基于虚拟仿真技术的化工专业课程教学模式与效果评价研究

达海容，陈丽惠

(1.漳州职业技术学院石油化工学院, 福建 漳州 363000;

2.福建省精细化工应用技术协同创新中心, 福建 漳州 363000)

摘 要：虚拟仿真技术是随着信息技术发展而产生的新兴技术,已被各行各业使用。高等教育化工专业课程也引进化工虚拟仿真技术,对课堂教学模式进行了革新。围绕虚拟仿真技术,探讨了化工专业课程教学模式与效果评价研究。

关键词：虚拟仿真技术；高等教育；教学模式；效果评价

0 引言

化工专业作为一门实践性、技术性、应用性、工程性强的学科,其教学过程中的特点和挑战尤为明显。高职院校中,化工专业的教学目的在于培养学生的职业素质和技能,要求学生能够掌握实际的化工技术并应用于生产和管理中。然而,化工过程的复杂性和危险性给实践教学带来了一系列挑战: ①教学成本较高，实验设备的购置与维护等方面相比其他学科严格,需要投入大量资金保证教学的有效性与实验的安全性; ②)教学效率较低,化工实验过程较复杂且时间较长,传统的课堂教学与实验操作难以短时间达到教学效果,对于突发问题,教师解决时间较长,学生无法短时间掌握; ③安全问题有待提高,因教学需要,实验中可能涉及易燃、易爆等危险化学品,一旦发生事故，后果非常严重,对学生的安全和教学活动都会造成重大的影响; ④传统的教学模式需要创新,因为传统教学始终停留在理论层次,无法激起学生的学习乐趣,同时限制他们的发散思维与实践能力提升。

1 虚拟仿真技术在课程教学中的应用

化工虚拟仿真技术应用在高等化工教育中,能模拟出各种复杂的化工生产场景与过程,更加形象化。上课过程中,学生通过虚拟仿真操作,内化教师传授的化工理论知识,锻炼自身的操作实践能力,激发学生的学习乐趣。通过电脑监测学生学习情况,打破纸质试卷测试的传统。在效率与效果方面,虚拟仿真技术更具优势。同时,化工虚拟仿真不受原料、时间、地点等条件的限制,随时随地能够进行虚仿操作。教师机屏幕上也能显示每位学生操作进展与得分,让学生知悉后,还能激发学生学习竞争意识,促进知识的掌握。

教师还能为学生制定个性化的学习方案,打破学生成绩差异较大的局面。例如:A学生无法正确调节丙烯酸甲酯生产项目中的精馏塔塔顶压力,教师会建议此学生重新学习精馏塔的单元知识,将电脑里关于精馏塔的单元设备(拆分、组装、操作规律等)调取出来,认真研究后再去挑战丙烯酸甲酣生产项目。学生也能挑选自己感兴趣的实验项目操作,激发他们对课程学习的积极性,提高学习效率。

化工虚拟仿真在化工专业课程中的应用还能提高学生的实践与创新能力。传统化工实验耗时、耗力、耗成本,而虚拟仿真技术能解决这些问题。学生和老师既不需要接触危险的化学品,保证实验安全,也不必持续消耗实验物品。学生能通过虚拟仿真操作,无限试错,直至最终掌握,提高他们的实践能力。

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