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浅论高职院校化工仿真实训平台之建设
作者：宿高明
关键词：高职院校；化工专业；仿真实训平台
随着科学技术的不断进步，计算机DCS控制生产过程的工业自动化程度不断提高，化工生产行业从以前的主要依靠工人现场操作为主向计算机DCS控制生产过程转变。DCS（Distributed Control System，集散控制系统）是利用微型计算机或微处理器技术对生产过程实现集中管理和分散控制的系统的代名词。化工仿真DCS操作培训系统是以计算机为手段，通过建立石化工业过程的动态数学模型，并在以计算机为基础的专用硬件环境下，再现具有真实装置系统特性的软、硬件产品。将DCS与化工生产线有机融合，可以实现对过程参数的精确控制与调节，从而提高产品质量，节约人力、物力，同时减少现场操作的危险性，大幅度提高经济效益，与单纯的人工操作相比，其优越性是不言而喻的。能够熟练进行DCS操作又具有化工专业知识的人才必将受到化工行业企业的青睐。高职院校化工专业学生掌握计算机控制生产过程的技能尤为重要。建设一个良好的化工仿真实训平台，可以为学生提供一个很好的技能培训平台，为他们今后走上工作岗位直接从事化工工艺DCS操作控制工作打下良好的基础。
化工仿真实训平台建设的必要性
可节省实训开支，避免接触有毒有害药品化工实训需要大量的药品试剂，有些药品试剂价格非常昂贵，而且很多药品试剂被国家列入危险品或者禁止生产购买的条目当中，缺少这些药品就会严重影响到实验教学的进行。在工业上，石油化工生产的特点是原料、介质、产品等均易燃、易爆，且有毒、有腐蚀性，一线生产过程复杂化、连续性程度高，随时随处都有安全隐患存在。仿真实训不仅克服了安全隐患，还可以节省设备运行费、物料能损耗费、学生实习经费等大量开支。
能增强学生学习的主动性，提高教学效果常规的实验课程对实验装置的结构、实验原理的讲解都是在黑板上进行的，不够形象、直观。而在仿真实验软件上，学生可以利用计算机对各单元操作的装置及产品生产的设备进行不同的仿真操作，产生与实际使用化工实验装置进行现场操作实验相同的结果，同样可以达到真实实验的效果。丰富、生动的语音和动画效果十分逼真地模拟各种现场操作，实物感强，非常直观，显著提高了教学效果，增强了学生学习的主动性。仿真技术在实践教学中大大弥补了传统教学的不足。通过仿真教学，可以使学生不进工厂就能了解化工生产装置实际的生产和操作过程，完成对生产装置实际操作的培训，巩固所学知识，锻炼独立工作能力，以实现理论与实践的统一，提高教学质量。
仿真操作安全在工业生产中，一个很小的操作失误就有可能造成巨大的安全事故。所以在实训或者生产实习中，学生往往心理压力很大。学生虽然对石油化工生产的特点有一定的了解，但对具体的生产过程存在的安全问题了解不多，进入现场学习实践就不可避免地面临操作失误问题，这可能使学生畏首畏尾，实训效果降低。仿真实训系统为学生提供了一个良好的、安全的实训平台，进行仿真实训完全没有心理负担，即使操作错误，也可及时更正并汲取教训，不会造成严重后果。
可实现毕业生的“零距离”就业目前，大多数化工企业的生产是由计算机DCS控制生产过程。以往，学生毕业到工作岗位上后对计算机DCS控制生产过程比较陌生，必须接受严格的培训后才能上岗。而化工仿真实训平台的建立和仿真课程的开设，极大地提高了学生由手工操作到计算机控制生产过程操作的能力，学生进入企业后可直接在计算机控制生产岗位工作，受到了企业的广泛好评。
与全国石油化工技能大赛相接轨全国石油与化工职业院校学生化工技能大赛是2004年由中国化工教育协会、化学工业职业技能鉴定指导中心、教育部高等学校高职高专化工技术类专业教学指导委员会、全国化工高等职业教育教学指导委员会、全国化工中等职业教育教学指导委员会发起的，在全国石油与化工职业院校开展的学生技能竞赛，属于国家二级赛事，也是面向全国石油与化工职业院校大学生的科技活动。目的是鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动，培养学生创新能力、协作精神，增强学生职业能力，提高学生综合素质，进而推动全国石油与化工职业院校加快专业改革建设。其中仿真操作为大赛竞赛项目之一，因此将仿真实训平台建设好，既可用于教学，又可用于全国化工大赛选拔培训工作。
为技能考证提供了良好的测试项目高职院校学生毕业后必须取得“双证书”，即毕业证和技能证。所以，在校期间对学生开展职业技能鉴定是很重要的一个环节，而技能鉴定的主要部分就是动手操作能力，也就是实训环节。将仿真操作作为技能鉴定的一部分，利用化工仿真实训平台对学生应用DCS控制生产过程的能力加以培训，可以提高学生整体操作水平。
化工仿真实训平台建设内容
计算机硬件及配套设施建设计算机硬件及配套设施是仿真实训平台的基础。仿真实训是基于计算机硬件进行的，因此仿真实训室首先应建设好硬件设施，包括教师机、学生机、局域网交换机、投影仪等，具体要求应根据仿真软件需要进行合理配置。操作系统也应根据仿真软件要求进行合理配置，例如，某公司的仿真产品只能在Windows2000系统上才能运行，而2007年的产品既可以在Windows2000系统上运行，也可以在WindowsXP系统上运行。仿真实训室局域网线路和电路线的布置也非常重要。目前，大多数仿真软件都带有“加密狗”，“加密狗”必须先在网络上激活，然后接在教师站上，学生机仿真软件通过局域网在教师站上获取加密码后激活成功才 可进行操作。因此，仿真实训室必须与网络链接，并且整个局域网可联通。考虑到学生首次接触仿真软件，对整个操作流程及布局不了解，这就要求仿真实训室必须配有投影仪，以便仿真实训指导教师能够用投影仪对仿真软件及操作进行演示。
化工仿真软件建设仿真软件是仿真实训平台建设的核心内容。目前,国内高职院校用的比较多的是某公司的仿真产品，涉及化工行业、石油行业、制药行业、环境行业等诸多行业的仿真产品。武汉软件工程职业学院环境与生化工程系从2004年开始使用该公司的仿真实训软件，先后购置了化工原理实验仿真软件、化工单元操作仿真软件、青霉素发酵生产工艺仿真软件、啤酒生产工艺仿真软件、乙醛氧化制乙酸工艺仿真软件、仪器分析2.0仿真软件，该公司还赠送了大型合成氨工艺仿真软件系统试用版。目前，中国石油、中国石化等大型企业，以及每年一届的全国化工技能大赛仿真项目比赛均使用该公司的仿真产品，同时该公司给予大赛技术支持和保障。高职院校可根据专业情况来选择相应的仿真软件产品用于仿真实训教学。仿真软件一般都有两部分内容：一部分是系统文件，主要包含了软件运行需要的补丁、辅助软件等；另一部分是产品文件，也就是仿真软件产品。
仿真实训师资队伍建设仿真实训指导教师队伍的建设是仿真实训教学顺利进行的有力保障。化工仿真平台的建设必须有一只强有力的仿真实训指导教师队伍，指导教师应熟悉每个仿真软件操作原理，并能够熟练地对每个仿真软件进行操作。学生进行仿真实训的过程中涉及操作上的问题，指导教师能够及时解决并加以指导。软件开发公司会定期组织培训，例如，武汉软件工程职业学院购买了某公司仿真软件产品，该公司每年都会定期组织现场或网上培训，环境与生化工程系将会按情况选拔教师参加相应的培训，指导教师在不断的学习中，自身的业务能力也不断提高，逐渐地环境与生化工程系建立起了一只良好的仿真实训指导教师队伍。
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