3D虚拟仿真对高职化工专业课程改革的促进作用

摘要：文章针对化工类专业课程在教学改革过程中面临的困难和问题，对应用3D虚拟仿真技术促进课程教法改革进行研究，探讨了3D虚拟仿真技术在化工专业课程改革中的作用。

关键词：3D虚拟仿真;化工专业课程;教学改革

中图分类号：TQ018-4; TP391.9-4; G642

文献标志码：A

文章编号：1672-3872（2019）13-0034-01

1化工类专业课程在改革中的面临的问题

1.1化工行业的特殊性对高职化工类专业人才培养的特殊要求

化工行业是我国国民经济的支柱性产业，与一般工业相比，化工行业具有危险性高、条件苛刻、生产技术先进和规模巨大等特点。许多化工产品的生产工艺都需要在高温、高压的条件下进行，并且原料和产品具有一定的可燃性、爆炸性、毒性甚至放射性。这就对化工生产从业人员的专业素养和安全、环保意识提出了更高的要求。在高职化工类专业课程的教学过程中，除了要注重培养学生专业技术技能，在教学过程中如何更好融入安全、环保意识，培养综合能力强的复合型人才成为一个最新、最难的课题。

1.2目前高职化工类专业教学面临的问题

（1）实训条件的限制，难以实现情境化教学;由于化工生产的特殊性，导致物料及生产过程产生安全及环保方面的负面影响，使得难以实现在实训室中建设小型模拟工厂，也很难在教学过程巾让学生感受真实化工生产的工艺过程。另外，化工实训装置投资巨大，高校难以承担巨额建设费用，导致实训设备老化、落后，更新频率较慢，实训条件跟不上现代化工发展的趋势，教学过程与实际生产衔接不上。

（2）传统教学模式，难以对接企业岗位;传统的教学模式，理论与实践不能有机融合，教学任务不能有效对接化工企业的岗位，教学过程还是停留在理论穿插实践的模式，不能真正将理论融入到实践操作巾指导实践。学生在学习过程中认识不到理论知识对实践操作的重要性，不能重视理论的学习，最终培养的学生也只是操作熟练，很难有更加广阔的职业前景。

2将3D虚拟仿真技术用于教学的优势

3D虚拟现实技术是20世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它有3个最突出的特征：交互性、沉浸性和想象性，即虚拟现实的“3I”特性。

2.13D虚拟仿真技术能实现情境化的教学氛围

将3D虚拟技术应用于化工教学，根据实际生产设备和流程，按照一定的比例进行三维建模，营造与化工企业生产实际类似的场景，能够使学生在操作过程巾有身临其境的感受。学生通过在3D环境中行走，仿佛走在真实工厂的生产装置之中，通过开关阀门、巡检等操作，更加形象地感受真实工厂生产的氛围。

2.23D虚拟仿真技术能实现岗位对接操作

在3D虚拟仿真操作中，可以让学生分别体验化工生产中不同岗位的操作，既能感受化工生产操作工的岗位操作，又能实现电气、仪表以及维修岗位的体验操作，让学生通过模拟的任务操作，区分化工生产中不同岗位的职责。

2.33D虚拟仿真技术降低了建设成本

3D虚拟仿真技术无需实验设备，更不用消耗原料，成本大大降低，减轻了学校的资金负担。且3D虚拟仿真软件的运行只需要一定配置的PC端即可执行，不需要像建设化工装置需要巨大的土地资源。另外，由于不需要真实物料生产，也不会造成环境污染。

33D虛拟仿真技术对化工类专业课程改革的促进作用

3.1在课程教学中营造真实的生产环境

3D虚拟仿真的应用，使化工类课程的教学更具有针对性。学生在执行项目任务时，身临其境，能真实感受生产现场的设备、管线、阀门和仪表等，学生能够亲身进行操作，开关阀门，调节工艺参数。通过教学，学生能更加熟悉化工生产的运行状况，对化工厂的工艺流程、设备布置都有更加直观的认识，有助于培养学生的职业技能。

3.2在项目化教学中实训岗位操作

3D虚拟仿真平台能支持内、外操联合操作，通过二维仿真操作系统模拟工厂内操岗位，调节和控制工艺参数，外操配合内操在3D虚拟工厂中进行开关阀门操作，且平台能实现全流程的巡检操作，让学生从角色上理解化工企业各岗位的岗位职责。

3.3提高学生学习的积极性

学生在进行3D虚拟仿真的操作过程中，行走和场景转换与目前流行的多种3D游戏类似，能极大激发学生的兴趣和热情。在进一步掌握了操作技巧之后，学生在操作过程中还能学会发现问题和解决问题。且通过软件设置的各种化工异常事故，也能锻炼学生处理异常事故的能力，提高学生的紧急应变能力。另外，在内、外操协作完成项目的过程中，也潜移默化地培养学生的沟通交流能力和表达能力。

4结论

3D虚拟仿真技术的不断发展，对职业教育教学模式的革命性影响已经凸显，职业院校数字化校园建设进入了新的阶段。3D虚拟仿真技术对化工专业课程改革的影响更是巨大，由于3D虚拟技术的引进，化工类专业课程的改革必将进入一个新的时代。

参考文献：

[1]石智，隋国哲，姜泽钰，等.3D虚拟仿真技术在化工原理实验中的应用[J].高师理科学刊，2015（10）：96-98.

[2]葛秀坤，邵辉，郝永梅.3D虚拟仿真技术在“化工安全工程”实验教学中的应用[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2016（5）：15-16.

基金项目：2016年度吉林省职业教育与成人教育教学改革研究立项课题

作者简介：李丽娜，女，硕士，讲师，研究方向：应用化工生产技术。