化工類高職教育中三維系統(tǒng)仿真的應用

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1三維系統(tǒng)仿真學習是一個系統(tǒng)認知的過程

化工企業(yè)對新員工的培訓首先從工藝開始，只有在了解工藝的基礎之后才能夠進行崗位的學習和培養(yǎng)，這一點是很有道理的。在化工類高等職業(yè)教育教學過程中一般采用的是先單元，后工藝的教學模式，傳統(tǒng)教學組織是學習好單元后再組合成工藝，從教學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)了學院在學習過程中不知道單元為何而學的困惑。只有解惑才能真正走下去。因此，對于三維系統(tǒng)仿真而言，第一個認識就是三維系統(tǒng)仿真學習必須在通曉流程，了解工藝原理的基礎上進行。在教育工程中必須采用情景設計，設計一個系統(tǒng)生產的情景，然后將單元一個個的讓進去，從基礎中來，到基礎中去。這一基礎認識包括對原材料的性質、反應歷程、分離提純手段、儲存需求等各個方面。只有把握了這些基礎內容，才能夠有所分析，從分析中去認知流程感受流程［2］。

2三維系統(tǒng)仿真學習是一個組合銜接的過程

系統(tǒng)由不同的單元組成，這是化工領域的一個基本認識。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)仿真教學中，傳統(tǒng)教學往往習慣從前至后的去疏導流程，從最初的原材料到最終的產品。原材料反應一定得到產品嗎?為什么要這么去組合單元?這一切都不可知。而當我們更多的從最后的工藝要求來反向推導單元的操作要求時就比較明了。如產品合格要精制分離，分離前要得到產品，得到產品前要加熱等等。將這些單元的的操作組合要求或者參數(shù)控制在相應的一個范疇之內，然后先從關聯(lián)的參數(shù)入手，通過范圍的調整控制將關聯(lián)單元調整到一個合適的狀態(tài)，然后再一步步重復組合，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識更加突出，也更能深層次的去把握系統(tǒng)工藝。在教學過程中，我們需要明確我們不是設計一個工藝，而是對現(xiàn)有工藝的一個操作控制，因此，進行逆向推導、強調單元銜接要素是后續(xù)進行精準控制的必要學習過程。

3三維系統(tǒng)仿真學習是一個角色代入的過程

三維系統(tǒng)仿真強調直觀性，這個直觀性是指將現(xiàn)場面向學習者。面向是一個雙向的過程，這個過程也要求學習者將三維系統(tǒng)仿真的場景也作為現(xiàn)場場景來對待。然而往往學習者的心態(tài)卻仍然停留在對待電腦對待軟件這個認識上，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)仿真學習過程中，我們發(fā)現(xiàn)很多三維仿真教學的老師都向學生灌輸一個思想:三維系統(tǒng)仿真就像三維游戲一樣。這樣的認識不夠嚴肅，不是以真實操作的心態(tài)來面對，也就是說學習者的角色代入不夠，或者說是思想認識沒有高度，最終學習培訓效果不理想或者需要花費很多的時間才能達到要求。因此在培訓過程中，我們必須強調角色的代入，強調三維系統(tǒng)仿真就是現(xiàn)場，操作就必須按照規(guī)程來進行，犯錯就是事故。只有這種思想扎根到學生的心里，學生才會將足夠的注意力集中到培訓中去，才會去真正的認識現(xiàn)場。

4三維系統(tǒng)仿真學習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，難就難在設備太多、步驟太多、控制參數(shù)要求太多。對此我們強調一部分可以通過單元的銜接培訓來解決，更多的是在整個的學習中通過進行有度的操控調節(jié)來完成。教學過程中我們將設備、步驟、參數(shù)按照關鍵、重要、一般三大類來進行劃分，對整體的評分系統(tǒng)按照三大類來進行優(yōu)化。對于一般的，強調的有無的過程;對于重要的，強調的是范圍的控制;對于關鍵的，強調的是精準的操作。［4］學生在學習過程中對關鍵部分要求絲毫不錯，重點評分;對重要部分強調可控可調，按范圍評分;對一般部分要求有相關操作，按步驟評分。這樣的一個劃分也成為評分考核的依據，從而降低學生在學習過程中的難度，最大限度的保障學習的內容和要求，也滿足必須和夠用的原則，不拔高，適度操控。

5結論

三維系統(tǒng)仿真作為新興的教學培訓技術，在企業(yè)不斷提高人才素質要求的今天越來越多被學校、企業(yè)選擇成為主要的人員培養(yǎng)方式之一。內容多、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，三維系統(tǒng)仿真將成為仿真培訓的一個主打方向。分析矛盾、正確的將優(yōu)勢在教學過程中發(fā)揮出來是教學培訓過程中不斷探討的內容。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、探討新教法、動態(tài)持續(xù)改進。

作者：劉滔 雷小佳 單位：湖南石油化工職業(yè)技術學院