本科院校化工校內實訓實習基地建設實踐與探索

趙永超，姜 松

(聊城大學化學化工學院，山東 聊城 252059)

前些年，化工類本科的專業主要偏向于理論的內容的學習，主要以課堂教學為主、實驗教學為輔，主要學習理論知識，培養學術型人才，畢業后一部分學生讀研讀博進一步深造，一部分直接就業，在化工相關企業從事生產或研發工作。根據畢業生本人和讀研期間導師以及用人單位的反饋，原來的大學化工類本科生培養與社會需要之間產生了一定的矛盾，學生學習到的工程思維有限，工程意識薄弱，讀研期間遇到工程實際問題沒有思路，在企業工作也達不到企業用人單位的要求[1-2]。

在2015年國家出臺了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》提出來應用型大學的辦學思路及推進新工科建設與改革的項目，指出部分大學應該轉到服務地方經濟和社會發展，轉向產教融合、校企合作，轉向培養應用型、技術技能型人才，轉向增強學生直接參與工作就業、創業，全面提高學校服務區域經濟和創新創業的能力，學以致用，畢業就可以走向化工行業的工作崗位[3]。這樣除了加強理論學習，直接操作的實驗、實訓、實習就顯得更為重要。實驗、實訓、實習的復雜程度逐漸增加，實驗課程比較簡單，一般學習孤立的一個單元操作，如精餾實驗、或干燥實驗，學時和訓練的知識點比較少。實訓課程復雜程度居中，設備有一些復雜，學習訓練的知識點較多；實習過程最為復雜，實習接觸的是實際的生產過程，是一系列的單元操作的組合，也涉及到很多在課堂上沒有學到的知識和技能[4]。

化工專業基礎實驗室與實驗課程建設基本每個開設化工專業院校都基本滿足教學要求。但在工廠實習方面，我們都知道，近些年化工企業管理越來越嚴格，化工行業本身具有一定的危險性，再接收大量的處在學習期間的大學生參加一線的實習會降低企業的生產效率和增加安全隱患，所以高校聯系實習單位越來越困難，近些年很多化工本科院校基本找不到接收整屆大學生去實習的單位。于是，有的化工相關的本科院校專業考慮自建實訓實習車間，這樣原先在高職高專院校普遍流行的主要用于培養操作技能的校內實訓實習車間建設逐漸向本科院校延伸[5]。

下面結合我校的校內實訓實習課程近幾年的教學開展情況，對本科院校校內實訓實習的實踐教學的流程和效果進行匯報和分析。

1 化工校內實訓車間建設情況與必要性

前幾年，隨著我校擴大校園面積，原來我校隔壁的聊城第二毛紡廠的廠區劃歸了我校，在2016年我們利用該廠的廠房改造成了化工實訓實驗室，安裝了間歇反應釜生產實訓裝置、板式塔精餾實訓裝置和二氧化碳吸收解吸實訓裝置共六套，裝置為二層框架平臺結構，比化工原理、反應工程等基礎實驗設備要復雜一些。這些裝置由實力較強的天津大學和天大北洋化工實驗設備有限公司聯合研發生產，設備外觀和使用性能都很不錯。

該實訓車間用于化學工程與工藝專業和應用化學專業本科校內實訓，也用于魯西化工集團和我校聯合培養的應用化工專業的專科生實訓學習。課程開設在本科大四的第一學期和專科大三的第一學期。

實訓課程負責人及指導教師由具有工廠實際工作經驗的和擅長工藝設備的人員擔任。第一批新上崗的指導教師必須先接受廠家的培訓，進行試講、試做，而且必須試做成功后，才能指導學生。這幾年任課教師總體比較穩定，每個實訓裝置都是固定的2～3位教師在指導，這樣熟能生巧，符合教學規律，有利于教師教、也有利于學生學。在教材方面，我們根據廠家的資料和操作的實際過程編寫了實訓講義，制定了操作規程張貼在裝置上方，也編排了專用于實訓的實訓報告。

教學分班進行，形式大致如下，一個班大概36～40名學生，分為6組。每組操作一套實訓裝置，每名指導教師負責兩個組的學生，也就是負責兩套裝置。實訓主要教學過程要點如下：第一階段，首先給學生一定時間去熟悉現場情況，包括設備構成和流程、操作規程以及實訓目的中規定的液位、溫度、壓力測量，考慮實驗過程物料運行和反應的基本情形，判斷實驗中可能需要注意的重要事項。指導教師根據學生的實際情況，一般讓學生熟悉15min左右，如有的班的學生勤學好問，對設備比較感興趣，幾個學生可能一直對設備指指點點，討論著什么，這種情況可適當延長學生熟悉現場的時間；如果學生看了一會兒就無事可做，一直等著指導老師下一步的指令，幾經提示認真觀察設備也沒什么效果，則可適當減少時間。 第二階段，指導老師結合設備和教材，介紹設備基本組成和運行情況，介紹具體的實訓步驟。對于重要的步驟和學生易出錯的步驟自己進行演示操作，進行示范教學。第三階段，也是最重要的階段，學生結合教師的講解和講義的實訓步驟進行實訓操作，這個過程指導教師要認真巡視，發現問題及時指出問題。但除非緊急情況，不要代替學生進行實訓操作，要讓學生通過實訓提高自己的動手能力和工程思維。

通過這幾年的教學情況分析，實訓對培養學生的實踐能力，推進素質教育有重要的作用。學生能夠通過實訓，能正確的操作電腦實訓操作臺，得到合格的產品或獲得需要的數據結果。

通過實訓也發現了部分學生在知識或思路方面的欠缺，某些共性的問題已經反饋給了化工原理、反應工程等相關的任課教師，以將強相關知識的教學。

實訓操作作為中等復雜程度的操作，在基礎實驗和工廠實習或工廠生產之間建立了良好的紐帶作用，由淺入深、由易到難，讓學生逐步的深入的學習化工相關的操作知識。

2 校內實習工廠(基地)建設使用情況

今年我校建設的乙酸乙酯生產線實習車間投入了使用。該生產線所在的廠房也是在原來聊城第二毛紡廠車間的基礎上改造的，在上述實訓車間的不遠的另一個車間。該生產線的生產裝置由浙江中控科教儀器設備有限公司根據車間的實際面積和高度設計生產，經歷測量、設計、制造、組裝、試車等多個階段。前年基本建好，準備使用，但調試復雜，開車試運行總是出現或大或小的狀況，未能使用，去年受新冠疫情影響未運行，今年在廠家工程師和幾位有經驗有能力的指導教師的努力下，幾經調試，運行尚可，目前投入使用，這學期正在承擔著大四畢業生畢業實習的任務。

校內實習車間室內面積大約450 m2，分為兩大部分，一部分是電腦操作的總控室，內有40臺安裝有DCS遠程控制系統的電腦，可供一個教學班的學生同時學習使用；另一部分是連為一體的三層框架平臺結構的乙酸乙酯生產線，生產線分為酯化反應釜、中和釜、粗酯精餾塔、萃取精餾塔、萃取劑回收塔5個單元。生產線加熱采用導熱油加熱，導熱油被大功率電熱器(380 V電壓，40～80 A電流)加熱，加熱后沿保溫的導熱油管道，可輸送到反應釜、中和釜、三個精餾塔的再沸器用于生產加熱。

實習也是分班進行，主要教學過程要點分為三個大階段：實習前準備階段、現場學習階段和現場操作階段。

(1)實習前準備階段。該階段在現場實習前進行，主要是“查”，要求學生查資料、分析資料中不同生產線的優缺點，畫出至少一種乙酸乙酯生產的框圖和基本流程圖，耗時大約幾天到一周。

(2)現場學習階段是到車間后第一階段，主要任務為“學”，不進行操作。首先通過指導教師錄制的教學視頻學習電腦DCS遠程控制系統使用方法，學會開泵、開閥門、泵轉速調節、攪拌轉速調節等基本的遠程控制操作。然后一個班的學生分為2～3個小組，每組10～15人，由指導老師每次帶領一個小組到現場，結合設備管線等實物進行講解。講解順序一般按照生產順序，從原料罐開始，反應釜、中和釜、粗酯精餾塔、萃取精餾塔、萃取劑回收塔5個單元依次講解。對多用途的管線和分支較多的管線進行重點的介紹，讓學生明白主干流程的管線是哪一個。2～3個小組輪流現場學習。該步驟主要讓學生學習主要的工藝流程。最后讓學生學習每個操作單元的控制點，包括閥門、液位和壓力測量、流量測量等具體的管線上的細節，學習諸如進料前相關閥門的開關檢查，泵、攪拌等電源開關的檢查等等，對上一步的主要流程進行細化。遵循由淺入深、由簡到繁的規律來學習。如果學生實習每周到車間一天，可以用兩周，也就是兩整天時間來完成上述工作。

(3)現場操作階段。是到車間的第二階段，主要任務是“做”。這一步需要指導教師做好周密的前期準備工作，制定詳細的操作規程，細化到每一個按鈕、每一個閥門在何時進行開關。需要注意的是，電腦總控室內電腦的操作，只設置一臺電腦輸入賬號、密碼后在教師監控下可進行DCS遠程操作，為操作主機，其余電腦為觀察電腦，只可觀察不可調節。以免多人調節出現混亂。

現場操作階段相當于是工業生產的階段，所以是最重要的階段。該階段可分為三步：第一步，分段操作；第二步，雙塔循環操作；第三步，總體運行。三步所開的設備逐漸增多，需要的人員也增多，總體運行時，所有學生2～3人一組，每組都有分配的任務。如果第一步不會，操作后兩步的時候，會阻礙生產線整體運行，這些已經事先和學生講明，這樣要求學生每一步都要學會，總體運行才能順利。

目前，校內實習車間運行良好。通過實習有效的提高學生的理論結合工程實踐能力以及應用創新能力。學生在實習的過程中也發現了一些在大學期間已經學習，應掌握的知識但沒有掌握的欠缺；也發現了一些課本上根本就沒有講的內容，學習了一些實際的技能。通過實習鍛煉了學生處理工廠實際問題的思維方式，提升了學生的團結協作精神和實踐動手能力、綜合運用知識能力，提高了化工專業學生的綜合素質和就業的競爭力。

校內實習車間的建立極大的降低了學院學校在聯系實習工廠方面的壓力，實習這一在應用型本科建設和新工科建設中發揮重要作用的環節得到了充足的保障。

3 結 語

對于化工專業的學生，綜合工程實踐能力是評價學生重要標準之一，校內實訓實習基地的建設能更好的提升學生的綜合工程能力和工程思維。為了更充分的發揮實訓實習中心的作用要求學校和教師在實習課程建設上仔細研究探索，加大投入，充分調動教師和學生的積極性，如能聘請企業專家現場指導，效果應有更大的提升。

最近據悉，該實訓實習車間將來還可能承擔周邊化工企業新老員工技能培訓和考核的任務，發揮地方院校服務周邊經濟的作用。