劉 怡

（四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川成都 611830）

化工行業(yè)是國家產(chǎn)業(yè)體系的重要組成部分，是國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)之一。而在化工生產(chǎn)過程中，往往會使用到易燃易爆等?；?，若操作不當(dāng)，將會造成嚴重的安全生產(chǎn)事故，既威脅生產(chǎn)工人的生命安全，又會給化工企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟損失。因此，化工生產(chǎn)高度重視從業(yè)者的實踐操作能力和問題解決能力，這無形中提高了高職院?；嵱?xùn)教學(xué)要求。而對于高職院校來說，在化工實訓(xùn)教學(xué)中，若組織高職學(xué)生進行工廠實踐培訓(xùn)，不僅要投入大量資金，還無法保證學(xué)生的安全，使得化工實訓(xùn)教學(xué)缺乏效果，不利于高職院?；と瞬排囵B(yǎng)質(zhì)量的提升。而虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，為化工實訓(xùn)教學(xué)的優(yōu)化提供了技術(shù)保障，既解決了化工實訓(xùn)中安全問題，又可以降低化工實訓(xùn)成本，從而有利于高效開展化工實訓(xùn)教學(xué)工作，進而有利于培養(yǎng)高素質(zhì)化工人才。鑒于此，本文圍繞“高職院?；嵱?xùn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用”展開研究具備顯著意義和實踐價值。

1 高職院校化工實訓(xùn)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用價值

在虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用支持下，在高職院校化工實訓(xùn)教學(xué)中，化工教師可以模擬真實的化工廠生產(chǎn)系統(tǒng)，這種模擬手段相比其他培訓(xùn)方式，對實踐經(jīng)驗不夠豐富的學(xué)生來說，是一種安全的實踐培訓(xùn)手段。在極短的時間內(nèi)，化工專業(yè)學(xué)生就可以將學(xué)習(xí)積累的化工專業(yè)理論知識應(yīng)用在實踐中，而在傳統(tǒng)實訓(xùn)教學(xué)模式中，需要較長的一段時間才能實現(xiàn)。對于高職院校化工專業(yè)來說，化工實訓(xùn)課是一門基礎(chǔ)性課程，旨在培養(yǎng)高職學(xué)生化工專業(yè)技能實踐能力，幫助高職學(xué)生盡早熟悉化工生產(chǎn)流程，有效培養(yǎng)高職學(xué)生問題分析能力、問題解決能力，為化工專業(yè)學(xué)生適應(yīng)未來化工生產(chǎn)需求提供保障[1]。

化工實訓(xùn)課作為化工專業(yè)的實訓(xùn)課程，虛擬仿真強調(diào)理實一體化，在實訓(xùn)過程中，學(xué)生在虛擬場景中完成化工理論和實踐操作要點的測驗，既可以讓高職學(xué)生學(xué)會如何操作化工機械，又可以幫助學(xué)生學(xué)會如何解決生產(chǎn)實際問題，為高職學(xué)生適應(yīng)未來化工生產(chǎn)需求夯實基礎(chǔ)。在化工實訓(xùn)過程中，高職學(xué)生極可能遇到今后工作中的具體問題，并學(xué)會如何高效解決這些實際問題，便于高職學(xué)生積累一定的生產(chǎn)工作經(jīng)驗，進而有利于高職學(xué)生在今后的工作中高效解決一系列化工生產(chǎn)問題。除此之外，虛擬仿真實訓(xùn)融合了工藝和工廠運行知識，高職學(xué)生既可以詳細地了解整個化工生產(chǎn)過程，又可以深入了解各類化工生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理[2]。例如：在虛擬仿真技術(shù)支持下，可將各類反應(yīng)器、蒸餾塔等結(jié)構(gòu)動態(tài)演示出來，這樣學(xué)生就可以清晰地了解這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)，從而有利于提高化工生產(chǎn)的安全系數(shù)，且有利于降低化工設(shè)備運行成本。

2 高職院校化工實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀及影響因素

2.1 化工實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

1）教師的化工實訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗。基于化工實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀來說，高職化工教師嚴重缺乏實踐經(jīng)驗，其中，大部分教師雖有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，但是嚴重缺乏工廠實踐經(jīng)驗，這使得化工教師在化工實訓(xùn)教學(xué)期間，只能對學(xué)生進行理論的指導(dǎo)，無法向?qū)W生展現(xiàn)真實的學(xué)習(xí)過程[3]。另外，實訓(xùn)教學(xué)中的培訓(xùn)師除了高?；I(yè)教師外，還包括企業(yè)的工程技術(shù)人員，這些人雖有著豐富的化工生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，但是相對缺乏理論知識和教學(xué)經(jīng)驗，無法將生產(chǎn)實踐經(jīng)驗有效地傳遞給高職學(xué)生，進而也會影響化工實訓(xùn)教學(xué)效果。

2）實訓(xùn)教學(xué)模式。當(dāng)前大部分高職院?；嵱?xùn)課程仍然以課本理論知識講解為主，且講解方法也較為單一，主要以教師的示范，學(xué)生既定程序的模擬機械操作為主，導(dǎo)致實訓(xùn)與化工生產(chǎn)實際相脫節(jié)，進而使得實訓(xùn)缺乏成效，不利于提高學(xué)生化工生產(chǎn)實踐能力[4]。

3）實訓(xùn)教學(xué)成果。高職院校由于資源有限，在實訓(xùn)教學(xué)中只能展開一些簡單的實訓(xùn)活動，對化工生產(chǎn)實踐缺乏指導(dǎo)性和實用性。針對這種情況，部分高職院校采購了一定量的實用設(shè)備，但是由于師資因素影響，也無法將這些實用設(shè)備投入學(xué)生的實訓(xùn)，進而制約化工實訓(xùn)效果的提升。

2.2 化工實訓(xùn)教學(xué)的影響因素

高職院?；嵱?xùn)教學(xué)目的在于讓高職學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，提早接觸化工生產(chǎn)車間，了解化工生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)流程，并對不同類型的生產(chǎn)過程進行分類討論和交流，以期逐步提升高職學(xué)生處理問題、分析問題及解決問題的能力，進而為學(xué)生適應(yīng)化工生產(chǎn)需求夯實基礎(chǔ)，以便更好地服務(wù)于社會[5]。但是高職院?；嵱?xùn)教學(xué)，在實踐中仍然受到諸多因素的制約，不利于實訓(xùn)教學(xué)效果的提升。關(guān)于化工實訓(xùn)教學(xué)的影響因素，總結(jié)包括以下幾點：

1）高職化工人才培養(yǎng)方案往往要求企業(yè)同時完成數(shù)十人，甚至是數(shù)百人的全程實訓(xùn)，這是當(dāng)前大部分企業(yè)難以實現(xiàn)。

2）基于高職學(xué)生實訓(xùn)安全角度考慮，企業(yè)往往會嚴格限制學(xué)生的實習(xí)時間和范圍，甚至要求學(xué)生在實訓(xùn)期間只參考教材，不得觸摸具有危險性的設(shè)備和化學(xué)藥劑等，導(dǎo)致高職學(xué)生在實訓(xùn)中處處受限而無法全程參與進來，進而使得化工實訓(xùn)流于形式，不利于實訓(xùn)效果的提高[6]。

總之，上述問題的存在，使高職學(xué)生無法實現(xiàn)化工實訓(xùn)課程目標，導(dǎo)致學(xué)生化工生產(chǎn)實踐能力嚴重不足。在當(dāng)前信息技術(shù)不斷深入發(fā)展的背景下，虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展日漸成熟，被應(yīng)用在化工實訓(xùn)中，可以有效解決傳統(tǒng)實訓(xùn)模式中的各類問題，從而有利于促進高職學(xué)生化工實踐能力的提升。

3 虛擬仿真技術(shù)在高職院?；嵱?xùn)教學(xué)中的具體應(yīng)用

虛擬仿真實訓(xùn)應(yīng)遵循培養(yǎng)實用性人才的原則，結(jié)合當(dāng)前化工行業(yè)對化工專業(yè)人才的實際需求，有機融合理論教育、實驗實訓(xùn)、虛擬實踐等，以促進化工實訓(xùn)教學(xué)效果，為培養(yǎng)化工專業(yè)復(fù)合型人才提供保障。

3.1 實訓(xùn)前完善知識結(jié)構(gòu)體系

在高職學(xué)生虛擬仿真實訓(xùn)之前，化工教師應(yīng)預(yù)留一定的時間，讓學(xué)生進一步完善知識結(jié)構(gòu)體系，主要是供學(xué)生熟悉生產(chǎn)過程的特點、生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝，了解相關(guān)設(shè)備的信息，如結(jié)構(gòu)、工作原理等，以便學(xué)生對化工實訓(xùn)具有一個大致的了解，為后續(xù)參與實訓(xùn)提供支持。在實訓(xùn)之前知識結(jié)構(gòu)體系完善過程中，高職學(xué)生可以進入平臺，閱讀圖文和觀看視頻介紹等，學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)工藝、設(shè)備操作和工藝流程等化工生產(chǎn)知識。在此基礎(chǔ)上，高職學(xué)生需要根據(jù)實訓(xùn)要求，明確自己實訓(xùn)過程中的問題，并寫出實訓(xùn)報告，通過模擬實際訓(xùn)練獲得問題的答案，以達到實訓(xùn)目的。

3.2 化工實訓(xùn)教學(xué)過程

虛擬仿真實訓(xùn)具有在線原因選擇、信息發(fā)布、互動交流、成果展示等功能，對于高職學(xué)生來說，基于在線選擇功能，可以利用電腦、手機等智能移動設(shè)備遠程連接虛擬仿真實訓(xùn)平臺，并進入到實訓(xùn)平臺展開后續(xù)實訓(xùn)操作。在虛擬仿真實訓(xùn)中，學(xué)生可以在三維模擬仿真工廠中工作，并根據(jù)實訓(xùn)要求來選擇合適的虛擬實驗。在模擬工廠中以角色扮演形式與平臺中已經(jīng)設(shè)置好的管理人員進行有效互動，學(xué)習(xí)化工生產(chǎn)安全知識和技能，化工設(shè)備結(jié)構(gòu)、化工設(shè)備工作原理等重要知識點。在虛擬仿真實訓(xùn)過程中，管理人員可以結(jié)合學(xué)生實訓(xùn)課程目標，設(shè)置大量的實訓(xùn)任務(wù)，并按照由易入難的順序排列任務(wù)，這樣一來，高職學(xué)生在執(zhí)行任務(wù)時，完成一個個知識點的學(xué)習(xí)，并可以從中獲得一定的自信心，從而有利于提高學(xué)生的主動性和積極性。不僅如此，高職學(xué)生通過完成所有的任務(wù)，就可以掌握各項實訓(xùn)知識和技能，并在此過程中，輔以仿真軟件可以全面了解化工生產(chǎn)過程、原理、方法等，有利于提升學(xué)生化工生產(chǎn)的實踐能力。

3.3 實訓(xùn)教學(xué)評價過程

學(xué)生完成各種虛擬仿真實訓(xùn)操作之后，虛擬仿真軟件可以同步完成數(shù)據(jù)收集、整理和分析等工作，并將高職學(xué)生模擬實訓(xùn)操作實時數(shù)據(jù)以實訓(xùn)報告方式在線生成出來。在此基礎(chǔ)上，虛擬實訓(xùn)系統(tǒng)將對高職學(xué)生的實訓(xùn)成果進行量化評價，并給予相應(yīng)的考核等級。這樣一來，不僅實現(xiàn)了量化考核高職學(xué)生化工實訓(xùn)效果的目的，還可以明確高職學(xué)生在實訓(xùn)中的不足，從而有利于化工教師調(diào)整實訓(xùn)方案，有針對性地組織高職學(xué)生進行實訓(xùn)，進而有利于促進高職學(xué)生化工實踐能力和知識水平的全面提升。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)模式下的高職院?；嵱?xùn)教學(xué)，仍然存在眾多難題，不利于化工實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提高，進而對高職化工專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了直接性影響。因此，在新時期背景下，高職院?；I(yè)應(yīng)以適應(yīng)化工技術(shù)發(fā)展需求為出發(fā)點，注重化工專業(yè)學(xué)生實踐能力的提升，為提升高職學(xué)生就業(yè)和職業(yè)競爭力夯實基礎(chǔ)。這要求高職院校在化工實訓(xùn)教學(xué)中，明確當(dāng)前高職院?；嵱?xùn)教學(xué)難點和問題，注重教學(xué)方法的創(chuàng)新。而通過本文分析可知，虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，為化工實訓(xùn)教學(xué)提供了一條安全且高效的路徑，既可以彌補傳統(tǒng)化工實訓(xùn)教學(xué)缺陷，又可以讓學(xué)生更安全地完成各項化工實訓(xùn)任務(wù)，從而有利于提升化工實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量，進而提升化工專業(yè)學(xué)生的實踐能力。因此，作為高職院校的化工教師，應(yīng)加強先進技術(shù)和理論的學(xué)習(xí)，將虛擬仿真技術(shù)與化工實訓(xùn)教學(xué)結(jié)合起來，鍛煉高職學(xué)生的化工實踐能力。