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一、仿真實踐做中學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生流程及控制的工程實踐能力

國內(nèi)高校的認識實習(xí)普遍存在“只看不做”的弊端，導(dǎo)致實踐缺失。學(xué)生雖然可以參觀化工設(shè)備外形、認識化工生產(chǎn)流程，但缺少在實際運用中培養(yǎng)工程實踐能力的體驗，缺乏對單元過程操作參數(shù)間相互關(guān)系的理解，缺乏對自身在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中所承擔的“控制生產(chǎn)角色”的認識。有些同學(xué)甚至片面地認為：化工生產(chǎn)自動化程度非常高，我們只需要監(jiān)測中控室的儀表盤，書本上的專業(yè)知識用不上。為了培養(yǎng)學(xué)生流程及控制方面的工程實踐能力，我校認識實習(xí)建立了校內(nèi)仿真實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。仿真實習(xí)技術(shù)用實時運行的動態(tài)數(shù)學(xué)模型代替工廠的實際操作，在計算機上進行實踐教學(xué)，使學(xué)生獲得了工程實踐認識。根據(jù)我校校內(nèi)實習(xí)基地的合成氨生產(chǎn)流程，以及校外實習(xí)基地的煤制甲醇生產(chǎn)流程，我們選購了內(nèi)容匹配的仿真軟件，按照學(xué)生的認知規(guī)律，在上機實踐過程中，從認識泵、換熱器、精餾塔等單元設(shè)備流程，到理解溫度、壓力、流量和液位等重要操作參數(shù)的控制知識和上機實訓(xùn)，再到生產(chǎn)流程的開停車及事故處理實訓(xùn)，使學(xué)生了解操作參數(shù)之間的相互關(guān)聯(lián)，獲得關(guān)于流程及控制的工程實踐經(jīng)驗，激發(fā)其對后續(xù)相關(guān)理論課程的主動學(xué)習(xí)興趣，強化認識實習(xí)的工程教育實踐功能。我們以學(xué)生在線上機運行能力作為仿真環(huán)節(jié)考核的評價標準，督促學(xué)生主動學(xué)習(xí)。仿真實踐教學(xué)環(huán)節(jié)極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、單元設(shè)備可視化模型，深層次展現(xiàn)單元操作的工程實現(xiàn)

下廠參觀實際生產(chǎn)流程，獲得設(shè)備外形的感性認識，對于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力，遠遠不夠。培養(yǎng)卓越化學(xué)工程師更要求其注重建立單元操作的設(shè)備結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)聯(lián)，以及對單元操作過程強化的理解。如何獲得單元設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工藝內(nèi)涵的感性認識，是目前認識實習(xí)普遍存在的問題。我校的校內(nèi)認識實習(xí)基地，不僅建立了合成氨和催化裂化生產(chǎn)裝置模型，還把工廠中廢棄的泵、換熱器、精餾塔盤、塔內(nèi)件等實物進行了“解剖”，讓學(xué)生直觀地看到設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，理解單元操作是如何在工程設(shè)計層面實現(xiàn)的。我們還將進一步設(shè)計制造單元設(shè)備的動態(tài)可視化模型，再現(xiàn)設(shè)備內(nèi)的物料流動狀態(tài)及其與傳遞過程、反應(yīng)過程的相互關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生獲得強化單元操作的重要工程概念，建立對流動狀態(tài)影響傳遞過程等的感性認識，為培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力提供深層次的感性認識基礎(chǔ)。

三、認識實習(xí)配套教材，加深學(xué)生對實踐知識的理解和理論升華

認識實習(xí)從單一的工廠參觀模式向多元化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，成倍地增加了帶給學(xué)生的信息量。而在傳統(tǒng)的筆記式實習(xí)授課方式下，學(xué)生只能被動地在流動參觀的環(huán)境中獲取對工藝流程及單元設(shè)備的感性認識，很少有時間進行自主思考，提升對實踐知識的理解，這就容易造成學(xué)生不求甚解，使認識實習(xí)僅流于形式的情況長期存在。目前，國內(nèi)高校普遍缺少針對認識實習(xí)的配套教材，如普通高等學(xué)校“十一五”規(guī)劃教材中，就很少見到化工實踐類教材。為了解決認識實習(xí)“參觀內(nèi)容爆炸”造成學(xué)生不求甚解的問題，我校編寫了認識實習(xí)配套教材，介紹化工安全、單元操作，典型化工工藝過程，如合成氨、催化裂化、常減壓蒸餾、煤制甲醇、乙烯等的原理及流程，以及化工單元及流程的儀表控制原理和開停車、運行、事故處理方案的仿真實訓(xùn)。學(xué)生可以邊讀書邊實踐，感性認識與理性認識相結(jié)合，有利于加深對工程實踐的認識和對理論的理解，訓(xùn)練主動學(xué)習(xí)能力。在2014年認識實習(xí)中，認識實習(xí)配套教材以校內(nèi)講義的形式試發(fā)行，學(xué)生幾乎人手一本，提升了工程實踐效果。講義在學(xué)生試用改進后已正式出版。

四、注重校外實踐教學(xué)基地的產(chǎn)學(xué)研示范作用

認識實習(xí)是大學(xué)生在校期間第一次走進化工廠，校外實習(xí)基地的示范作用，對學(xué)生提高專業(yè)認同感、求知欲和樹立正確的就業(yè)觀至關(guān)重要。如果缺乏正確引導(dǎo)，學(xué)生容易對化工企業(yè)的工作環(huán)境、經(jīng)濟效益、人身安全等產(chǎn)生擔憂。目前，各高校把重點放在開發(fā)更多的校外實習(xí)基地上，而如何更好地發(fā)揮校外實習(xí)基地的工程人才培養(yǎng)作用，成為亟待解決的問題。我校的做法是加強校企間的產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)揮校外實習(xí)基地對學(xué)生的示范作用。產(chǎn)學(xué)結(jié)合，聘請工廠技術(shù)人員擔任認識實習(xí)指導(dǎo)教師，來校講授安全知識和生產(chǎn)流程，拓寬學(xué)生的工程視野；產(chǎn)研結(jié)合，加速了我?？蒲谐晒趯嵺`基地生產(chǎn)裝置上的應(yīng)用，如校外實習(xí)基地的低溫甲醇洗氣體凈化四塔流程，就是我校的科研成果轉(zhuǎn)化。通過現(xiàn)場參觀，學(xué)生看到了科研創(chuàng)造的生產(chǎn)力，提高了專業(yè)認同感和求知欲。我們還充分發(fā)揮校友的模范帶頭作用，發(fā)動企業(yè)中的優(yōu)秀畢業(yè)生，請他們帶在校學(xué)生下現(xiàn)場、介紹企業(yè)文化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、社會責(zé)任感和職業(yè)規(guī)劃能力。

五、強化外部監(jiān)管，提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力

認識實習(xí)的學(xué)生數(shù)量多，實踐教學(xué)任務(wù)緊湊。如我校的認識實習(xí)，約700名學(xué)生／年，1周教學(xué)計劃內(nèi)通常是以班為單位集體參觀實踐。如果缺乏有效的外部監(jiān)管，實踐就會淪為走馬觀花，起不到培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的作用。工程創(chuàng)新教育的本質(zhì)是學(xué)生思維的自組織過程。多數(shù)學(xué)生對所需掌握的實踐知識具有不明確的學(xué)習(xí)興趣和目標。學(xué)校必須通過實習(xí)過程中的及時引導(dǎo)及多種外部監(jiān)管措施，如課堂監(jiān)管、教學(xué)過程監(jiān)管等，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和自我價值認同感，不斷提升其工程實踐能力和創(chuàng)新能力。首先，實習(xí)動員時即下發(fā)認識實習(xí)要求，明確各環(huán)節(jié)的具體要求，讓學(xué)生帶著任務(wù)參與認識實習(xí)，并通過實習(xí)教材預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識；其次，不斷改進認識實習(xí)的各環(huán)節(jié)，吸引學(xué)生主動參與，手、眼、腦并用；最后，實施多元化考核制度，如仿真采取上機實踐在線考核、校內(nèi)實習(xí)采取閉卷考試、下廠參觀采取提交實習(xí)報告等，有效地督促學(xué)生在認識實習(xí)中緊跟每個實習(xí)環(huán)節(jié)的步伐，強化自主學(xué)習(xí)，提高認識實習(xí)的工程創(chuàng)新能力培養(yǎng)作用。

六、結(jié)束語

我國高等工程教育的目標是培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的、受過工程師基本素質(zhì)訓(xùn)練的高級工程技術(shù)人才。學(xué)生作為工程實踐的主體，在認識實習(xí)過程中，不僅應(yīng)獲得對設(shè)備外觀的感性認識，更重要的是感知工藝過程的內(nèi)涵，建立工程觀念和對流程及設(shè)備控制的感性認識，建立專業(yè)認同感和自主學(xué)習(xí)能力。這些都要求高校按照工程教育理念，構(gòu)建認識實習(xí)的實踐教學(xué)模式，并通過多元化考核等外部監(jiān)管措施加以實現(xiàn)，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力。

作者：吳雪梅 張述偉 潘艷秋 賀高紅 畢麗鴻 韓志忠 張健 何德民 單位：大連理工大學(xué)化工與環(huán)境生命學(xué)部