虛實結(jié)合：化工崗位操作技能培養(yǎng)的有效途徑

張淑新（淄博職業(yè)學院 山東 淄博 255314）

虛實結(jié)合：化工崗位操作技能培養(yǎng)的有效途徑

張淑新
（淄博職業(yè)學院 山東 淄博 255314）

闡述了在化工專業(yè)教學中，如何通過將計算機虛擬仿真操作與模擬裝置上的實操及真實的生產(chǎn)實習相結(jié)合，達到提高學生崗位操作技能的目標。

虛實結(jié)合；化工崗位；操作技能；有效途徑

隨著化工生產(chǎn)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，許多化工企業(yè)采用了DCS（Distributed Control System，分散控制系統(tǒng)）生產(chǎn)控制系統(tǒng)。為使學生步入工作崗位之前能夠進行必要的與現(xiàn)場控制最相近的操作鍛煉，獲得相關實踐技能，符合并滿足未來生產(chǎn)的要求，許多高職院校的化工技術(shù)類專業(yè)通過購置成型的化工仿真軟件、與企業(yè)及仿真公司合作開發(fā)基于區(qū)域典型化工產(chǎn)品生產(chǎn)的仿真軟件等形式，建立了自己的仿真實訓基地。仿真實訓已經(jīng)成為化工技術(shù)類專業(yè)學生技能訓練的重要手段。但是，仿真實訓畢竟是在虛擬的情境中進行的，有其自身的局限性。教學中我院將虛擬的仿真教學與真實的下廠實習、模擬裝置的實操和頂崗實習結(jié)合在一起，提高了實踐教學效率，培養(yǎng)了學生較強的崗位操作技能。

與認識實習相結(jié)合

對于從未見過真實化工生產(chǎn)過程的學生而言，必須在仿真教學前進行短期的現(xiàn)場認識實習。一方面，目前的仿真系統(tǒng)還未能實現(xiàn)化工企業(yè)生產(chǎn)過程的三維動態(tài)示警功能，無法展現(xiàn)真實的生產(chǎn)裝置現(xiàn)場；另一方面，再逼真的虛擬現(xiàn)場也不可能替代實際的生產(chǎn)現(xiàn)場，無法產(chǎn)生真實的現(xiàn)場感覺。只有通過現(xiàn)場實習，使學生認識各種化工單元設備及其結(jié)構(gòu)特點和空間幾何形狀，了解工藝過程和控制系統(tǒng)的組成，明確管道走向、閥門大小和位置等，感受實際的化工生產(chǎn)環(huán)境，才能使學生建立完整、真實的化工生產(chǎn)的概念。例如，在進行反應釜仿真操作實訓前，讓學生到校外實訓基地去認識生產(chǎn)中最常用的、最典型的反應釜。了解真實的化工生產(chǎn)中如何進料、出料，如何操作設備儀表控制反應溫度、調(diào)節(jié)反應壓力，熟悉閥門、管道和儀表的位置和空間布局等；觀察反應釜的攪拌裝置、換熱裝置、軸封、加料管、出料管、視鏡、入孔、測溫孔和測壓孔等附件的位置、形狀、作用及運行情況。

在此基礎上再進行仿真訓練，可以使學生更深入地了解化工生產(chǎn)系統(tǒng)的操作原理，鍛煉學生對化工生產(chǎn)過程中的開車、停車及事故處理的能力，更好地掌握調(diào)節(jié)器的基本操作技能，掌握復雜控制系統(tǒng)的投用和調(diào)整技術(shù)，提高對復雜生產(chǎn)過程動態(tài)運行的分析和決策能力，從而真正掌握其特性和操作方法。

虛擬仿真操作與實物模擬操作相結(jié)合

仿真實訓畢竟是在虛擬的生產(chǎn)現(xiàn)場進行的操作訓練，與真實的生產(chǎn)現(xiàn)場有一定差距。學生只能領會一般的過程和方法，無法感受觸覺及真實現(xiàn)場所具有的氛圍。尤其是可以推倒重來的 “游戲式”操作，可以隨時“凍結(jié)”系統(tǒng)進行充分思考，缺乏實際生產(chǎn)操作中需要的緊迫感與慎重感。

仿真只是實際生產(chǎn)裝置的簡單化處理，操作參數(shù)控制比較隨意，帶有游戲色彩，選擇的數(shù)據(jù)即便偏差很大，也可以通過重新再做來彌補前一次的過失。而在實際生產(chǎn)中參數(shù)控制是十分嚴格的，容不得半點疏忽，否則，生產(chǎn)將無法正常進行。在化工仿真實訓操作過程中，學生在計算機前處于放松狀態(tài)，很難體會到生產(chǎn)現(xiàn)場實際操作的緊張感，因此，仿真實訓對學生進行生產(chǎn)實際操作、處理實際問題所應具備的心理素質(zhì)鍛煉不夠。

為此，仿真實訓后，我院在校內(nèi)實訓基地進行了實物化工單元和化工裝置的模擬操作，使學生從虛擬的二維平面走進真實的三維立體空間，感受真實的閥門開度的調(diào)節(jié)、塔釜液位的控制、儀表讀數(shù)的變化，體驗故障出現(xiàn)時的手忙腳亂和緊張恐慌，鍛煉實際操作需要的膽量和信心，學習設備和裝置的維護保養(yǎng)。這是培養(yǎng)學生職業(yè)技能和職業(yè)責任感不可缺少的關鍵環(huán)節(jié)。例如，學生在仿真實訓室進行了“吸收與解吸”單元的訓練后，再進行模擬裝置的實際操作訓練。裝置運行前，學生會主動了解每一個閥門、儀表的作用和調(diào)節(jié)方法，泵的啟動方法等；設備一旦開始運行，學生就會進入一種緊張狀態(tài)，非常謹慎地調(diào)節(jié)壓力和流量，時刻注意觀察儀表的讀數(shù)；當出現(xiàn)液泛時，學生也會不知所措，但在教師指導下解決了問題后，又會產(chǎn)生滿足感和成就感。所有這些感受和經(jīng)驗，都是在仿真機上得不到的，但卻是將來學生走上工作崗位時必然要面對和需要掌握的。

利用真實規(guī)程，解決虛實差別

化工仿真實訓是學生間接接觸生產(chǎn)實際的一種有效手段，但其操作的模擬性和程序化與現(xiàn)場操作還有相當?shù)木嚯x。以乙醛氧化制醋酸仿真實訓為例，開車操作中一開始即向氧化塔注酸進行酸洗，而工廠實際開車前卻要求機電、儀表、計算機、化驗分析須具備開工條件，值班人員在崗；需檢查是否備有足夠的開工用原料和催化劑；需N2吹掃、置換氣密等。在仿真實訓中，指導教師如果不對學生進行指導說明，學生進入工廠實習或工作后會感到不理解，進而會懷疑甚至否定在仿真實訓過程中獲得的知識、技能和經(jīng)驗。針對這個問題，我院參考真實操作規(guī)程，編寫了仿真實訓指導書，將無法進行模擬仿真的生產(chǎn)準備等程序也一一列出，使仿真實訓操作程序與真實崗位操作程序一致，避免學生上崗后對實際操作的不適應，彌補仿真軟件的不足，縮短“準現(xiàn)場實踐”與實際崗位操作之間的距離。

提高指導教師生產(chǎn)實踐水平

仿真實訓指導教師隊伍的建設是仿真實訓教學順利進行的有力保障。英國著名工程教育專家齊斯霍姆教授說：“只有由具有外科醫(yī)生資格的教師，在外科手術(shù)室里才能培養(yǎng)出真正的外科醫(yī)生?！蓖?，只有具有生產(chǎn)一線實踐經(jīng)驗、操作技能和相關職業(yè)資格的教師，才能培養(yǎng)出化工生產(chǎn)一線的高素質(zhì)、高技能應用型人才。

在仿真軟件營造的虛擬生產(chǎn)現(xiàn)場和虛擬控制室中，指導教師成為影響學生操作訓練水平的重要因素。一方面，指導教師應熟悉每個仿真軟件操作原理，能夠熟練地操作每個仿真軟件。在仿真實訓過程中，每一個學生的操作都不相同，產(chǎn)生的問題和困難也是各種各樣，指導教師只有先行充分訓練，才能對學生及時加以指導并幫助解決問題。另一方面，教師應熟悉實際生產(chǎn)過程中主要生產(chǎn)設備的結(jié)構(gòu)和運行特點、主要工藝參數(shù)的控制方法和技巧、主要儀表的控制原理等，具有豐富的實踐操作經(jīng)驗和較高的工藝理論水平，能夠洞悉虛擬軟件與實際規(guī)程之間的差別。當學生獨出心裁地提出各種優(yōu)化操作方案時，要求指導教師能夠甄別哪些是可行性的操作，哪些是軟件允許而實際生產(chǎn)卻必須杜絕的錯誤操作，拓展學生的知識和思路。

要達到上述要求，教師必須深入企業(yè)，在生產(chǎn)崗位上進行較長時間的實踐鍛煉。我院化工系依托齊魯石化公司和淄博市周邊化工企業(yè)，委派專業(yè)教師有針對性地進行下廠鍛煉。例如，為了更好地指導學生操作丙烯酸甲酯工藝仿真系統(tǒng)和聚氯乙烯工藝仿真系統(tǒng)，我系教師特地到齊魯石化下屬化工生產(chǎn)單位中丙烯酸甲酯生產(chǎn)崗位和聚氯乙烯生產(chǎn)崗位進行頂崗實踐鍛煉，掌握一線生產(chǎn)技術(shù)，積累寶貴的過程性知識，確保在仿真教學過程中對學生實行科學有效的指導。

頂崗實習，檢驗技能水平

頂崗實習給學生提供了“真刀實槍”的鍛煉機會，也是檢驗教學成果的最客觀的標尺。在實習崗位，學生對生產(chǎn)現(xiàn)場和控制室均無陌生感，很快就熟悉了控制室的儀表、開關、閥門、各種設備及其控制指標等，對DCS系統(tǒng)的使用上手快，工藝指標調(diào)控到位，展現(xiàn)出較強的崗位操作技能。有些畢業(yè)生在很短的時間內(nèi)，就站在了主操的崗位上。這充分說明，虛實結(jié)合的實訓教學是一種高效能的實踐教學模式。

[1]毛磊.化學工程專業(yè)仿真實踐教學的探討[J].高等理科教育，2006，（4）:89.

[2]唐燕梅.化工工藝專業(yè)實習教學三位一體法的應用 [J].廣西教育，2008，（9）：52.

[3]楊百梅，張淑新.化工仿真實訓與指導[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010：240.

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1672-5727（2011）03-0127-02

張淑新（1965—），女，教育碩士，淄博職業(yè)學院化學工程系副教授，主要從事高職化工專業(yè)教學。