化工仿真實訓課程的問卷調查與分析

鐘國玉，傅小波，許書瑞，廖文波，徐勇軍，何運兵

(東莞理工學院 化學工程與能源技術學院，廣東 東莞 523808)

1 化工仿真實訓簡介

化工仿真是系統仿真技術應用的一個分支，它以真實的化工單元、工段或工廠為基礎，以仿真機為工具，在計算機上建立動態數學模型來模擬了真實的帶有控制點的設備和工藝流程實際操作?！痘し抡鎸嵱枴肥腔诨し抡婕夹g，適用于化學工程與工藝、應用化學、高分子材料與工程專業的一門具有認識性、操作性的集中實踐課?；し抡鎸嵱柊ㄒ韵氯齻€方面的實訓，化工單元過程實訓，如：精餾、換熱、吸收、固定床反應器等；化工工藝流程實訓，如：常減壓精餾工藝、催化裂化工藝、煤制甲醇變換工藝、合成氨工藝等；化工安全實訓，如：化工裝備危險性仿真、火災與爆炸仿真、有毒有害氣體擴散仿真等。通過仿真實訓，學生加深對化學工業及化工企業生產過程的理解，增強實踐動手能力與事故及安全應急處理能力，為將來從事化學化工相關行業奠定基礎。由于該課程注重工程概念與實際生產問題，應用性較強，且課程中涉及到的大量前置課程的工程觀點、原理和方法。因此，為了完善和改革化工仿真實訓課程，提高教學質量，使學生真正地掌握化工生產過程，我們對我校2016級應用化學專業共135名學生進行問卷調查及分析，以期為化工仿真實訓教學的內容和形式提供改革依據。

2 調查內容、對象及方法

本次調查以問卷的形式，分別從以下五個方面：1)學生對課程的學習興趣，2)課程的重要性和作用，3)課程的難度與難點，4)課程的內容與教材，5)課程的教學方法與改進，具體設計了16個問題。東莞理工學院2016級應用化學1、2、3班共135名學生參與調查，當場回收調查問卷，不符合要求的問卷不計入統計結果，共發出135份，回收135份，有效問卷135份，有效率達到100%。

3 調查結果與分析

3.1 學生對課程的學習興趣

大多數學生對化工仿真實訓課程感興趣，其中21%的學生很感興趣，69%的學生較感興趣，只有10%的學生完全不感興趣。學生對于本課程學習的兩套裝置的興趣差不多，對常減壓蒸餾裝置的興趣(54%)略高于催化裂化(44%)。這可能是由于常減壓蒸餾裝置是其他課程中介紹較多，也是較簡單的一套裝置。學生在學習過程中最感興趣的部分，其中54%是各單元操作的關聯，23%是裝置實際工作的狀況，13%是工藝流程，剩余10%是關鍵設備。各單元操作之間的聯系是學生的興趣點，也正好是本課程中的難點。要想掌握好這一點，首先需要學生深入理解各個單元操作的基本原理，其次需要學生理解整個工藝流程，最后需要學生熟悉關鍵設備的工藝參數及其影響因素。以上調查說明學生對該課程存在內在的學習動力，能夠激勵學生主動、積極地學習該課程，而教學過程中各單元操作之間的聯系是教學重點之一。

3.2 課程的重要性和作用

學生對化工仿真實訓課程的認知中，51%的學生認為非常重要，41%的學生認為比較重要，僅有8%的學生認為不重要。49%的學生認為學習本科最大的作用是加深專業知識的學習，38%的學生認為最大作用是擴展了知識面，7%的學生認為能夠了解本專業的就業情況，還有6%的學生僅僅是為了完成學生。83%的學生認為該課程對于化工相關工作有一定幫助或很大幫助(分別為65%和18%)。綜上可見，大部分學生對開設本課程重要性有所認識。但還是有部分學生對本課程具體的作用還缺乏了解，認為本課程僅僅能夠擴展知識面?；し抡鎸嵱栒n程是學生了解本專業實際工作情況的重要途徑，大部分學生都認為本課程的學習對化工方向的工作具有幫助，但還

有少部分同學不確定，甚至認為沒有幫助。

3.3 課程的難度和難點

在對課程學習難度的調查中，認為課程容易的占23%，比較容易的占57%，比較難的占19%，很難得占1%。對課程具體的難點，38%的學生認為是對閥門的精細控制，19%的學生認為是對工藝流程的理解，11%的學生認為是閥門、設備的尋找。而對學習化工仿真實訓課程困難的原因，認為相關基礎知識差的占41%，認為內容過于抽象的占33%，認為內容過多的占14%，認為學習注意力不集中的占12%。綜上所述，學生普遍認為課程的難度不高，但對涉及課程核心的各單元操作的關聯和工藝流程的掌握還遠遠不夠。這既是本課程的難點也是學生最為感興趣的部分。而學生之所以對這兩個難點掌握不好，主要是由于相關的基礎知識較差，且缺少工程思維去理解各單元操作和工藝流程。

3.4 課程的內容與教材

對于選用的教材，認為內容、難度合適的學生占77%，認為難度較小、內容較少和難度較大、內容較多的學生分別占12%和11%。對于學時安排和教學內容學生們普遍認為較為合適，此項占比為62%，認為內容不足、學時少的占34%。本課程目前采用16學時、連續2天的授課方式，該授課形式和特別是授課學時被大多數43%學生肯定，28%的學生認為可以調整為每周2節課，剩下29%的學生則認為應該增加學時到32。以上結果表明，本課程在教材選用、學時和教學內容上都較為合適，但還是有少量同學認為學時和內容可以更為的充實。

3.5 課程的教學方法與改進

本課程長期使用多媒體課件講授、教師實機演示并配合學生實機操作的教學方式，此授課方式得到了絕大多數學生的認可，69%的學生認為這是最好的授課方式。對于本課程需要改進之處，52%的學生認為要提升教學硬件、29%的學生認為要改進教學方法、17%的學生認為要調整教學內容。最后對于具體教學硬件方面存在的問題，48%的學生認為是電腦系統問題，32的學生認為是學生機的硬件差，18%的學生認為是多媒體效果差。綜上所述，化工仿真實訓課程目前采用的教學方法合適，主要需要改進的是教學硬件，特別是學生機的軟件和硬件。

4 小結

通過以上的問卷調查及數據分析，我們獲得了我?！痘し抡鎸嵱枴氛n程的寶貴信息，為課程建設及教學改革工作提供導向，總結如下：

(1)學生對本課程中介紹的兩套裝置都較為感興趣，特別是對其中各單元操作的關聯最為感興趣，是以后教學的重點。

(2)學生對課程的重要性認可度高，該課程能夠加強學生的專業知識、擴展學生的知識面、并有利于學生畢業后的實際工作。

(3)本課程的整體難度不大，但其中各單元操作的關聯以及工藝流程是難點，需要加強相關基礎知識的教學，強化學生的工程思維。

(4)本課程的教學內容、教材選用和學時數都較為合適，鑒于實訓教學的特點，較為時候采用連續教學。

(5)本課程最適合采用的教學方式是多媒體課件講授、教師實機演示并配合學生實機操作，教學過程中的硬件對教學效果影響很大，特別是學生機的硬件和軟件質量必須得到保證。