石油化工專(zhuān)業(yè)是集石油開(kāi)采、煉制、加工、化工、環(huán)保等多方面理論知識(shí)和實(shí)踐技術(shù)都很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)，具備高專(zhuān)業(yè)知識(shí)水平，高技能水平以及安全作業(yè)意識(shí)是該專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必須要掌握的基本要求。但由于石油化工專(zhuān)業(yè)課程體系的特殊性以及目前教學(xué)模式較為落后，并不能滿足社會(huì)對(duì)石油化工人才發(fā)展的需求。因此如何更好地培養(yǎng)學(xué)生的理論知識(shí)掌握能力、思維創(chuàng)新能力以及實(shí)踐能力成為了現(xiàn)代高校在教學(xué)過(guò)程中需要思考的問(wèn)題。

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結(jié)合當(dāng)下教學(xué)需求，石油化工專(zhuān)業(yè)仿真教學(xué)系統(tǒng)針對(duì)目前教學(xué)模式存在的問(wèn)題提供相對(duì)應(yīng)的解決方案，進(jìn)一步為石油化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)效果和實(shí)踐能力培訓(xùn)奠定良好基礎(chǔ)。

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石油化工仿真教學(xué)系統(tǒng)是以真實(shí)的設(shè)備為原型，結(jié)合先進(jìn)的MR混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、三維仿真技術(shù)等模擬真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)境。將石油化工中的工藝操作、設(shè)備檢修、安全知識(shí)等內(nèi)容整合到三維模型中，讓老師、學(xué)生通過(guò)佩戴頭顯MR眼鏡設(shè)備來(lái)進(jìn)行模擬演練，從而達(dá)到教學(xué)培訓(xùn)目的。

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當(dāng)前石油化工專(zhuān)業(yè)存在的教學(xué)現(xiàn)狀有以下幾點(diǎn)：

1、傳統(tǒng)教學(xué)模式單一枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高；

目前國(guó)內(nèi)高校主要采用的教學(xué)模式為“灌輸式”，即教師在課堂上把理論知識(shí)傳授給學(xué)生，課后再進(jìn)行消化吸收。這種教學(xué)模式使得課堂枯燥無(wú)味，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等情況出現(xiàn)。

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解決措施1：

為加深學(xué)生對(duì)石油化工專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，石油化工專(zhuān)業(yè)仿真教學(xué)系統(tǒng)以模擬工廠設(shè)備運(yùn)行以及真實(shí)工工作場(chǎng)景為主線，構(gòu)建了虛實(shí)融合的專(zhuān)業(yè)仿真教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生沉浸式體驗(yàn)真實(shí)石油化工場(chǎng)景并實(shí)操訓(xùn)練，有效地解決了傳統(tǒng)“灌輸式”教學(xué)模式，大大提高了學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的興趣和積極性，同時(shí)營(yíng)造了生動(dòng)有趣的課堂氛圍。

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2、“重理論、輕實(shí)踐”，理論與實(shí)踐脫節(jié)；

石油化工專(zhuān)業(yè)是一門(mén)以化學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用物理化學(xué)等原理對(duì)石油產(chǎn)品進(jìn)行加工的專(zhuān)業(yè)。在這門(mén)課程中，學(xué)生們不僅要學(xué)習(xí)化工原理、流體力學(xué)等基本理論知識(shí)，還要在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)會(huì)如何使用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。而這些理論知識(shí)往往和實(shí)際生產(chǎn)相脫節(jié)，理論知識(shí)灌輸過(guò)重，學(xué)生實(shí)際操作機(jī)會(huì)少。

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3、教材內(nèi)容不能及時(shí)更新；

由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，一些新材料、新工藝在不斷涌現(xiàn)。但是在傳統(tǒng)教材中所涉及到的內(nèi)容卻不能及時(shí)地更新。因此造成了“理論跟不上新材料、新工藝的出現(xiàn)”現(xiàn)象，導(dǎo)致教學(xué)與實(shí)際脫節(jié)。

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解決措施2

基于 MR混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)打造的石油化工專(zhuān)業(yè)仿真教學(xué)系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)實(shí)石油化工領(lǐng)域新變化，將化工原理、化工設(shè)備、化工原理實(shí)驗(yàn)等專(zhuān)業(yè)課程的核心內(nèi)容進(jìn)行了高度的數(shù)字化、模型化，實(shí)現(xiàn)對(duì)各實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行全流程、全方位的可視化虛擬實(shí)驗(yàn)演示，也能讓學(xué)生直觀地了解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，做到教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用“接軌”，緊跟實(shí)際步伐。

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4、實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)環(huán)境跟不上；

傳統(tǒng)石油化工專(zhuān)業(yè)仿真教學(xué)系統(tǒng)受限于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、成本預(yù)算、設(shè)備操作難度等因素，無(wú)法在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行全部實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)少。

解決措施3：

由于石油化工專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行實(shí)際操作和模擬操作，因此需要將 MR技術(shù)與石油化工專(zhuān)業(yè)相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生可以佩戴MR頭顯眼鏡和操控手柄對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化展示和模擬操作，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行原理、檢修、石油化學(xué)反應(yīng)原理，關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)造等進(jìn)一步學(xué)習(xí)，增加了實(shí)踐機(jī)會(huì)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和實(shí)踐能力。

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教師通過(guò)對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作練習(xí)表現(xiàn)進(jìn)行復(fù)盤(pán)訓(xùn)練，對(duì)操作過(guò)程中存在一些風(fēng)險(xiǎn)因素，比如設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝流程復(fù)雜等可以對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化展示，避免學(xué)生錯(cuò)誤操作。整個(gè)教學(xué)過(guò)程下來(lái)，學(xué)生既能夠熟悉整套化工流程操作，鞏固專(zhuān)業(yè)知識(shí)和提高技能操作水平，又能有效提高教師的教學(xué)效率，大大解決了石油化工教學(xué)過(guò)程中“三高”、“三難”的問(wèn)題。

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石油化工仿真教學(xué)系統(tǒng)解決了石油化工操作專(zhuān)業(yè)知識(shí)、操作技能學(xué)習(xí)難度大、安全教育難以實(shí)施等問(wèn)題，是典型的集知識(shí)學(xué)習(xí)、技能訓(xùn)練、虛擬實(shí)訓(xùn)為一體的數(shù)字化 、智慧化、科學(xué)化教學(xué)手段工具，為國(guó)內(nèi)高校學(xué)生提供了安全、低成本的教學(xué)培訓(xùn)服務(wù)。