仿真操作在化工单元操作课程中的应用

仿真操作在化工单元操作课程中的应用

仿真操作在化工单元操作课程中的应用 篇1

姓名：班级；学号：XX XX班 XXXX

目录

一、实训内容

1、精馏塔仿真

2、液位控制仿真

3、吸收解吸仿真

4、萃取仿真

5、灌区仿真

6、真空仿真

二、仿真总结

一、实训内容

1、精馏塔仿真

1.1操作原理：

精馏原理精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动，在互相接触过 程中，液相中的轻组分逐渐转入气相，而气相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过程，也伴随着传热。在恒定压力下，对单组分 液体在沸腾时继续加热，其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说，在恒定压力下，沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言，在恒定压力下，溶 液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高，溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较，溶液气液平衡的一个特点是：在平衡态下，气 相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下，气相中的低沸点组分的浓度高 于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡，把恒定压力下的平衡温度 称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液，则把平衡温度称 为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同 一气相和液相来说，露点温度与泡点一般是不相等的，前者比后者高。

1.2工艺流程：

进料及排放不凝气 启动再沸器 建立回流 调整至正常

1.3仿真图：

2、液位控制仿真

2.1操作原理：

缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。

罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。

罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50%左右。

2.2工艺流程：

缓冲罐V-101充压及液位建立 中间罐V-102液位建立 产品罐V-103建立液位

2.3、仿真图：

3、吸收解吸仿真

3.1操作原理：

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体(吸收剂)中的溶解度不同,来分离气体混合物。被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

3.2工艺流程：

充压：

吸收塔进吸收油： 解吸塔进吸收油： C6油冷循环：

向D—103进C4物料： T—102再沸器投入使用： T—102回流建立： 进富气：

3.3仿真图：

4.萃取仿真

4.1操作原理： 将一定量萃取剂加入原料液中，然后加以搅拌使原料液与萃取剂充分混合，溶质通过相界面由原料液向萃取剂中扩散，所以萃取操作与精馏、吸收等过程一样，也属于两相间的传质过程。搅拌停止后，两液相因密度不同而分层：一层以溶剂S为主，并溶有较多的溶质，称为萃取相，以E表示；另一层以原溶剂（稀释剂）B为主，且含有未被萃取完的溶质，称为萃余相，以R表示。若溶剂S和B为部分互溶，则萃取相中还含有少量的B，萃余相中亦含有少量的S。

4.2工艺流程：

灌水

启动换热器 引反应液 引溶剂

引C421萃取液 调至平衡

5.灌区仿真

5.1操作原理：

产品从上一生产单元中被送到产品罐，经过换热器冷却后用离心泵打入产品罐中，进行进一步冷却，再用离心泵打入包装设备。

5.2工艺流程：

日罐进料 日罐建立回流 冷却日罐物料 产品罐进料 产品罐建立回流 冷却产品罐物料 产品罐出料

5.3仿真图： 6.真空仿真

6.1操作原理：

在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。

6.2工艺流程：

液环真空和喷射真空泵灌水

开液环泵

开喷射泵

检查D425左右室液位 开阀V427,防止右室液位过高.二、实训总结

本次实训，由两周上机操作组成，通过此次两周的仿真实训，能让我了解化工单元设备的结构特点、工艺过程的组成、控制系统的组成、管道的走向、阀门的大小和位置以及相关控制，让我对吸收解析，液位操作，精馏塔，萃取等有了更加深刻的了解和认识。本次的仿真实习让我对工厂的相关设备的开关车流程有个大致的了解，在仿真模拟训练中总结生产操作的经验，吸取失败的教训，为以后走上生产岗位打下基础。

仿真实习，让我们了解到，在化工生产中，如何有序高效的进行组织安排，模拟了整个企业的运作操作流程。而本身是遵循着由出现问题，分析问题，解决问题一个循环的过程。在这个过程中，我用心学习，发现问题，并解决问题，确实学到了很多。

通过此次仿真实习，我悟出了几个要点：

1.在进行手动开车前一定要进行预习，要熟悉工艺流程、熟悉操作设备、熟悉控制系统、熟悉开车规程。以免进行错误操作，浪费时间，使自己不能很好的掌握所学习的内容。

2.在操作时切忌大起大落，为了加快操作速度，减少操作时间，如果贪快贸然加大控制量，很可能会由于系统的惯性，使得生产情况超出基本限度，发生报警，最后生产出不合格产品，甚至导致设备故障，以致发生危险。因此在操作生产中一定要按照要求来，不能贪功冒进，要有耐心，不能急于求成。

3.在进行开车前，我们要仔细的把开车前的准备工作做好，不能怕麻烦而忽略准备工作。这很可能是产品是否合格，甚至生产过程是否安全的要点，决不能忽略。

仿真操作在化工单元操作课程中的应用 篇2

近年来,高职院校已经将仿真技术引入教学环节中［3 －5］,尤其在 《制药单元操作》这门工学结合课程实施与改革过程中,令我深深体会到将理论教学、仿真操作、工厂实训三者有机结合起来,不再是教师单一的知识传授,而是同步进行学生实际操作能力训练,实现任务驱动与项目教学并举的工学结合教学新模式,已然收到良好的教学效果。本文对仿真技术在 《制药单元操作》工学结合课程中的实施应用进行分析和总结,同时分享对该门课程教学中的一些认识和体会,仅供大家参考。

1《制药单元操作》 工学结合课程简介

《制药单元操作》这门课程是生化制药技术专业核心课程,以多个学习项目为载体,结合实验小试、仿真操作与现场观摩,使学生熟悉制药生产过程。这里以 “制药用水的制备”单元操控为例作以介绍。通过这个单元的实训,使学生们明确饮用水、纯化水及注射用水的区分和用途,熟悉纯化水、注射用水制备的生产装置和工艺流程,以及了解纯化水系统的标准操作规程。在此基础上在仿真操作系统中进行操作练习,进一步加深对制药用水的制备工艺流程的理解和认识。其中再接合学生到制药企业去观摩实际的生产工艺运行过程,使学生们彻底理解和掌握制药生产中这一重要的操作单元。

2 仿真操作在 《制药单元操作》 工学结合课程中的实施

这门工学结合课程的精髓就是将理论教学、仿真操作、制药单元操作实训三者有机结合起来,其中我们在仿真操作实施环节总结几点经验:

2. 1 理论教学与仿真实训有机结合

由于这门课程需要安排在安装了仿真操作系统的专业机房进行实施教学,如果以软件操作为主要教学方式,学生们面对熟悉的电脑,在操作过程中通常会以玩游戏的方式对待仿真训练,在操作的过程中太简单机械,只是死记硬背各个阀门的位置,按照操作步骤去点击开阀门、关阀门,而根本不知其原理,不了解工艺流程,不会分析问题和解决问题,更没有与工厂实际操作相结合,这样根本达不到预期的实训效果。

然而在教学计划中,将专业理论课与仿真操作相结合进行安排,将会使学生们更加深入的理解和掌握制药生产工艺的基本原理。即在教学饮用水、纯化水及制药用水的区分与应用,纯化水制备的原理、生产装置和工艺流程的理论知识之后,集中8 ~12 课时进行反渗透法制纯化水的单元仿真操作训练及测试。然后再进行教学注射用水制备的原理、生产装置和工艺流程的理论知识,再安排集中8 ~12 课时进行多效蒸馏制注射用水的单元仿真操作训练及测试。这样安排学生在刚刚学习过理论知识之后,即参加仿真训练,可以使学生在理解工艺流程的原理基础上,进行仿真操作的训练,更有利于学生对 “制药用水的制备”这个单元有深入的理解,从而达到对该学习单元的熟练掌握。

2. 2 聘请企业人员作为兼职教师

培养人才的关键在于要有一支理论知识扎实、实践经验丰富的教师队伍,虽然校方承担工学结合类专业核心课程的教师基本大都是具备企业工作或实践经验的,基本熟悉生产一线的工艺流程。但是,对于某一位教师可能只熟悉某一领域的生产现场,不能做到面面俱到。为此,校方特别聘任我为兼职教师为学生们讲授这门课程,我在制药企业工作多年,对于制药生产的各个环节的工艺流程与实际运行状况非常了解。将我的实际工作经验与这门课程的理论知识相结合为学生们教学,收到非常好的效果。

在教学中,我结合实际生产工艺过程,讲授石英砂过滤器、RO反渗透纯水机等专业术语,以及生产中可能遇到的问题,如发生故障时,设备的应急措施等,使学生们对于生涩难懂的制药专业术语更易理解。同时,我将各个蒸发器、冷凝器等设备的布局、各个阀门的位置及各个排放管路的走向拍下现场照片,并且配以文字说明其名称和相应的用途,制作成PPT为学生们展示进行辅助教学。我发现结合车间现场拍摄的照片为学生们讲授制药用水制备的原理、生产装置和工艺流程的理论知识,使学生们更好的将计算机中的流程画面与现场装置联系起来,充分调动了学生的学习兴趣和热情,学习效率明显提高,大大地加深学生对工艺流程及设备的认识和理解。

2. 3 评分环节优化

在以往的教学中,往往存在一个问题,就是学生们经过认真的反复练习后,都能够熟练操作仿真系统,发生错误的几率较小,导致全体学生分数基本接近满分,这样就会出现测评结果拉不开梯度的问题。

针对这一问题,我们进行了两点改进,首先在测试试卷中加入一定比例的理论知识题目,一般为该仿真模块操作涉及到的原理、概念和设备等知识。然后,在仿真操作过程中设置相应的思考题,学生在操作过程中会自动跳出一些思考题,只有答完思考题才能进行下一步的仿真操作,将这些思考题的对错也计入最后仿真操作的评分系统中。这样安排即可以使学生更加深入理解相关的原理、生产装置和工艺流程的理论知识,也增加了仿真操作练习的趣味性,最终可以使学生们的分数拉开梯度,使评分更加真实的反应学生们的掌握程度。

2. 4 仿真操作训练与制药企业现场观摩相结合

仿真实训毕竟不是对真实系统进行操作,安排学生接触到制药工厂真实生产情况是必要的。我们在教学计划中,在仿真操作的训练之后,随即安排1 周课时,安排学生到我所在的制药企业进行现场观摩这个环节,将已经熟练掌握的仿真训练与制药企业生产现场结合起来,使学生将刚刚操作过的流程画面与企业生产现场装置和工艺控制联系起来,这样有助于加深学生对实际的生产装置、生产工艺、生产条件等情况的理解,为学生真正进入企业工作实践打下坚实的基础,有助于培养学生成为真正的高技能、应用型人才。

3 结语

化工单元操作课程教学探索与实践 篇3

1 结合专业特点整合教学内容

传统的教学内容包括流体流动、流体输送机械、非均相物系分离、传热、蒸发、气体吸收、液体精馏、固体干燥等多个操作单元,内容庞杂,信息量大。但对开设化工单元操作课程的专业而言,不同专业的培养目标不同,对教学内容和学时要求亦不一,在一定时间内将所有的单元操作讲授给学生是不现实的[2]。因此,不同学校应该根据培养体系和学生层次确定本课程的教学深度和具体课时,不同专业应根据专业特点和需求,制定适合本专业的教学大纲,对教学内容进行适当的调整。环境监测与治理技术专业以培养环境监测、污染治理、环境保护等高级专门人才为目标[3],根据单元操作在环境科学领域内的实际应用,在化工单元操作课程的学习过程中,我们将课程内容进行整合,重点讲授与专业行业相关的流体流动、流体输送机械、非均相物系分离、传热、气体吸收等内容,注重离心泵、风机、换热器、吸收塔等相关设备的设计选型和实际操作能力培养。在教学过程中弱化理论公式推导,强化单元操作在工程中实际应用,及时根据专业和行业发展补充教学内容。

2 应用多种教学方法与手段

2.1 模块式教学

本课程中各单元操作既相对独立又相互关联,根据各单元遵循的基本规律和原理异同分模块教学。按照环境专业对本课程教学内容的选择,其重点在“三传”,因此形成由动量传递、热量传递、质量传递和非均相物系分离四个模块组成的教学体系,每个模块包含若干子块,每个子块均由基础理论模块与实践训练模块组成,实验项目与基础理论教学保持高度一致性。以动量传递为例:其中涵盖流体动力学、化工管路基础、流体输送机械、流体流量测定等子块,与之相对有流体阻力测定、绘制离心泵特性曲线、离心泵和管路拆装等实践项目。分模块教学有利于学生对知识的理解和融会贯通,通过实践训练亦可加强学生对理论知识的掌握,锻炼学生的思维能力和实际操作能力。

在基础理论知识模块的教学过程中,将一个单元操作的知识有机的结合起来,以具体的工程任务为驱动,将理论知识贯穿于学习情境和实践项目中,例在流体输送模块,提出请同学设计解决在一定条件下为某小区供应饮用水的命题,进而与同学一起分析问题,提出待解决的问题,引出本模块的教学内容后学习新知识;在每个单元操作学习结束时,对列举的工程案例教学进行总结评述,引导学生归纳、总结,使学生开阔视野,深入思考,增强工程观念,提高分析问题和解决问题的能力。

2.2 联系实际案例教学

化工单元操作内容抽象,初学者理解起来相对较困难。在教学过程中通过列举生活实例,有利于学生理解基础知识点,提高学习兴趣和积极性,如在流体输送机械单元,讲到“自然状态下水往低处流,当需要将居民小区的生活污水集中输送到高处的水处理厂,如何实现?用泵输送,什么类型的泵?”。笔者在教学过程中还常用开篇案例法[4],即在每个单元操作的开篇,列举该单元操作在环境领域的工程实例,使学生明确该单元操作在行业中的应用背景、学习本单元操作的目的,如将污水处理系统中泥砂颗粒物去除、污泥脱水与非均相物系分离模块中的重力沉降、板框压滤机等内容相联系,引导学生思考和学习,提高学生学习兴趣。

2.3 多媒体课件教学

化工单元操作课程内容涉及较多设备结构和操作原理,学生对知识的理解能力有限,依靠传统的板书和讲授已不能适应新时代的教学需求。使用多媒体课件学习化工单元操作课程,通过文字与图片能够在短时间内直观地呈现教学内容,促进学生对知识信息的理解,有效激发学生的学习热情和上进心,巩固课堂教学质量[5]。另外,利用多媒体播放视频、动画等形式可清晰的演示相关生产工艺、设备装置及控制技术,弥补缺少工程现场环境感受及实际经验的缺陷,为学生毕业走上工作岗位提供必要的实践知识[6]。采用多媒体课件教学时课件质量的优劣对授课效果具有重要的影响,因此教师要根据专业特点和学生的知识层次精心制作教学课件,形象生动地展现教学内容,并及时根据课堂教学氛围和学生对知识的掌握程度修改、完善教学课件。

2.4 通过例题与习题加强学生对知识掌握

化工单元操作课程公式多,学生在学习中常常会感到枯燥无味,学无所用,从而产生厌学情绪[7]。例题和习题是学生对理论知识的初步应用和实践,通过解答实际工程相联系的题目,不仅能够加深学生对理论知识的理解程度,而且可锻炼其归纳推理和解决实际问题的能力。化工单元操作属于工科学科,强调用自然科学的规律来考察、解释和处理工程实际问题,注重理论与实际的结合,因此在例题和习题中,通过选择贴近专业及行业的工程案例可强化学生对单元操作实际应用的理解,教师亦可从例题的解答程度中了解教学中存在的问题和学生学习中的薄弱环节,适时做出教学调整,使课堂教学更具有针对性。

3 强化经济观念和工程观念培养

化工单元操作教学中常涉及工艺选择、设备选型等问题,完成同一操作任务可能有多种选择方案,同样的单元操作也有多种类型操作设备,因此学生在学习过程中可直接接触工程经济性问题,这对培养理工科学生工程经济观念具有重要作用,在日常教学中应有意识地予以强化,使学生更好地掌握化工单元操作的基本教学内容精髓,达到提高教学效果的目的[8]。例如:确定输送管路直径对降低设备费用和操作费用具有十分重要的意义,管径小,流体流过管道阻力大,动力消耗高,操作费用增加,管径增大,管路设备费用随之增加,因此适宜的流速需根据经济权衡决定。又如:输送流体机械有离心泵、往复泵、涡轮泵等,在能用条件下,通常选择离心泵也主要是从经济角度考虑[9]。

此外,化工单元操作是一门工程性很强的课程,涉及诸如经验参数法、量纲分析法、经验公式法、试差法等多种工程处理方法。应在具体知识的传授中强调工程处理方法及应用,培养学生的工程观念和应用工程方法处理问题的能力。在教学中让学生转变理科思维中的精确观念,掌握工程上近似处理的思想和方法,学会用经验参数等方法解决实际问题,使学生牢固树立工程意识,为本专业后续工程治理类课程的学习和将来的就业奠定基础。

4 教材改革

目前,我国大部分环境专业院系通常选用化工类专业使用的化工单元操作教材。就内容而言,现有的教材不能充分体现出环境科学专业的特点,教材中的实例较为陈旧,实用性不是特别强[10]。在环境科学日新月异的今天,编写出一本既少而精又与环境专业紧密联系的化工单元操作教材显得格外迫切。新教材应注意针对不同层次学生的知识能力分类编写,同时富含专业相关的案例,强调工程性并与实际职业活动紧密联系,这不仅既有利于学生理论联系实际,也能扩展学生的知识面,提高其对工程实际问题的认知和分析能力,此外,新教材的内容要适应时代的发展,具有开拓性和前沿性,应该反映出本行业和本专业的新技术、新工艺等。因此,亟待从事化工和环境治理的专门人才编写出适合环境科学专业使用的化工单元操作教材。

5 结 语

实践证明:结合环境科学专业特点有针对性选择教学内容,通过灵活应用实际案例教学、多媒体教学、强化例题和习题学等多种教学方法,能显著提高学生学习积极性和教学质量,结合专业工程实例能够培养学生的工程观念和经济观念,为后续工程类课程的学习和工程经验的积累奠定一定基础,但学生学习的主观能动性还有待于进一步加强,希望通过以后的探索和教学实践不断完善教学体系和方法,能够全方位培养和激励学生学习的主动性。

参考文献

[1]刘爱民,王壮坤.化工单元操作技术(第一版)[M].北京:高等教育出版社,2007:2.

[2]张春勇,郑纯智,文颖频.环境工程专业化工原理课程教学改革探索[J].江苏技术师范学院学报,2008,14(1):74-76.

[3]张晓.高职高专环境科学类专业的实践教学改革探讨[J].江苏广播电视大学学报,2006,16(7):82-83.

[4]贾绍义,夏清,吴松海,等.工程案例教学法在化工原理课程教学中的应用[J].化工高等教育,2010(3):78-81.

[5]张志贤.多媒体教学方法在网络高等艺术教育中的运用[J].江苏广播电视大学学报,2008,19(5):33-34.

[6]王宁章,覃团发.注重实效合理使用多媒体教学[J].广西大学学报:哲学社会科学版,2005,27(z1):73-74.

[7]许可,牛俊玲,刘军,等.环境工程专业化工原理教学改革[J].科技创新导报,2009(34):128-130.

[8]周伟.化工原理教学中经济观念培养的几点思考[J].广西轻工业,2010(7):143-144.

[9]吴景雄,周锡堂.化工原理教学中技术经济意识的培养[J].化工高等教育,2007(5):78.

仿真操作在化工单元操作课程中的应用 篇4

关键词：化工单元操作,准车间,五个能,教学方法

化工原理实验是化工类专业的一门重要的基础实验课,它是理论的重要补充和辅助、验证和深化。它由几个单元操作(精馏、萃取、吸收、恒压过滤、传热、干燥、流体输送)组成[1]。

化工单元操作的几个项目在化工应用型本科人才培养中具有重要的地位和特殊的作用。为此,银川能源学院探索了一种以学生为中心,以满足应用型、技能型人才培养为需要,以利于学生综合素质提高为目标的“准车间、五个能”教学新模式,在化工单元操作项目中进行了教学实践,取得了一些有益的成果和初步成效。

一、研究与实践“准车间、五个能”教学法的必要性

实验教学除了用来检验或验证理论知识外,更为重要的是对理论知识的综合应用,但随着学生规模的不断扩大,现代化工技术的发展以及对人才需求的变化等,传统实验教学模式已暴露出很多不相适应适的地方和问题。

1. 在传统教学方法是以教师为中心,老师“讲”学生“听”。

老师先将实验目的、实验原理、实验步骤、工艺流程讲一遍,有的亲自演示一遍,一些关键步骤甚至由教师帮助完成,俗称为“保姆式”教学。导致学生不积极、不主动、不思考。动手也是简单机械化、“照葫芦画瓢”地操作,对专业知识不理解、对设备不熟悉[2]。

2. 传统教学方法是将学生笼统的分成几个小组,每个小组(4~5人)一起做实验,这样难免会有“浑水摸鱼”、“乱竽充数”的学生,甚至有学生在设备旁站了一节课,没动手、没动脑。

对于操作数据那就是小组“共享”,谈不上数据的意义及影响。对于实验报告那就是相互抄袭。

3. 传统教学方法学生总是处在被动状态,严重影响学生对实验的兴趣和独立操作能力、创新能力及处理应急能力的培养。

欲解决上述问题,满足多层次、多样化、高素质的化工应用型的人才培养要求,迫切需要引入新的实验教学模式和方法。为此,银川能源学院对化工单元操作实验的教学方法与相对应的实验考核办法进行了改革与实践。

二、“准车间、五个能”教学法的实施

“准车间”即无法完全复制车间现场情景,只能在现有设备基础上模拟生产现场、生产过程并营造的一种氛围,同时同学们扮演着车间各岗位各工种的角色,是之谓“准车间”[3]。“五个能”即同学们在此教学过程中锻炼了多方面能力,主要有能绘图、能操作、能维修、能讲解、能防范,制定具体的教学法。

1. 定岗位、分任务(分工不分家、全员全角色参与)。

按五个人分成一个班小组,一人为班组长(兼),五个人分别定岗位———绘图(工艺员)、操作(操作员)、维修(维修员)、讲解(讲解员)、监督(安全员)。

2. 具体操作步骤。

第一步:“摸管线”、“跑流程”。通过边画边摸熟悉装置、工艺流程、设备、熟悉设备的型号、大小、名称等。后由工艺员负责检查指导小组其他成员的流程图,如其他成员有不画的、画的不好的,工艺员的成绩也会受到影响。通过这一步来锻炼学生的绘图能力、熟悉了装置、熟悉了设备、了解了工艺流程等。第二步:放手、不撒手。指导教师放开手让学生大胆去操作,需强调:(1)注意安全事项;(2)容易损坏设备的操作;(3)带着问题操作;(4)在操作中要做到六个点:表扬多一点、微笑多一点、衣着美一点、精神振一点、方法巧一点、情绪稳一点,老师主要是引导,起到一个“打火机”、“味精”的作用来点燃同学们学习的兴趣和激情,将枯燥的学习氛围调制成美味的盛宴。同样专职的操作员不仅自己要会操作,还要负责指导其他同学会操作。通过这步来锻炼他们的动手操作能力、独立思考的能力及来调动他们的积极性和主动性。第三步:轻易不求人。出现设备故障、不正常现象让他们自己分析解决(也要故意设置故障和不正常现象),通过这一步来锻炼他们的分析问题、解决问题能力。第四步:学生当“老师”。让学生对着装置讲解整个装置的工艺流程或操作步骤等,通过这一步检验他们对装置的熟悉程度,同时锻炼了他们的心里素质、表达能力。作为老师我们要欣赏同学们,用“放大镜”来看他们的优点、用“反光镜”来看他们的缺点、用“显微镜”让他们去彰显自己的个性。第五步:生产再忙、安全不忘。查同学之间在操作的过程中是否文明、规范的操作,在操作的过程中是否有安全事故、安全隐患,是否正确使用、存放、处理试剂、仪器。从而来增强学生的安全意识、责任意识、大局意识。

三、实验考核评价监控体系

课题组将实验成绩按出勤(10%)、实验报告(30%):分别数据真实、规范(10分)、独立撰写(10分)、产品质量(10分)、课堂表现(60%):分别绘图(10%)、操作(20%)、维修(10%)、讲解(10%)、安全(10%)三大部分组成。在其期间指导老师应在每一环节中边巡视边纠正后考核。在每一环节中,考核专职的工艺员、操作员、维修员、讲解员、安全员时如自己不懂(没完成)视为不合格,在该环节中如其他同学有一个不合格,扣去专职负责人该项的5%分值,如两个以上同学不懂(没完成),扣去专职负责人该项全部分值。

四、“准车间、五个能”教学法效果分析

经实际运行二轮,期间又经多次调工程研、反复修订、完善、总结后,学生普遍反映这种教法新颖、实用,教学过程紧而有致,教学效果明显见效,充分调动起了学生的积极性、主动性,发挥其主观能动性,激发其创新潜能,增强实践能力,促进学生知识、能力、素质综合发展。

从以往学生的听、做(传统教学法),到现在研究实践的画、做、修、讲、问(“准车间、五个能”教学法)。从以往老师是课堂上的主角、主讲到现在学生是课堂上的主角、主讲(让学生当老师,学生讲,老师听)。此教学法充分调动起了学生的积极性、主动性,来锻炼学生的绘图能力、动手操作能力、独立思考问题、分析问题、解决问题能力、口头表达能力、概括能力、创新能力、心理素质及团结精神等。从而提高了实验教学质量,达到了教学目的与要求。

参考文献

[1]朱对虎.浅谈化工原理实验教学的点滴体会[J].教育教学论坛,2012,47(4):250-251.

[2]袁志国,刘有智,李同川.化工原理实验开放式教学探索与实践[J].广东化工,2011,38(3):207-208.

仿真操作在化工单元操作课程中的应用 篇5

随着现在网络的发展, Flash动画技术也在飞速发展。Flash动画的动画控制技术一直是Flash动画的一个非常重要的方向。虚拟仿真, 不仅能够生动形象的模仿实验实训过程, 完全调动学生的主动性, 更重要的是可以在学校在实验室硬件条件不足下解决问题, 同时也可以大量减少教学的硬件投资。它不仅广泛的应用于中学课件制作中, 更广泛应用到水电站虚拟安全仿真的研究中, 下面讲述的就是通过Flash代码控制实现模拟开关安全

1 预期效果与功能显示

如图1、图2所示。

功能:正确操作:带上安全手套, 使用鼠标点击右边图形的安全手套, 当松开鼠标的时候, 进入如图2所示, 将手柄打下, 点击下一步进入后面操作。错误操作:不用安全手套拉下手柄, 点击下一步弹出如图3所示的错误操作提示。

2 制作步骤

2.1 绘制实验矢量图形

1) 安全手套的绘制

如图4、图5。

步骤:

第一步:先将原图导入到舞台, 放到底层锁住, 再新建一个图层, 用来画矢量图。

第二步:新建一个层, 使用[钢笔工具], 照着底图将基本形状勾勒出来, 并用[选择工具]调整形状, 再填充相应的颜色。

第三步:按照2) 中相同的方法, 绘制手套的高光部分使其更立体。选择[椭圆工具]画手套口部分, 调整位置。

2) 拉闸开关图形的绘制

第一步:通过矩形工具以及圆形工具将拉闸开关的基本雏形绘制出来;

第二步:填充颜色, 把手是黑灰色, 底板为灰色的过渡色;

第三步:制作高光部分, 高光部分的颜色调节如图7所示;

3) 下一步动态按钮制作

按钮是控制动画的关键, 它的绘制相对的重要。一个完整的按钮对其不同时期的作用, 在绘制过程中有一个变化的过程。如图8所示;

按钮的变化过程分为四个阶段, “弹起”、“指针经过”、“按下”、“点击”,

每个阶段都可以相应的做一些变化。按钮又由两部分组成, 底部的矢量图形与文字, 它们可以做一些大小、颜色与形状方面的变化。

绘制按钮一般使用到的工具是[矩形工具]、[椭圆工具]、[填充变形工具]以及[文字工具]。矢量图形, 只要熟练掌握基本的工具及效果的表现, 大体都能将原图转化成矢量图。

2.2 元件动画以及场景的设置的制作

1) 错误提示框元件的制作

错误提示框要求是一闪一闪的红色提示框, 制作在第二关键帧变红的逐帧动画。具体关键帧布置如图9所示。

2) 手柄影片剪辑的制作

新建影片剪辑取名手柄, 在手柄元件中建立两个关键帧, 一个放置手柄在上面, 一个放置手柄往下的关键帧, 第一个关键帧设置停止;

将手柄元件拖入底板上面, 如图10所示。

3) 安全手套按钮的绘制

新建按钮元件, 将制作好不同动作的手套矢量图放到按钮的弹起、经过和按下状态;如图11所示;

4) 将各个元件拖入场景的关键帧中, 手柄元件取名为bing, 对错元件取名为tishi;

2.3 编写程序

在下一步按钮上加入如下代码:

解释:当点击手套按钮时触发手柄下打, 这时点击下一步操作正确跳动到下一帧, 否则引发提示框的错误元件动画。

3 总结

Flash控制动画在虚拟仿真中的应用很广, 虚拟仿真在虚拟仿真中应用尤为广泛, 该文主要通过Flash的控制技术在水电站拉闸安全操作仿真中的应用, 重点讲述了如何通过代码编辑技术来实现仿真动画操作的技术, 这里我们主要是通过手套按钮的触发来让手柄动画跳动到下一帧的变化来实现, 关键技术是必须点击手套才能让手柄下打, 通过_currentframe语句来实现当手柄下打时跳转下一步即可, 通过_currentframe语句来实现, 这种技术广泛应用于很多虚拟仿真的实验中。

参考文献

[1]胡海.ADOBE Flash CS3 PROFESSIONAL标准培训教材[M].北京:人民邮电出版社, 2008.

[2] (美) 葛雷布勒.优秀动漫游戏系列教材——Flash动画入门[M].孙哲, 译.北京:中国科学技术出版社, 2009.

仿真操作在化工单元操作课程中的应用 篇6

一、精心筛选,避免学具本身对操作造成干扰

学具的准备是实施操作活动的前提。但在实际教学中,很多教师还是把重点放在了操作环节的设计上, 忽视了对学具的慎重选择,从而导致操作活动失效的现象。

例如,在“20 以内的进位加法”一课中,某教师想让学生借助学具理解算理,但学生带来的学具竟然是各式各样的果冻。试想一年级的学生有多大的控制力?面对美食的诱惑和各式包装的刺激,他们还能静下心来进行思维层面的操作活动吗?

剖析:从心理学的角度来讲,外界的刺激越强烈越能引起学生的注意。但是刺激是一把双刃剑,它在引起学生无意注意的同时,势必会降低学生对数学知识本身的思考。对于低年级的课堂而言,计算教学通过动手操作实现学生对算理的理解本无可厚非,但学具需要教师进行严密的筛选。我认为筛选时至少应注意这四个方面:(1)成本越小越好,最好是现成的;(2)如不是现成的,制作起来最好能比较简单;(3)最好是能反复利用的;(4)物理特征要尽量相同(颜色、形状、大小要一致)。比如:手指、小棒、棋子、第纳斯木块、黄豆等,这样可以有效避免学生注意力的分散,更有利于学生在简单又具体的形象中抽象出数量的意义。

二、正确引导,激活学生强烈的动手操作动机

在几近泛滥的操作活动中,很多操作都是毫无动机可言的,完全来自于教师的指令。这样的操作既激发不了学生的热情,更无法产生思维的碰撞。那么,如何通过正确的引导,激发学生强烈的操作动机呢?

教师抛给学生的问题应是学生单凭想象和经验较难找出答案的,这样学生就会自发地想要借助某些工具。我们不妨来看一看下面这个案例。某老师在教学退位减法时首先出示了例题图,分析图意后学生得出算式40-17,教师继续提问:这个算式和以前学过的减法算式有什么不同?学生回答:个位上0 减7 不够减。老师追问:你能想个办法找到答案吗?这时,学生仅凭前面的经验已无法直接口算出结果,唯有借助手边的学具寻找答案。

剖析:退位减法是学生减法知识领域的一次新开辟,陌生又熟悉。陌生的是个位上不可以直接减了,熟悉的是同样是减法,应该可以通过操作找到答案。于是,学生为了找到答案,充分地利用了身边的学具。这位老师很好地激发了学生的操作欲望,学生动手操作的时机也可谓恰如其分。相反,如果老师没有采用动手操作的方法,仅是口若悬河地讲解,恐怕学生对算理的理解会很难到位,毕竟低年级学生对抽象概念的理解能力是有限的。由此看来,要想让动手操作成为计算教学的有效拐杖,激发学生强烈的操作动机是必须的。

三、适时启发,沟通好操作与算理的内在联系

在计算教学中,想要让动手操作更具有效性,仅仅做到以上两点还是不行的。让我们继续深入上一个案例,就会得到一些新的思考。在操作过程中,老师巡视,发现两种不同的操作方法。学生甲:我先在十位上拨了4 颗算珠,表示40,接着拨去一个算珠,再拨去一个算珠换成个位上的10 个算珠,最后在个位上拨去7个算珠,得到结果23。老师表扬了甲,没有做过多的评价,问有没有不同的操作方法。学生乙:我摆了4 捆小棒,每捆10 根,先拿走1捆小棒,再把1 捆小棒拆开,从这10 根中拿走7 根,最后还剩23根小棒,结果也是23。师:同学们真了不起,用不同的操作方法得到了相同的结果。接着教师就开始在黑板上讲解竖式的书写方法。

剖析:这节计算课的难点是让学生理解退1 当10 的算理。整个新授部分教师虽然能够让学生亲自经历知识的生成过程,但是细看他这节课的处理方法,却并没有将学生在操作过程中获得的直接经验和算理有机结合起来。学生的操作仅仅起到了寻找答案的作用。当学生汇报出两种操作方法后,教师没有将两种方法进行比较,也没有将两种方法和算理联系起来。其实我们不难发现,两种方法都有一个关键点:“换”,把十位上的1 颗算珠换成个位上的10 颗算珠;“拆”,把1 捆小棒拆成10 根小棒。如果老师能及时追问,为什么要“换”和“拆”?这两个动作虽然不同,但实质上有没有相同之处?(都是把1 换成了10)这样一来就问到了重点,也就能帮助学生实现从形象思维向逻辑思维的转化,及时理解算理。所以说,教师在组织学生进行操作活动的过程中,要不断启发学生思考,操作完毕要及时引导学生比较分析,让他们在得出结论的同时又能了解知识的本质。

以上三点,皆是关于动手操作的注意点,意在提高动手操作的有效性,使其更好地为我们的教学服务。但是,动手操作只是一种媒介、一种手段。如果数学课堂的主旋律变成了学生手舞足蹈的操作课,很难想象,学生的数学思维如何得以发展。所以,我认为有必要指出最后一点:操作的最终目的是为了让学生在直观经验中抽象出规律和解决问题的方法,从而在解决后面的问题时不用再操作!

参考文献