基于模拟炼油厂渐进层次识图教学的探索与实践

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　　摘 要：针对传统教学识图课存在的问题，借助模拟炼油厂实训基地教学资源，探索石油炼制专业学生掌握识图技能的教学模式，改进教学方法、降低教学难度，以达到更好的教学效果。作为毕业后从事石油加工方面专业的学生，识图能力是他们快速胜任岗位工作必须掌握的最基本的技能。
　　关键词：模拟炼油厂 识图技能 教学实施
　　一、工艺识图课传统教学的现状
　　工藝识图课延用传统的“填鸭式”“满堂灌”教学方式，学生面对枯燥的理论知识、复杂的流程图线，缺乏学习的兴趣、产生畏难的情绪，学生不想学、学不会，导致学生学习难。
　　工艺识图需要学生具有丰富的空间想象力。没有立体的实物做参照，学生很难凭空幻想。一个简单的知识，教师讲解数遍，学生仍“云里雾里”，课堂上学生胆怯羞涩、不敢表达，教学任务难以推进，导致教师教学难。
　　传统教学形式，教师主导课堂，学生被动学习，学生的动手能力、语言表达能力、优化创新能力等得不到锻炼，去到企业后还要经过较长时间培训才能适应岗位，增加了企业的用人成本和用工周期，导致企业用工难。
　　二、基于模拟炼油厂炼油工艺识图课的教学尝试
　　我院模拟炼油厂包括原油预处理、常减压蒸馏、石脑油碱洗、反应-再生、分馏、吸收-稳定等的生产装置以及DCS工艺操作仿真系统。它是炼油厂的缩小版，麻雀虽小五脏俱全，具备完整的生产过程，扮演着校园版“工厂”的角色，它的建立让炼油工艺识图课变得有据可依、有物可仿、生动有趣。
　　1.学情分析
　　在校二年级学生，已学过《化工单元操作》、《化工识图与CAD》基础课程，掌握化工生产、化工识图基础知识，能简单绘制阀门、仪表、设备图例和工艺方块图、工艺流程图，经过前期培训具备一定的资料检索、信息提取和团队协作的能力。
　　2.教学环境
　　模拟炼油厂实训基地
　　3.教学实施
　　（1）二维平面模拟炼油厂炼油工艺流程图的认识
　　二维平面工艺流程图比较单一、抽象，因此，在识图课程实施前，学生先参观模拟炼油厂实训基地，直观感受真实生产现场装置流程，教师通过教学软件在课前发布平面图识图任务，学生根据提示及要求观看视频、查找资料、提取讯息，小组成员合作完成任务并形成相应成果。教师巡回指导，各小组展示成果并对每组成果进行评分。学生在为其他小组评定过程中能发觉自己的错误和欠缺的知识。通过讨论、思索、对照加深对平面图识图内容、步骤、流程的认知，课堂气氛活跃，学生学习轻松。
　　（2）二维平面流程图与现场生产装置的对接
　　经过前一阶段的学习，学生只是停留在对生产过程的抽象认识，为了让实际生产流程与脑海中的流程图契合一体，要求学生置身模拟炼油厂现场装置内部，对照图纸观察设备、阀门、管道、仪表等的安装位置和流程走向，认识设备安装、配管规范，弥补图纸识图时的错误。现场指认生产流程并将生产过程形成文字描述，各小组指派代表上台叙述随机抽取的某一工段工艺流程，根据要求进行阶段评分。教师维持秩序、监督安全，学生踊跃参与、大胆展示。
　　（3）现场生产装置与仿真操作流程图的融合
　　不管是二维平面流程图，还是现场生产装置，它们都缺乏生产过程的实际动态特性，融入仿真操作图，通过观察模拟生产中数据的生成、变化，感受逼真的生产运转环境，加深对生产过程和现场装置的理解。学生上机操作，认识设备结构、装置运转模式，区分不同安装位置仪表的图示、作用、功能和控制方式，小组代表解说某一控制仪表的检测点、控制变量、功能、调节阀及调控方法。教师演示、巡回指导、进行过程点评，学生注意力集中、主观能动性增强。
　　（4）模拟炼油厂炼油工艺流程图的绘制
　　在学生已掌握模拟炼油厂炼油工艺生产流程的基础上，将能力从 “会识图”提升到 “会绘图”的层次，要求学生利用CAD软件完成从简单工艺流程图到带控制点工艺流程图，再到设备安装布置图、工艺管线配管图的绘制。教师巡回指导、答疑解惑，绘图成果由组长初步审核，教师完成最终审核，并做好规范配管、合理布局的点评工作。
　　组织绘图竞赛活动，所有同学在规定时间内完成某一工段流程图的绘制，各组选派成员组成评审团，由教师把关进行比赛成绩评定和奖励。学生竞争意识增强，学习斗志爆发，绘图技能得到大幅度提升。
　　（5）模拟炼油厂炼油工艺流程3D模型的组建
　　至此阶段，结合前期积累的“识图”“绘图”能力以及对现场流程熟悉程度，要求学生以小组为单位完成模拟炼油厂炼油工艺流程3D模型的组建，化“空想”为“现实”，学生的抽象思维一步步得到实物认证，对工艺流程的理解不断深化。目睹亲自参与完成的模型成品置于展示柜，学生内心变得自信，成就感油然而生，学习兴趣也越来越高。
　　三、教学评析
　　1.采用翻转课堂教学模式，教师不再占用课堂时间来讲授信息，学生自主完成学习，其自学能力、管理能力、学习效率得到提高，学生选择性对重点、难点知识进行反复攻克，实现了个性化学习。
　　2.融入生产装置内部和仿真流程识读，化抽象为具体，降低了教师的授课难度和学生的学习难度，学生感受生产装置在平面图纸上的映射，挖掘流程图识读的规律和精髓，更加明确学习识图课的意义。
　　3.通过CAD绘图和模型组建提升式的教学组织，将理论知识与实践演习融通合一，加深对工艺流程的解读，学生动手完成绘图与组建，激发学生探索精神和创造能力，做到查漏补缺、扬长避短，为今后学习模拟炼油厂实训操作奠定基石，缩短将来到企业上岗培训时间。
　　4.以小组为单位，通过讨论、展示、竞争的方式完成学习任务。学生的团队协作、语言组织、分析问题能力得到很好的锻炼，综合职业素养得到提升。
　　四、存在问题
　　没有制定全面细致的《学习任务多元化评价表》，没能精确的对每位学生进行过程考核评价。分小组完成任务，容易忽略基础薄弱、不爱表现的学生学习状况。制定更系统、更周到的过程考核评价机制和扫除教学过程中容易出现的盲点是需要更深研究和解决的问题。
　　结语
　　改变以往的教学方式，利用丰富的信息化资源、实训基地和层次分明的阶梯式教学设计，环环相扣、逐级递进达到教学目的。课堂以“学生为主、教师为辅”，每一阶段融入各种活动，改善了学生学习难，教师教学难的问题。学生通过锻炼、积累，全方位提升了综合职业能力，成为更受企业欢迎的人。
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