摘要:文章針對化工類專業課程在教學改革過程中面臨的困難和問題,對應用3D虛擬仿真技術促進課程教法改革進行研究,探討了3D虛擬仿真技術在化工專業課程改革中的作用。
關鍵詞:3D虛擬仿真;化工專業課程;教學改革
中圖分類號:TQ018-4; TP391.9-4; G642
文獻標志碼:A
文章編號:1672-3872(2019)13-0034-01
1化工類專業課程在改革中的面臨的問題
1.1化工行業的特殊性對高職化工類專業人才培養的特殊要求
化工行業是我國國民經濟的支柱性產業,與一般工業相比,化工行業具有危險性高、條件苛刻、生產技術先進和規模巨大等特點。許多化工產品的生產工藝都需要在高溫、高壓的條件下進行,并且原料和產品具有一定的可燃性、爆炸性、毒性甚至放射性。這就對化工生產從業人員的專業素養和安全、環保意識提出了更高的要求。在高職化工類專業課程的教學過程中,除了要注重培養學生專業技術技能,在教學過程中如何更好融入安全、環保意識,培養綜合能力強的復合型人才成為一個最新、最難的課題。
1.2目前高職化工類專業教學面臨的問題
(1)實訓條件的限制,難以實現情境化教學;由于化工生產的特殊性,導致物料及生產過程產生安全及環保方面的負面影響,使得難以實現在實訓室中建設小型模擬工廠,也很難在教學過程巾讓學生感受真實化工生產的工藝過程。另外,化工實訓裝置投資巨大,高校難以承擔巨額建設費用,導致實訓設備老化、落后,更新頻率較慢,實訓條件跟不上現代化工發展的趨勢,教學過程與實際生產銜接不上。
(2)傳統教學模式,難以對接企業崗位;傳統的教學模式,理論與實踐不能有機融合,教學任務不能有效對接化工企業的崗位,教學過程還是停留在理論穿插實踐的模式,不能真正將理論融入到實踐操作巾指導實踐。學生在學習過程中認識不到理論知識對實踐操作的重要性,不能重視理論的學習,最終培養的學生也只是操作熟練,很難有更加廣闊的職業前景。
2將3D虛擬仿真技術用于教學的優勢
3D虛擬現實技術是20世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術,它有3個最突出的特征:交互性、沉浸性和想象性,即虛擬現實的“3I”特性。
2.13D虛擬仿真技術能實現情境化的教學氛圍
將3D虛擬技術應用于化工教學,根據實際生產設備和流程,按照一定的比例進行三維建模,營造與化工企業生產實際類似的場景,能夠使學生在操作過程巾有身臨其境的感受。學生通過在3D環境中行走,仿佛走在真實工廠的生產裝置之中,通過開關閥門、巡檢等操作,更加形象地感受真實工廠生產的氛圍。
2.23D虛擬仿真技術能實現崗位對接操作
在3D虛擬仿真操作中,可以讓學生分別體驗化工生產中不同崗位的操作,既能感受化工生產操作工的崗位操作,又能實現電氣、儀表以及維修崗位的體驗操作,讓學生通過模擬的任務操作,區分化工生產中不同崗位的職責。
2.33D虛擬仿真技術降低了建設成本
3D虛擬仿真技術無需實驗設備,更不用消耗原料,成本大大降低,減輕了學校的資金負擔。且3D虛擬仿真軟件的運行只需要一定配置的PC端即可執行,不需要像建設化工裝置需要巨大的土地資源。另外,由于不需要真實物料生產,也不會造成環境污染。
33D虛擬仿真技術對化工類專業課程改革的促進作用
3.1在課程教學中營造真實的生產環境
3D虛擬仿真的應用,使化工類課程的教學更具有針對性。學生在執行項目任務時,身臨其境,能真實感受生產現場的設備、管線、閥門和儀表等,學生能夠親身進行操作,開關閥門,調節工藝參數。通過教學,學生能更加熟悉化工生產的運行狀況,對化工廠的工藝流程、設備布置都有更加直觀的認識,有助于培養學生的職業技能。
3.2在項目化教學中實訓崗位操作
3D虛擬仿真平臺能支持內、外操聯合操作,通過二維仿真操作系統模擬工廠內操崗位,調節和控制工藝參數,外操配合內操在3D虛擬工廠中進行開關閥門操作,且平臺能實現全流程的巡檢操作,讓學生從角色上理解化工企業各崗位的崗位職責。
3.3提高學生學習的積極性
學生在進行3D虛擬仿真的操作過程中,行走和場景轉換與目前流行的多種3D游戲類似,能極大激發學生的興趣和熱情。在進一步掌握了操作技巧之后,學生在操作過程中還能學會發現問題和解決問題。且通過軟件設置的各種化工異常事故,也能鍛煉學生處理異常事故的能力,提高學生的緊急應變能力。另外,在內、外操協作完成項目的過程中,也潛移默化地培養學生的溝通交流能力和表達能力。
4結論
3D虛擬仿真技術的不斷發展,對職業教育教學模式的革命性影響已經凸顯,職業院校數字化校園建設進入了新的階段。3D虛擬仿真技術對化工專業課程改革的影響更是巨大,由于3D虛擬技術的引進,化工類專業課程的改革必將進入一個新的時代。
參考文獻:
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基金項目:2016年度吉林省職業教育與成人教育教學改革研究立項課題
作者簡介:李麗娜,女,碩士,講師,研究方向:應用化工生產技術。