应用型本科高校化工专业实习教学改革初探

徐光年，常文贵

（皖西学院 材料与化工学院，安徽 六安237012）

应用型本科教育是一种专业性通才教育，它既关注学生系统扎实的基础理论知识学习和储备，为学生未来长期的发展奠定坚实基础，即科学家素质的塑造；同时更是一种以能力为本的教育，是为学生进入现实和未来市场就业或创业做准备的教育，即工程师能力的培养与训练。它所关注的焦点，在于尽可能地提高受教育者适应当前与未来产业发展与技术变革的创新性能力［1］。应用型本科不是低层次的高等教育，它的培养目标是，面对现代社会的高新技术产业，在工业、工程领域的生产、建设、管理、服务等第一线岗位，直接从事解决实际问题、维持工作正常运行的高等技术型人才。这种人才既掌握某一技术学科基本知识和基本技能，同时也包含在技术应用中不可缺少的非技术知识，他们最大的特点是具有较强的技术思维能力，擅长技术的应用，能够解决生产实际中的具体技术问题，他们是现代技术的应用者、实施者和实现者。

近几十年来，化工行业发展日新月异，自动化程度越来越高，对高等技术应用型人才的需求越来越多，要求也更加苛刻。而现在的高等教育改革与社会需求往往不能很好地对接，从而造成一方面化工企业急需的人才招不到，另一方面大量的化工专业学生毕业即失业的奇怪现象。如何培养出合格的适合社会需求的高级技术应用型人才，改变目前供需矛盾窘境？重点是要在新的形势下构建适应经济社会发展需要的新的学科方向、专业结构、课程体系、教学内容和教学手段，要求应用型本科高校化工专业发展要紧密结合地方特色，从教学体系建设体现“应用”二字，其核心环节是实践教学。而在实践教学中占据支配地位的是专业实习，由于高校近十年来的连续扩招，传统的下厂实习模式存在许多困难。因此，探讨新形势下合适的实习教学模式，培养大量化工企业急需的高级应用型人才刻不容缓，有着重大的现实意义。

一、传统的生产实习教学存在的弊端

传统的生产实习主要方式是实习指导老师带领学生下厂参观。这种模式虽然比较直观，可直接了解化工厂的布局和工艺流程，但由于高校连续多年来的扩招以及部分理科专业向工科专业的转型，导致工科学生数大量增加，而学校短期内教学的软硬件设施难以同步增长，尤其是实践类课程的教学设施远不能满足需要。目前，普遍存在下厂实习困难的问题，主要表现在：

（1）难以建立长期、稳定、专业对口的校外实习、实训基地。因为经济效益是企业的生命，大量学生下厂实习一方面可能会打乱企业正常的生产秩序，另一方面也增加了安全隐患。因此，企业一般不愿接纳大量学生长时间实习［2］。

（2）现代化的化学工业和石油化学工业日趋集成化、自动化、连续化，现场操作的危险性增加，任何错误的操作都可能造成严重后果，且多数操作都采用远程控制。因此，学生在实习过程中基本上无机会也不允许动手操作，只能被动地看和听，无法让学生亲身体验工业装置的开、停车操作方法和生产中可能出现的问题的处理方法，学生的动手能力得不到有效训练［3］。因此学生的主观能动性和创造性难以调动和发挥，独立地分析问题、解决问题的能力也不能得到有效锻炼。

（3）由于基本理论与生产实际之间总是存在或多或少的差距，学生直接下厂实习往往有茫然无措、稀里糊涂的感觉。

由以上分析可知，传统的生产实习教学模式（单纯的下厂参观实习）显然不能满足应用型本科高校培养高级应用型人才的要求，因此，探索一种新的生产实习、实训途径，提高生产实习质量既是应用型本科高校应尽的责任和义务，也是现代工业生产和社会进步对高级专门人才应具有的素质所提出的客观要求。

二、仿真实习的优缺点

仿真实习与传统的现场参观实习相比，具有如下优点：

（1）仿真模拟实习一人一台电脑，而且化工厂通用的单元操作软件、由多个操作单元组合而成的连续生产工艺软件以及各种控制器完全按照现代化工厂生产车间实况设计，非常逼真。学生在电脑上可反复进行开车、停车训练，为所有学生提供了充分动手训练的机会，学生能够充分发挥主观能动性，提高学生的学习兴趣，这在下工厂实习中基本上是不可能的。

（2）仿真软件能提供快门设定、工况冻结、时标设定、成绩评定、趋势记录、报警记录、参数设定等特殊功能，学生可以根据自己的具体情况有选择地学习，例如自行设计试验开、停车方案、复杂控制方案、优化操作方案等，锻炼学生的创新思维能力。同时也便于教师实施各种新的教学与培训方法，及时掌握学生的理论知识水平和动手能力，从而有的放矢地加以指导，这在下厂实习中是无法实现的。

（3）可以预先设定各种事故和极限运行状态，让学生通过多次模拟训练积累如何预防这类事故的发生以及遇见突发事故时的紧急处理方法，引导学生灵活运用专业理论知识指导实践，让学生在处理事故时意识到掌握专业理论的重要性，从而激发学生学习专业理论知识的热情，以培养学生在紧急状态下冷静地分析问题和解决问题的能力，显然这比空洞的说教效果好得多，下厂实习显然不能这样做。

尽管大部分学生通过仿真模拟反复训练，基本掌握了化工厂常见的单元操作规程，认识到了安全生产的重要性，培养了严谨的工作态度。然而，仿真实习也不能完全取代下厂实习。因为纯粹的仿真实习，也存在着以下几个方面的问题：

（1）指导教师必须具备一定的工程实践经验，且化工生产企业技术更新较快，因此指导教师必须时刻关注相关化工技术的最新进展，并对化工企业的整个生产过程有深入透彻的了解。

（2）部分学生不能自觉运用理论指导实践，只是机械地按照软件系统提示来完成操作，为完成操作而操作，不深入了解反应机理、工艺流程、反应特点、设备结构及其工作原理，对教师的依赖性很强。当操作中出现问题时，学生不善于运用所学知识去独立分析问题并解决问题，而是习惯性地求助于教师，或者干脆蒙混过关，达不到通过实习培养学生独立处理实际问题能力的目的。

（3）基于在学生潜意识中存在着仿真实习即使操作错误也不会产生现实后果的想法，部分学生实习时态度马虎，如在模拟训练中有部分学生不是嫌进料慢，就是嫌升温慢，急于求成，甚至违规操作［4］。出现问题时不主动思考原因，不是积极想办法解决问题，而是敷衍了事，以致于经常犯同一种错误。

三、化工专业实习教学的改革对策

由上述分析可知，仿真实习和下厂实习各有利弊。采取“仿真实习与下厂实习相结合”的实习教学模式，将两者有机地结合起来，可以扬长避短，相得益彰。首先，学生在电脑上反复进行仿真操作，弄清设备的工作原理和反应机理，练习对化工生产装置的开停车方法及紧急事故处理等方面的能力。然后进行单元操作、复杂生产工艺总体协调控制等操作；对在仿真模拟中遇到的问题，学生可以结合所掌握的理论知识，分析产生问题的原因，设法加以解决。在电脑上模拟训练一段时间后，学生掌握了一定的操作技能，增强了到化工厂实地操作有关设备的信心。此时，安排学生下厂实习、实训最为合适。目前，大型化工企业的控制系统也都采用集散控制系统（DCS），由于前期学生已在电脑上通过软件反复演练过多次，学生到工厂控制室不再茫然无措，对操作室的DCS系统的使用能够很快理解并能看懂、会操作控制室的各类仪表、控制器（如液位控制器、温度控制器、压力控制器等）、开关、阀门、各种泵及其控制指标等［5］；此外，让学生亲身体会化工企业庞大的设备和复杂的工艺流程，让他们意识到理论与现实的差距，从而促使学生将基本理论、工艺仿真和实际生产过程有机地糅合在一起，激发学生的求知欲望。

仿真实习与下厂实习相结合，集合了两者优点的同时，克服了两者的不足。该模式经近两年来的教学实践，发现无论在实习过程中还是实习结束以后，学生学习的兴趣都有了明显提高。多数学生在实习报告中表示：通过仿真实习认识了从前不知道的许多化工设备、仪表、控制器并掌握了其操作方法，锻炼了自己的动手能力，开阔了自己的眼界；而通过现场参观，学生对化工厂的设备布局和生产过程有了更直观、更全面的了解，见识了化工企业目前的自动化控制水平，明确了扎实的专业知识功底和严谨的工作态度在化工生产中的极端重要性，增强了团队合作精神。通过实习，学生从一个化工行业的门外汉变成了准行家里手。此外，部分毕业生在反馈信息中也提到，仿真实习与下厂实习相结合的实习经历给他们的工作奠定了坚实的基础。以上学生的表述说明该实习教学模式无论与纯粹的仿真实习还是纯粹的下厂实习相比，教学效果都有了较显著地提高，受到了学生的普遍欢迎。

四、结语

应用型本科院校在大众化教育背景下要培养出符合现代社会需求的高级应用型人才，必须对传统的实习模式进行改革。笔者倡导的仿真模拟与下厂参观相结合的实习模式尽管还处在探索阶段，但在目前企业效益优先、学生数众多、而学校短期内还难以建成大量规范的实习、实训基地的前提下，采用这种实习模式对提高学生综合实践应用能力无疑是切实可行的方式之一。

［1］陈小虎.“应用型本科教育”内涵解析及其人才培养体系建构［J］.江苏高教，2008，（1）：86-88.

［2］高炳军，董俊华，魏峰.新形式下高等工科院校生产实习存在的问题与对策［J］.化工高等教育，2011，（2）：28-30.

［3］李士雨.化工仿真实习教学改革的研究与实践［J］.化工高等教育，2003，（2）：49-52.

［4］白术波.化工仿真模拟实训教学心得［J］.中国科技信息，2008，（3）：173-174.

［5］王小光，杨月云，谢东坡.试论高校建立化工仿真实验室的意义和功效［J］.实验室科学，2010，（2）：138-140.