高职本科背景下化工实训装备的研究

赵扬，何璐红，张佳阳，茹巧荣

(河南应用技术职业学院，河南 郑州 450042)

0 引言

随着中国制造业由中低端向高端的不断迈进，有关企业对高素质技能型人才的需求也越来越大。普通职业院校培养出来的人才很难满足高端制造业的要求，为了培养与高端制造业相适应的高水平技能型人才，国家在相关高等院校设置了高职本科教育，以解决目前高端制造业人才短缺的局面。那么，高职本科如何培养出符合高端制造企业岗位要求的高端人才呢？

高职院校培养出来的学生将来绝大部分要面向生产第一线，具体操作或管理设备，如何培养学生们的感性认识，如何真正做到零距离上岗，显得尤为重要[1]。因为高职本科教育的本质就是实践性和职业性，所以要想培养出真正能满足高端制造业需求的高水平职业人才，实践教学是关键，而实践装备又是实践教学的关键。由于化工专业本身就是一种实践、实验性比较强的专业，所以化工高职本科的教学更是离不开实践和实训装备，在高职本科背景下认真研究研发先进的化工实训装备，对培养高素质高水平的技能型化工人才具有十分重要的意义。

1 化工职业教育本科层次办学特点

高职本科更加注重培养针对某一行业或者某一职业的专业性技术技能型人才[2]，本科层次化工职业教育拥有与众不同的办学特点，主要表现为三个方面。

1.1 职业导向

职业导向是高职本科与生俱来的特性。它立足培养职业高级技术技能人才，将学生的人生发展与职业发展融为一体，在高等教育与社会职业之间架设一条康庄大道。职业导向意味着高职本科办学从人才培养目标到培养方案制定和落实、从招生到培养全过程都更加重视社会职业需求，根据职业需求对学生开展全面发展教育，造就各行各业高素质技术技能人才。

1.2 技术技能训练的复合性

高质量发展背景下，高职本科人才培养要重点关注教育的适应性和科学性、强调打造本科职业教育的专业特色、创新复合型高职本科人才培养模式[3]。这就必然要求在技术技能训练中，高职本科不是简单地追求单项技术应用能力的培养，而是更加注重复合性要求。一方面，将职业所要求的多种专业技术和能力贯通起来，培养学生综合运用多种专业技术解决问题的能力；另一方面，将相关的学科专业理论教育、通识教育等与技术技能训练结合起来，以达到促进学生融会贯通、全面发展的目的。

1.3 教学与生产贯通

高职本科要培养职业高级技术技能人才，保证学生毕业后能够适应各行各业的职业需求，成为企业和事业单位实际工作的生力军。因此，必须跨越教学与生产之间的鸿沟，使教学与生产实现对接。教学与生产的贯通是职业教育必不可少的特性，不论是哪个层次，职业教育都会努力搭建与办学层次和定位相适应的教学与生产贯通的桥梁，为实现职业人才培养目标创造条件。

2 实践教学是化工职业教育本科层次的关键

化学高职本科的教育要求很多，比如培养高级职业能力和职业素养，但是现场实践教学是关键教学环节，是人才培养过程的有机组成部分，是培养高级职业能力和职业素养的基础。化学高职本科应当视现场实践教学为整个职业教育教学过程的点睛之举，打通教学与生产之间的壁垒，与相关生产单位建立无缝对接的合作办学关系，为学生提供充分的实践锻炼机会。

高等职业教育的实践教学应对接行业和产业的技术升级 ，以学生就业为教学目的，紧紧围绕实际岗位所需的职业技能来制定教学目标[4]。

3 化工实训装备对化工实践教学和人才培养的推动作用

3.1 化工实训装备是化工实践教学的关键

化工实训装备，是在化工企业、化工研究单位、高等职业院校等教育教学部门中，为了培养学生的动手能力、技能操作能力和工作能力而配置的设备。其主要作用是完成各种工艺过程，培养学生的动手能力、技能操作能力和工作能力。因此，化工实训装备对高职院校的实践教学意义重大，是提高学生职业素养和职业技能的关键工具，也是化工实践教学的关键。

3.2 化工实训装备是化工人才培养的中心环节

化工职业教育本科层次的办学目标就是培养高级技术技能型人才，而技术能力和水平是衡量高级技术人才的重要标准之一。只有配备高度模拟化工企业实际工作环境的各种实训装备，并认真学习和反复训练，才能提高学生的动手能力和实操能力，进而提高学生的技能和水平。在熟练掌握这些技能的基础上进行创新和提高，才能培养出符合化工企业需要的高级技术人才，解决企业的实际问题，并推动化工企业的技术升级和换代。所以说化工实训装备是化工职业教育本科人才培养的中心环节和核心资源。

4 高职院校目前常用的化工实训装备现状

4.1 高职院校常用的化工实训装置简介

化工实训装置是高职院校化工专业学生提高化工生产技能的重要手段。它以化工单元操作和化工生产装置操作为主要训练内容，通过模拟仿真技术和实际操作有机结合，为学生提供了一个理论联系实际的实践平台。通过实训，化工专业学生可以更好地掌握所学的知识，从而有效提高自身的专业技能。常用的化工实训装备有化工单元实训装置、化工仪表实训装置、设备维修维护实训装置、危化工艺实训设备、安全应急演练实训装置、安全警示教育实训装置等。

4.2 高职院校常用的化工实训装置性能特点

4.2.1 化工单元实训装置

化工单元实训装置，是根据化工生产过程的特点，以典型化工生产过程中的典型设备为基础，以工艺流程为主线，按照实际生产流程，将相关的操作单元组合起来，在每个操作单元中设置一个或几个操作。根据具体化工生产过程中的需要，将相关的操作单元组合起来，并在每个操作单元中设置有相应的控制仪表。

化工单元实训装置具有安全、可靠、实用等特点。在每一个单元设备上均设有相应的控制仪表，以便于学生进行实验和实训。每个单元设备均可根据不同的功能设置相应的控制仪表和开关阀门等。

化工单元实训装置能较好地模拟实际化工生产过程中设备操作、物料分离等过程，可提高学生对所学知识的理解能力。同时，采用单元设备，不仅可使学生在短时间内掌握化工生产过程中主要设备的结构原理及使用方法，而且可以培养学生分析和解决实际问题的能力。

4.2.2 化工仪表实训装置

化工仪表实训装置是一种专门设计用于模拟和培训化工仪表操作技能的设备。在化工生产过程中，仪表的准确性和可靠性对于生产的控制和监测至关重要。这种实训装置通过模拟真实的化工生产环境和流程，提供了学生进行实际操作和训练的机会。

化工仪表实训装置主要包括仪表自动化实训设备及软件、复杂(串级)控制系统设备、变送器调校实训设备、调节阀拆装实训设备等。

仪表自动化实训设备及软件，由工艺设备及其配套管路、仪表与执行器、常用仪表工器具、个人防护用具、智能仪表电器控制台及计算机控制操作台等组成，可进行化工仪表自动化实训，并可实现模拟仿真考试与自动评分。DCS 系统装置是化工行业主流使用的控制系统，能够实现仪表工初、中、高级DCS 技能鉴定等功能。

复杂(串级) 控制系统装置，能够实现学员对串级控制的认识以及实现方式的了解，能够实现单元液位与流量串级控制、温度与流量等串级控制实验；采用变频器、电动调节阀、调压模块三种不同的执行机构以不同方式实现串级控制；可根据不同控制方案组态构成不同的控制系统，并预留点位，能够实现从简单到复杂、从经典到现代的控制策略，以适应各级各类不同层次培训与技能需要。

变送器调校实训装备用于仪表工压力变送器的安装、校验线路的连接、组态、校准、校验表格填写与数据处理等技能，能够完成仪器使用、仪表选型、测量点选择、仪表安装、仪表调校、回路测试等功能。

调节阀拆装实训装置能够让学生通过对调节阀的拆装训练，掌握调节阀的拆装方法、步骤并熟悉常用工具的使用；能够训练学生掌握调节阀内部结构及原理，仪表外部接线图，进行调节阀的安装与调校；能够训练学生对电气阀门定位器的结构与原理，利用阀门定位器完成调节阀零点、行程的调试等。

4.2.3 设备维修维护实训装置

设备维修维护实训装置主要包括管路拆装实训装置、换热器拆装实训装置、机泵拆装实训装置、阀门维修维护操作实训装置等。

管路拆装实训装置主要由水槽、泵、管道、阀门、仪表、拆装工具、清洗设备、试压设备、工作台、工具材料货架、工具箱等构成，可以训练化工离心泵的拆装能力、设备管路拆装能力；完成实训工艺管路清洗、置换等安全作业项目，盲板抽堵、动火等特殊作业项目以及离心泵配套管路自动化仪表、阀门的安装作业等。

换热器拆装实训装置主要由列管式换热器、浮头换热器、离心泵、拆装工具、清洗工具、工具货架等组成，可以进行常见的几种换热器的内部结构、拆装作业、试压查漏系统作业；掌握列管式换热器、浮头换热器高压清洗、试漏、盲板抽堵、系统置换等检维修作业流程、压力容器安全检验的有关知识。

机泵拆装实训装置主要由单台工业离心泵以及配套备件、拆装工具、工作台、工具材料货架、工具箱等构成，开展离心泵拆解、组装、校正项目，进行实训泵体的安装，轴承、轴密封的更换等检维修作业。

阀门维修维护操作实训装置可以帮助学生了解化工设备各种阀门运行原理，培养学生阀门出现故障及时检查并排除故障，提高阀门拆装组合、阀门清洗、置换等实际操作能力。

4.2.4 危化工艺实训装置

危化工艺实训装置主要包括氯化工艺实训装置、加氢工艺实训装置、氧化工艺实训装置、烷基化工艺实训装置等。这些危化工艺实训装置按照实际装置的工艺流程、化工过程原理、设备工作原理、质量平衡、能量平衡等进行开发，具有高仿真精度的数学机理模型。可以培养学生增强安全意识和提高异常事故处理能力，在作业现场发生异常事故时，采取规范的异常处理措施、应急处置措施。

4.2.5 安全应急演练实训装置

安全应急演练实训装置主要包括罐区安全作业实训装置、事故应急演练综合实训装置等设备。

罐区安全作业实训装置以大型化工厂罐区为蓝本搭建而成，模拟化工厂罐区常用的设备类型以及工艺过程。装置配套远程控制台，可进行远程控制。装置内设置有危化品储运过程中典型的工作流程及事故处理。该装置可以全面训练和考核学生的专业知识和技能水平。

事故应急演练综合实训装置采用单元模块化设计。选取各类化工生产中典型的、通用的操作单元及设备。可通过这些化工生产中的基本单元，来体验工艺和实现各种工艺中的事故。

4.2.6 安全警示教育实训装置

安全警示教育实训装置主要包括安全帽撞击体验、安全鞋防砸体验、粉尘爆炸体验、高处坠落体验、受限空间体验、机械伤害体验、火灾逃生体验、安全警示教育VR 体验等装置和系统，培养学生的安全意识、危机意识以及应对安全事故的应急处理能力。

4.3 高职院校常用的化工实训装备教学培养目标

化工实训装备教学目标应该是培养学生对各种化工装备的动手和实际操作能力，使学生掌握本专业必需的化工设备使用、安装、调试、维护、运行的基础理论知识、工作原理以及实际操作技能，提高学生的职业素养、技能水平、应用创新以及解决实际问题的能力。培养学生的安全意识、环保意识和事故应急处理能力，为将来顺利就业和快速适应工作岗位打下坚实的基础。

5 化工高职本科层次对学生技能的新要求

5.1 化工高职本科教学标准对学生技能的要求

化工高职本科教学标准和目标意在培养服务生产、建设、管理第一线的应用型人才，以及具备一定文化水平和专业知识技能的劳动型人才，主要侧重于实践技能和实际工作能力的培养。它颁发的是本科学历层次的证书和学位，比职业专科高一个层次因此对学生的技能水平和职业素质都有更高的要求，它的教学过程实践课程占了很大的比例。它要求高职本科毕业生拥有解决工作过程中实际问题的能力，以及在工作过程中不断进步和创新的能力，更加注重学生综合职业素质的培养。

5.2 化工企业对本科层次学生技能的要求

化工企业岗位对高职本科层次学生技能的要求也比职业大专和职业中专高一个层级。一般针对高职本科招聘的都是高级技工或技术管理岗。因此，化工高职本科层次毕业生理应拥有更加扎实的技术水平、实际操作能力和更高的职业素养才能适应化工企业对相关岗位的需求和要求。

5.3 化工高职本科学生发展对技能新要求

化工高职本科毕业生要想顺利就业、快速适应工作岗位并实现职业生涯的不断发展，在学校学习期间就应该通过实训课程打下扎实的理论和实践基础，同时在工作过程中也要不断地总结经验，不断地学习进步，这样才能成为化工企业的技术骨干和中坚力量，推动我国化工行业技术的发展和进步。

6 高职院校本科学生技能对化工实训装备的新要求

6.1 要能满足企业岗位技能的要求

因为化工企业对高职本科毕业生有更高的岗位技能和实际工作能力的要求，所以高职院校本科层次学生应该拥有比职业大专或职业中专更高的职业技能和职业素养才能满足相关化工企业岗位的需求和要求。这就必然要求高职本科院校在实训教学过程中提供更加完善、先进、更加贴近实际工作和作业环节的化工实训装备，以及与此相对应的实践教学方式和策略。只有这样才能让学生学以致用，最大程度地满足相关化工企业的高端岗位需求。

6.2 要能满足企业岗位经济核算的要求

高职院校在采购化工实训装备时，要考虑当前化工企业的设备使用和装备情况，以及岗位经济核算的要求，购买目前大多数化工企业都在使用合适的化工实训装备，保证这些化工实训装备既不能过于落后，也不能太过先进。既要考虑实训教学效果，也要考虑成本预算，要符合当前大多数化工企业的设备实际使用和装备情况。

6.3 要能满足学生职业成长的要求

高职院校在采购化工实训装备时，还要同时考虑学生将来的职业成长和发展，保证这些学生通过这些化工实训装备的培训和训练，为学生将来职业生涯的成长和发展打下良好的基础。只有这样，学生的技能水平才能进步更快，职业素养才能越来越高，从而满足化工行业技术不断向前发展的要求。

7 高职院校本科层次化工实训装备发展趋势

当前高职院校本科层次化工实训装备正朝着数字化、自动化和智能化的方向发展，结合信息技术、物联网、人工智能等技术研发的创新型化工实训装备，不仅提供了模拟真实工作环境的实践培训。还能够收集、分析和应用大量实时数据，为学生提供个性化的学习和培训支持，增强培训效果和提高工作效率。

智能化工实训装置不仅能够提供高质量的实训教育，培养出更具创新能力和实践技能的人才，满足化工企业对高素质人才的需求，同时还能帮助企业适应新兴技术和工艺的变革，提高生产效率，推动产业升级。此外，智能化工实训装置还可以促进产学研合作，加强化工职业教育本科层次高职院校与化工企业的交流与合作，推动创新技术的应用和产业链的优化。

8 结语

如今中国的化工行业随着经济的发展而高速发展，这就造就了相当高的市场需求与发展机遇[5]。化工高职本科院校要想培养出符合化工企业需要的高素质人才，就必须以市场为导向，注重实践教学。因为实践教学是化工高职本科实训课程的关键教学环节，而化工实训教学装备又是化工实践教学和人才培养的关键工具和设备。因此，在高职本科背景下研究创新型和智能型化工实训装备，对满足化工企业对高素质人才的需求以及适应新兴技术和工艺的迅速变革具有十分重要的意义。