及相关的原料、产品、三废的污染等问题。同时,学生还可以利用项目中动画、录像等资料学习、了解相关的设备结构与过程原理;利用操作规程逐步指导过程的开停车操作;利用动态曲线、成绩爬升图,了解装置的运行状况以及自己的操作成绩。待教师通过网络模式对学生操作进行考核验收之后,再到实训装置上进行真实设备的操作训练。完成实训教学环节的“收官”之作。

这样,即节省了教学时间,又增加了学生动手操作的机会,使得学生的操作能力大大加强。再配以与信息化项目以及生产实训装置相对应的一体化系列教材,专业教师的企业生产实操能力提升。则我们期待的理论教学、计算机仿真操作与生产实训装置的“一体化”教学将会真正的到来。

[1] 苏 萍,陶剑文.“教、学、做”三位一体教学模式的探索与实践[J].辽宁高职学报,2009,11(10):19-20.

[2] 刘美荣,聂建文.高职机电一体化专业课程建设[J].教育与职业,2012(20):129-131.

(本文文献格式:郭成林.关于“专业信息化”与“专业教学一体化”的思考 [J].山东化工,2017,46(15):158,160.)

Considerations about “Professional Information” and “Professional Education Integration”

GuoChenglin

(Benxi Chemical Industry School,Benxi 117004,China)

The software of professional information project is a kind of computer teaching software which can express certain teaching strategy and matches with training equipments. Combined the software with related teaching materials and skillful teachers who have skillful and operational experiences, the “Integration” of education will come true.

professional information;professional education integration;computer simulation training

2017-05-22

郭成林(1960—),男,辽宁锦州人,本科,高级讲师,实训中心主任,主要从事《化学工艺》专业课程的教学工作。

G642

B

1008-021X(2017)15-0158-01

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