以职业胜任能力为导向的高职化工仿真教学探究
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摘要：随着化工行业的发展壮大，自动化程度不断提高，对化工高素质技能型人才的需求与日俱增。這对化工类专业毕业生高素质技能型人才提出了更高的要求。而高职化工仿真教学为培养学生操作技能、化工经验、职业胜任能力奠定基础。作者通过调研各化工企业，结合学院开设的化工仿真实训，分析现阶段教学过程和仿真系统存在的问题，探究提高教学质量和职业胜任能力举措。
关键词：职业胜任;化工仿真;仿真教学;教学质量
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）49-0248-02
我国在推进“中国制造2025”的进程中，迫切需要职业教育不断提升人才培养的能力，从中低端技术技能人才为主向高端技术技能人才转化[1]。随着科学技术的不断进步，计算机控制生产过程的工业自动化程度不断提高，化工生产行业从以前的主要依靠工人现场操作为主向计算机控制生产过程转变。化工仿真操作培训系统是以计算机为手段，与化工生产线有机融合，可以实现对过程参数的精确控制与调节，从而提高产品质量，节约人力物力;同时减少现场操作的危险性，大幅度提高经济效益，与单纯的人工操作相比，其优越性是不言而喻的[2]。
能够熟练进行化工仿真操作又具有化工专业知识的人才必将受到化工行业、企业的青睐[3]。因而，高职院校化工专业学生掌握化工仿真操作来控制生产过程的技能尤为重要。化工仿真实训教学是培养学生实践能力与职业胜任能力的主要手段，是办出高职特色、培养高技能人才的核心环节[4]。利用仿真软件开展教学的好处是不言而喻的，但是通过现场实训发现化工仿真在教学中也存在一些问题，为提高教学质量，培养学生的职业胜任能力，高职院校积极探索化工仿真教学改进措施是非常有必要的。
一、化工仿真在课堂教学中的应用
笔者分析石油、化工专业职业岗位工作过程的基础上，提出以培养学生的职业胜任能力为依托，坚持校企合作、工学结合为原则。传统的教学过程常是教师先讲理论，随后学生观摩设备的结构，受到设备不足影响，学生不能够动手实操。而化工仿真的引入，学生在课堂上就能直观地学习各种设备的二维或三维结构，对化工生产过程中出现的超温、超压、阀卡等异常情况进行判断，并且在教学过程中就能够将化工工艺流程、物料走向、仪表参数、塔釜液位等动态化数据展示给学生，并引导学生利用化工知识和技能对流量、温度、压力、液位等工艺指标进行操作控制和故障排除。教师还可以利用仿真软件随时设置设备故障，引导学生发现故障，分析事故的原因，调节各参数，解除故障。化工仿真课程在教学设计中为避免基础知识的重复讲解，我们采用教学内容项目化，每一个项目都以典型的化工生产为载体设计教学过程，并将化工仿真基础理论、仿真单元操作、职业技能大赛、职业资格考证等内容引入课堂教学中。将化工生产案例引入课堂教学，任务驱动将理论与仿真穿插进行，创新采用“教、学、做、考”为一体的教学模式，让学生真正成为课堂的“主人”，教师仅仅是布置任务、引导学生完成操作以及解答学生所遇到的问题，在很大程度上教学效果得到提升。
二、化工仿真在教学中存在的问题
（一）仿真在课堂教学中存在的问题
通过近年的仿真课堂教学实践，化工仿真软件在很大程度上方便了教学，仿真系统中自带操作步骤，便于学生理解操作流程、控制工艺指标及提示操作不当之处。但是有部分学生仅仅依赖操作规程完成仿真操作，不思考不分析工艺流程，不理解阀门先开后开的原因以及导致的后果，对于塔釜设备不知道控制压力、温度、流量、液位的意义等诸多问题，甚至做完几遍都不知道自己在做什么，可以说学生仅是仿真系统的机械操作者，完全背离了仿真操作的初衷。有些学生不按照操作规程随意操作，片面追求速度，达不到学生的职业素养和安全意识的培养目标。在仿真教学过程中，学生单纯地操作仿真软件也会感到疲惫和枯燥，对一些繁杂的操作流程，有些学生容易产生厌倦和放弃心理。
（二）仿真实训与实际的化工生产存在差异
化工仿真是对实际生产过程的简单模拟，在仿真软件中只有典型的化工操作，所以学生在操作过程中遇到的参数变化和调节方法具有片面性。例如在现实生产中常常出现的故障，而在仿真软件中未能包含。学生通过仿真软件获得的知识和技能用于工业化生产可能会导致严重的事故。在化工仿真课程中，仿真软件的装置、工艺流程、工艺指标、参数调节等与工业化生产相比存在一定的差异。例如：实际化工生产开车前需要对设备和管线进行检修和调试，检查机电、仪表、计算机等是否满足开车条件，对于刚刚检修和新增加的管线需要保证吹扫、气密、试压、置换合格。而仿真操作过程包含上述相关内容甚少，学生只是按照操作规程调节仪表、控制参数，完成仿真操作。在教学过程中遇到如CO2多级压缩机等惯性很大的动设备，常常会发现学生控制参数十分随意，在现实中调节控制器少许的变化就会导致转速很长时间才能趋于平稳，而在实际操作过程中调节不当就会造成系统的大起大落，进而会出现跳车现象。
三、化工仿真教学改进措施
（一）构建“职业胜任能力”课程体系，优化职业课程和化工仿真内容
通过各化工企业人才需求调研和分析，明确了人才培养的目标和定位：培养化工类相关岗位一线操作工、工艺技术和管理技术人才。基于实际化工生产过程，分析化工生产技术岗位对技术人才的素质、知识和能力要求，参照高等职业教育的特点和学生素质、知识、能力及就业取向，力求在化工仿真内容选择和职业课程体系之间构建一个能体现职业教育特色、具备职业胜任能力、满足现代化工技术发展需求的课程体系。
（二）坚持“理实一体”教学思维，加强理论基础、仿真、实训有机融合
依据国家、行业、职业技能大赛、化工生产技术岗位标准探索以项目为载体，采用“理实一体”，将理论基础、仿真和实训有机融合开展教学。仿真教学的目的就是将理论知识用于指导和解决仿真操作、实训操作及化工生产中遇到的问题，在教学计划中积极探究“理实一体”教学模式，将理论知识与仿真穿插进行，将化工仿真与单元操作、化工精馏实训、化工吸收解析实训、化工生产技术实训等交替进行，这样安排，学生既获得了相关理论知识和仿真操作技能，又能将知识和技能用于指导现场实训操作，在一定程度上不仅可以避免理论知识的重复性和枯燥性，仿真操作的随意性和厌倦性，学生技能的呆板性和差异性，还可以让学生体验仿真操作与实践操作之间的差异，以及操作技能对实践的指导意义。
（三）加强教学团队建设，提高指导教师的业务素质
基于教师化工企业顶岗实践和企业调研，发现化工行业是一个自动化高、技术更新迅速的行业，化工仿真是理论与实践并用的课程，教师必须具有化工原理、反应器操作与控制、化工生产技术等相关专业知识，参加过实际生产的顶岗实践经历，具备较高的“双师型”操作技能。教师自身的知识和技能的提升能有效地指导学生完成实训，丰富仿真内容，解决仿真教学中存在的问题。
四、结束语
化工仿真课程是化工实训教学的重要环节，是理论知识与实践操作的桥梁，是培养职业胜任能力的重要课程。在今后的仿真教学中，将不断优化职业课程和化工仿真内容，坚持“理实一体”教学思维，加强理论基础、仿真、实训有机融合，提升学生的职业胜任能力。
参考文献：
[1]魏刚，王焕梅，王艳艳，等.提高化工专业装置仿真教学质量的措施及实践[J].兰州石化职业技术学院学报，2014，14（2）：55-59.
[2]张行远.关于高职院校化工仿真教学探究[J].化学工程与装备，2018，5（5）：333-335.
[3]李吉昌，聂建华，龙清平，等.采用项目化形式进行的化工单元仿真教学[J].云南化工，2018，45（3）：252-254.
[4]王兆东.化工仿真教学的探索与思考[J].江西化工，2018，4（5）：48-50.
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