仿真技术在化工教学中的应用

发表时间:2020/8/6   来源:《中国教师》2020年第7期   作者: 王玉玖
[导读] 操作实践问题始终干扰着化工单元及化工工艺课教学。

         摘要:操作实践问题始终干扰着化工单元及化工工艺课教学。因此提升化工教学质量的重点在于,提升化工教学的精准性、实践性。将仿真技术融入化工生产过程中,具有直观性、形象性,在开展实践训练过程中应用化工仿真系统,可减少成本,便于操作,在一定程度上,还能突破教学瓶颈。同时,化工仿真系统的可延伸性、可视化、可重复性与化工教学结合,对其纯理论性具有变通作用,对操作实践能力具有增强作用,实践性工具也多种多样,促使实验课的效果得以提升。
         关键词:仿真技术;化工教学;具体应用
        
        
         前言:随着社会经济的发展,化工学科的重要性越来越明显,同时,由于科技的飞速发展,为计算机技术的发展提供了可靠的支持,也为化工仿真化的发展奠定了坚实的基础。化工学科作为技校教学内容中的重要组成部分,随着化工仿真软件的成熟推广,使得传统的教学模式受到了极大的冲击,为技校化工教学提供了全新的思路,使得化工专业的教学质量得到了明显的提升。
         1仿真技术特征
         所谓的仿真技术主要指的是一种多种学科有机融合的综合性技术,以控制论、系统论、相似原理以及信息技术为基础部分,把计算机以及相关设备作为所需工具,把设想的系统借助计算机内的模型进行动态化的试验。在化工教学中,仿真技术指的是化工仿真技术,其主要是借助计算机设备,利用仿真系统再现化工的过程。
         1.1为教学提供了有效的媒体素材
         通常而言,在传统的教学方法中,教师通常更重视理论知识的讲授,促使学生丧失学习的兴趣。仿真技术的应用可以使枯燥的理论知识形象化,使学生积极参与课堂知识的学习,提高课堂教学的效率。同时,模拟技术的应用可以使学生见证化工生产过程,保证整个实验过程在可控范围内,教师可以在学生观察媒体材料时讲解重点和难点知识,提高教学质量。
         1.2实现了理论与实践的有机结合
         化工教学作为一门工程科学,非常重视解决实际问题。然而,在处理具体问题的过程中,会涉及到很多复杂的方面,学生在理论知识学习中需要改变思维习惯,学会通过科学分析复杂的影响因素来确定解决问题的正确方法。仿真技术可以实现理论与实践的结合。例如,在模拟实验室中,学生在实验预习和操作过程中,可以像专业生产现场一样,通过不断的模拟实践,逐步了解和掌握化学实验操作的步骤。
         2仿真技术在化工教学中的实际应用
         2.1在化工原理中的实际应用
         在技校化工教学的过程当中,教师不仅仅要让学生充分理解相关的化学知识,还需要让学生深入地了解化工工程,使学生具备化工工程的意识。随着技校化工专业人数的增加,使得化工教学中出现了学生多、实验装置少的现象,导致部分学生不能够参与到实际实验的操作中,对化工教学的质量有着不良的影响。然而,在进行实验教学的过程中,仿真技术在化工原理中的应用,能够使得学生借助计算机中的仿真操作系统,对实验中的每一个环节都能够得到基本的了解,并且通过仿真实验的演示,使得学生能够在一定程度上了解并熟悉操作的过程,这对于今后的实验有着极大的帮助。
         2.2在仪器分析教学过程中的实际应用
         化工仪器分析中的应用。化工仪器分析在化工专业的教学中占据着重要的地位,通过对化工仪器分析能够使人们明确合成产品的数量。就目前来看,在技校化工仪器分析的教学过程当中,学生的基础性较差,在理论知识学习中有着较大的困难,并且学生学习的热情不高,存在一定的厌学情绪,再加上教师仅仅只是向学生简单描述各种类型的化工分析仪器,不利于学生学习效率的提升,使得学生学习的积极性受挫,同时也不利于学生对化工仪器的全面了解,使得学生的长远发展受到阻碍。然而,在进行化工仪器的分析教学中,引入仿真技术的教学方法,借助计算机软件的仿真模拟,能够使得学生全面了解各种进口的精密化工仪器,充分认识其内部的结构,突破了以往教学中存在的盲目学习现象。


         2.3在化工工艺中的实际应用
         化工工艺作为技校化工专业当中的基础课程,其所包含的内容也十分广泛,在传统的教学过程当中,技校化工教师在进行化工工艺教学之时,往往要求学生对相关知识点进行硬性记忆,其主要目的就是为了应付最终的考试,而缺乏对工艺流程的相关了解,这就导致学生即使是单纯的记忆,也十分的困难。然而,仿真技术的引入,能够改善化工工艺的教学过程,使得学生的学习态度发生了深刻的变化,变被动记忆为主动操作,借助仿真机的力量,能够使得学生全面了解化工实验装置的基本性能、操作流程以及操作中所需要注意的事项等方面,提升了学生对于问题的分析能力,使得学生化工专业的学习效率得到了提升。
         3化工仿真教学过程中应注意的问题研究
         总的来说,模拟实验离不开理论课,实践课与理论课的融合,对学生了解化学仿真软件设备的整体布置有着非常重要的作用。学生若能将所学理论知识与实际情况融合在一起,同时加上教师的正确指导,自然而然地就掌握了所要学习的内容。从细节上讲,要有目的地、有计划地实施化学仿真设备的操作,还要深入了解软件的整体布局。因为化工生产线是相互连接的多条生产线,因此务必对连接线的连接方式和连接趋势有清楚的认识,特别是对主要生产线。同时这也是为了能够对连接结构进行系统地掌握。如此一来也就能对盲目的机械操作现象进行有效避免,从而将盲目的模仿转化为有针对性的主动操作。学生的学习效果也会有所提升。与此同时,为了能将仿真技术的作用在化工教学中充分发挥出来,化工教师必须全面注重模拟实验的重要性,注重增强学生关注模拟实验的意识。
         3.1对相应的考核体系进行有效构建
         在构建相应的考核体系过程中,需以学生应用软件为基础。从学生的实验态度、实际操作、最终结果等多方面对学生进行评价,通过评价体系的建立,使学生对自身存在的不足能有一个深刻的认识。
         3.2注重提升学生的学习兴趣
         俗话说,兴趣是最好的老师,所以必须注重提升学生的学习兴趣。比如说,在化工教学中运用仿真技术,教师可依据学生的兴趣,将学生分为几个小组,教师讲完规则后,小组与小组之间进行竞争,以提升学生参与课堂的积极性,进而提升学生的学习兴趣。同时,进一步强化学生对模拟软件的认识,确定模拟实验的操作细节。
         结束语:
         在化工专业课的课堂教学中,运用模拟技术,在很大程度上能缩短课堂教学理论与实践之间的距离,使学生既能够边学边用,同时在用中学中感受自己的劳动成果,从而将学生的学习兴趣激发出来,帮助学生攻克各种各样的难关,顺利完成学生任务。仿真技术的直观形象的特征,为化学教学过程中的工艺流程、设备结构的掌握、操作技能的训练等方面提供了极为丰厚的媒体素材。在改善化工原理课程教学方式上,提升化工教学整体质量上,具有非常重要的保障作用。
         教育教学是一个多角度、多侧面的东西。对于化学教学方法的改进、化学教育教学质量的提高,仿真技术的应用无疑为其提供了坚实可靠的基础。相信仿真技术在化学教学中的应用将逐渐得到重视。
         参考文献:
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