化工類高職教育中三維系統(tǒng)仿真的應(yīng)用

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1三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)是一個系統(tǒng)認(rèn)知的過程

化工企業(yè)對新員工的培訓(xùn)首先從工藝開始，只有在了解工藝的基礎(chǔ)之后才能夠進(jìn)行崗位的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，這一點是很有道理的。在化工類高等職業(yè)教育教學(xué)過程中一般采用的是先單元，后工藝的教學(xué)模式，傳統(tǒng)教學(xué)組織是學(xué)習(xí)好單元后再組合成工藝，從教學(xué)上考慮是一個從易到難的過程。而這一傳統(tǒng)模式中我們發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了學(xué)院在學(xué)習(xí)過程中不知道單元為何而學(xué)的困惑。只有解惑才能真正走下去。因此，對于三維系統(tǒng)仿真而言，第一個認(rèn)識就是三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)必須在通曉流程，了解工藝原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行。在教育工程中必須采用情景設(shè)計，設(shè)計一個系統(tǒng)生產(chǎn)的情景，然后將單元一個個的讓進(jìn)去，從基礎(chǔ)中來，到基礎(chǔ)中去。這一基礎(chǔ)認(rèn)識包括對原材料的性質(zhì)、反應(yīng)歷程、分離提純手段、儲存需求等各個方面。只有把握了這些基礎(chǔ)內(nèi)容，才能夠有所分析，從分析中去認(rèn)知流程感受流程［2］。

2三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)是一個組合銜接的過程

系統(tǒng)由不同的單元組成，這是化工領(lǐng)域的一個基本認(rèn)識。系統(tǒng)可以拆分為單元，單元操作可以組合成系統(tǒng)操作。但是系統(tǒng)拆為單元后單元操作是可行的，單元操作組合成系統(tǒng)操作后最后的操作結(jié)果卻不一定滿足工藝要求，這里討論的就是銜接的問題。在三維系統(tǒng)仿真教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)往往習(xí)慣從前至后的去疏導(dǎo)流程，從最初的原材料到最終的產(chǎn)品。原材料反應(yīng)一定得到產(chǎn)品嗎?為什么要這么去組合單元?這一切都不可知。而當(dāng)我們更多的從最后的工藝要求來反向推導(dǎo)單元的操作要求時就比較明了。如產(chǎn)品合格要精制分離，分離前要得到產(chǎn)品，得到產(chǎn)品前要加熱等等。將這些單元的的操作組合要求或者參數(shù)控制在相應(yīng)的一個范疇之內(nèi)，然后先從關(guān)聯(lián)的參數(shù)入手，通過范圍的調(diào)整控制將關(guān)聯(lián)單元調(diào)整到一個合適的狀態(tài)，然后再一步步重復(fù)組合，最后討論得到單元組合的最優(yōu)參數(shù)控制范圍。［3］這樣的一個過程使得對單元在工藝中的地位和作用的認(rèn)識更加突出，也更能深層次的去把握系統(tǒng)工藝。在教學(xué)過程中，我們需要明確我們不是設(shè)計一個工藝，而是對現(xiàn)有工藝的一個操作控制，因此，進(jìn)行逆向推導(dǎo)、強調(diào)單元銜接要素是后續(xù)進(jìn)行精準(zhǔn)控制的必要學(xué)習(xí)過程。

3三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)是一個角色代入的過程

三維系統(tǒng)仿真強調(diào)直觀性，這個直觀性是指將現(xiàn)場面向?qū)W習(xí)者。面向是一個雙向的過程，這個過程也要求學(xué)習(xí)者將三維系統(tǒng)仿真的場景也作為現(xiàn)場場景來對待。然而往往學(xué)習(xí)者的心態(tài)卻仍然停留在對待電腦對待軟件這個認(rèn)識上，這種不對稱性的心態(tài)最終會在操作過程中體現(xiàn)出來，即操作的隨意性。在三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)過程中，我們發(fā)現(xiàn)很多三維仿真教學(xué)的老師都向?qū)W生灌輸一個思想:三維系統(tǒng)仿真就像三維游戲一樣。這樣的認(rèn)識不夠嚴(yán)肅，不是以真實操作的心態(tài)來面對，也就是說學(xué)習(xí)者的角色代入不夠，或者說是思想認(rèn)識沒有高度，最終學(xué)習(xí)培訓(xùn)效果不理想或者需要花費很多的時間才能達(dá)到要求。因此在培訓(xùn)過程中，我們必須強調(diào)角色的代入，強調(diào)三維系統(tǒng)仿真就是現(xiàn)場，操作就必須按照規(guī)程來進(jìn)行，犯錯就是事故。只有這種思想扎根到學(xué)生的心里，學(xué)生才會將足夠的注意力集中到培訓(xùn)中去，才會去真正的認(rèn)識現(xiàn)場。

4三維系統(tǒng)仿真學(xué)習(xí)是一個操控有度的過程

很多人說系統(tǒng)仿真難、三維系統(tǒng)仿真難，難就難在設(shè)備太多、步驟太多、控制參數(shù)要求太多。對此我們強調(diào)一部分可以通過單元的銜接培訓(xùn)來解決，更多的是在整個的學(xué)習(xí)中通過進(jìn)行有度的操控調(diào)節(jié)來完成。教學(xué)過程中我們將設(shè)備、步驟、參數(shù)按照關(guān)鍵、重要、一般三大類來進(jìn)行劃分，對整體的評分系統(tǒng)按照三大類來進(jìn)行優(yōu)化。對于一般的，強調(diào)的有無的過程;對于重要的，強調(diào)的是范圍的控制;對于關(guān)鍵的，強調(diào)的是精準(zhǔn)的操作。［4］學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對關(guān)鍵部分要求絲毫不錯，重點評分;對重要部分強調(diào)可控可調(diào)，按范圍評分;對一般部分要求有相關(guān)操作，按步驟評分。這樣的一個劃分也成為評分考核的依據(jù)，從而降低學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難度，最大限度的保障學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要求，也滿足必須和夠用的原則，不拔高，適度操控。

5結(jié)論

三維系統(tǒng)仿真作為新興的教學(xué)培訓(xùn)技術(shù)，在企業(yè)不斷提高人才素質(zhì)要求的今天越來越多被學(xué)校、企業(yè)選擇成為主要的人員培養(yǎng)方式之一。內(nèi)容多、難度大、要求高是目前使用過程中主要的矛盾，針對性強、現(xiàn)實直觀、具有系統(tǒng)性是它的主要優(yōu)點。很長一段時間內(nèi)，三維系統(tǒng)仿真將成為仿真培訓(xùn)的一個主打方向。分析矛盾、正確的將優(yōu)勢在教學(xué)過程中發(fā)揮出來是教學(xué)培訓(xùn)過程中不斷探討的內(nèi)容。高職院校需要為社會培養(yǎng)高技能型人才，這也要求我們不斷選用新技術(shù)、探討新教法、動態(tài)持續(xù)改進(jìn)。

作者：劉滔 雷小佳 單位：湖南石油化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院