化工厂实习论文：改革生产实习,培养化工专业高素质人才.doc

化工厂实习论文：改革生产实习,培养化工专业高素质人才摘要:生产实习是高校人才培养中理论联系实际的重要环节,生产实习的质量直接影响学生适应社会的能力。针对目前生产实习中存在的问题进行了分析,探讨了生产实习改革策略,提出了将计算机模拟实习与工厂实习相结合的新实习方式,以提高学生的工程实践能力,增强学生的创新意识和精神。关键词:化工专业;生产实习;计算机模拟Reforming production practice to cultivate high-qualitychemical engineering talentsAbstract:Production practice is an important teaching link in higher education. It directly impacts on the abili-ty of students to adapt to the society. The problems of production practice are analysed. A new educationmode, in which the traditional enterprise practice and computer simulation were combined, was proposed andexplored to enhance the engineering practice capability and promote innovative consciousness and spirit of ourstudents.Key words:chemical engineering speciality; production practice; computer simulation工程技术人才的创新能力集中体现在工程实践活动中创造新的技术成果的能力,包括新产品和新技术的研发、新流程和新装置的设计、新的工厂生产过程操作运行方案等。化学工程与工艺专业是我校的第一个本科专业,也是我校的品牌专业,为浙江省化工及相关行业培养了大批高素质人才,毕业生历来以基础扎实、工程实践能力强并富有创新精神受到用人单位的欢迎。但近年来随着招生人数的扩大和社会环境的影响,化工专业在创新型人才培养方面遇到了前所未有的挑战。究其原因主要与化工实验、化工设计和化工生产实习3个实践性教学环节的教学效果密切相关。1生产实习的现状及存在的问题生产实习是本科培养计划中一个重要的实践教学环节,在培养学生理论联系实际、独立思考及分析问题和解决问题的能力,尤其是在树立工程意识、提高综合实践能力方面具有不可替代的作用。通过这一环节,学生对已学的基础理论在工厂实际中的应用有一个基本的了解,对典型化工过程和各类装备有进一步的认识,综合运用基础理论知识分析实际生产过程的能力有进一步的提高,为后续专业课程的学习乃至就业打下了一个良好的实践基础。生产实习在化工类专业人才培养中占有极其重要的地位1。世界发达国家的化工院校均十分重视学生在工厂企业的实习活动,大多数化工类院校的生产实习时间都不少于3个月,有的甚至长达1年之久,并且学生在生产实习期间,一般还需要有与实习相关的研究课题2。国外著名化工院校与相当多的世界知名企业和跨国公司建立了长期密切的合作关系。例如美国明尼苏达大学化学工程系与许多世界著名的国际大公司建立并保持着密切的合作关系,涉及化学化工、控制与设备、半导体与电子、生物、农业与食品、医药、材料与矿产、工程、石油、造纸、能源、环保领域的知名企业,如Intel、IBM、Motorola、TRW、Honeywell、Amoco、Mobil、ADM、Mintac等,其学生能够在这些世界知名企业得到广泛的实习和锻炼机会,因此培养的学生具有很好的工程实践能力和知识综合运用能力。国内许多重点院校也充分认识到生产实习对培养创新型人才的重要性,为此浙江大学、华东理工大学和北京化工大学合作承担“世行贷款21世纪初高等教育教学改革项目化学化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实践”项目。项目重点进行化工实验、化工设计和化工实习3个实践性教学环节的改革研究与实践,对生产实习提出了针对性的改革,取得了良好的效果3。目前我校生产实习环节还十分薄弱,多年来一直沿用教师带学生到工厂进行现场参观的生产实习模式,且时间从80年代的4周缩短为目前的12周。受时间、场地、条件的种种限制,学生基本没有机会深入地了解生产过程、工艺、设备和管理的全部内容,无法更好地理解和掌握学过的专业基础知识,因此,生产实习往往流于形式。造成这种局面的原因主要来自于以下几个方面:(1)难以建立长期、稳定、专业对口的校外实习基地。改革开放后,企业走向市场,注重生产效益、技术保密和生产安全,企业对大学生下厂实习的态度是从积极到应付,进而变为消极,各种限制条件很多,实习往往变成了参观。(2)实习经费严重不足,使实习时间一再缩水。近年来,交通费、住宿费、讲课费都有较大的提高,但人均经费仅300元,因此实习时间从80年代的4周缩减到10天左右。10天难以系统、全面地了解和熟悉化工生产过程的各个环节,直接影响实习的质量。（3）现代过程工业日趋集成化、自动化、连续化,现场操作难度增大,学生根本没有动手实践的机会,只能被动地看和听,难以调动学生的主动性,无法培养学生发现和解决实际问题的能力。(4)实习指导教师基本是从学校到学校,往往擅长某一方面的科学研究,但缺乏工程实践经验和对现代化工生产的全面认识和理解,难以胜任现场生产实习的指导工作。针对上述情况,迫切需要对化工类专业学生的生产实习方式进行全面创新和改革,正确把握好实习中的各个环节,使实习能够达到一定的广度和深度,全面提高生产实习的质量。2生产实习的改革策略2.1采用分散实习方法,并适当延长实习时间从目前我校的教学计划和社会大环境来讲,此方法难以全面实施,主要原因是:学院无权对教学计划进行很大的调整,时间难于安排;企业对学生实习并不欢迎,联系实习企业难度较大,且效果难以保证;学生管理和最终考核比较困难。2.2建立专门的生产实习基地学校建立一定生产规模的实习基地,专门用于学生生产实习,学生可以深入地了解生产过程、工艺、设备,并进行开停车、工艺参数调整、系统控制、故障排除等操作,且学生管理、安全等方面均可以得到有效保障,无疑是非常好的一种实习方式。该方案在2000年时曾经在各大高校提出过,但由于资金、场地和日常维持费用等原因最终未能实施4。2.3建立化工仿真实习基地早在1998年国家级教改项目“面向21世纪化工类专业人才培养方案与课程体系的改革与实践”中就已提出化工生产实习仿真教学模式。仿真实习是用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行实习教学的一门新技术,能创造一个与实际近乎相同的环境。该方案由于效果好、投入较少,便于实施,已在国内部分重点大学和化工院校,如天津大学、北京化工大学、南京工业大学、长春工业大学、沈阳化工学院等,用于化工专业学生的生产实践环节,较好地解决了传统生产实习存在的问题,使实习质量有了显著提高5-6。3计算机模拟实习的特点与建设内容计算机模拟实习不仅仅是对企业生产实习的一个有效补充,更是提高学生实践能力、计算机应用能力和工程设计能力的一个重要平台。模拟实习基地有5个组成部分:化工过程大型模拟、优化与设计系统;化工过程的计算机仿真系统;仪表盘仿真系统(DCS仿真系统);化工企业典型过程和设备图片、图像资料库;沙盘模型。该模拟实习基地可覆盖化学工程与技术一级学科所属的所有二级学科。学生首先运用大型过程模拟软件对实习过程进行模拟计算,提高对过程的理性认识,然后在仪表盘仿真系统(DCS仿真系统)上进行模拟操作,并利用图片、录像以及沙盘模型让学生对实际过程产生感性认识 7。算机模拟实习具有以下特点:(1)形象性。仿真实习能创造一个与实际几乎相同的特性环境。(2)交互性。仿真实习过程中,学生与实习对象能进行交互,可以大大激发学生的学习兴趣。仿真过程具有“沉浸交互构想”3个基本特征,以虚拟现实技术创造虚拟环境,特别强调学生参与其中身临其境的沉浸感,同时学生与虚拟环境之间可以有多维信息交互作用。学生从定性和定量综合集成的虚拟环境中,可以获得对实习对象的感性和理性的认识。 (3)全面性。仿真实习软件可充分考虑实际环境中的各种因素,如对化工过程的温度、压力、流量等进行多因素全面仿真,以及对生产过程开停车、异常情况诊断处理等进行仿真。(4)安全性。仿真实习不会对操作对象,如仪表等设备造成实质性损害,更不会因操作失误对学生造成人身危害。(5)全天候性。仿真实习不受天气、气候制约,无论刮风下雨都可进行。仿真实习具有全天候性。(6)节约性。仿真中没有消耗,更没有污染,并且节约交通、住宿费。(7)高效性。仿真实习中,学生可以轻松地对实习过程初始化,对未能完成的实习进行状态存贮,对已完成的实习进行调入回顾,极大地提高了实习效率。计算机模拟实习可以使学生在以下方面获益:(1)了解基本单元操作原理和方法,增强对工艺过程的理解;(2)熟悉计算机控制系统及操作;(3)掌握现代工业复杂控制系统的投运和调整技术,提高对化工过程动态运行的分析和决策能力;(4)提高学生对化工过程的开车、停车运行能力;(5)训练对事故的响应、分析和排除故障的能力。在生产实习教学环节中引入计算机模拟实习,对于提高实习效果、加深学生对化工生产过程的了解具有重要作用。4计算机模拟实习与工厂实习相结合我院化工专业的生产实习改革采用了计算机模拟实习与工厂实习相结合的教学方式,2007年申请了“中央与地方共建高等学校专项资金化工过程计算机模拟实习基地”获得立项,总建设经费约200万元。计算机模拟实习虽有诸多优点,但还不能完全替代生产实习。计算机模拟实习毕竟是在虚拟环境中进行,不能使学生对实际生产过程产生感性认识,满足学生对各类生产设备、仪表等的大小、形状、结构、设备组成与车间布置、配管等的直观了解8。到工厂实习,可以在以下几个方面弥补模拟实习的不足:(1)熟悉典型生产设备的结构、原理与特点以及操作与检修;(2)了解设备组成与车间布置;(3)直接与一线工人和生产技术人员接触,认识工厂的生产组织和管理;(4)了解工厂生产的安全与环保措施,并接受安全生产教育;(5)认识和感受生产企业独特的企业文化;(6)培养独立工作和组织管理能力,树立劳动观点及良好的思想作风和工作作风。计算机模拟实习与工厂实习有机结合,无疑是改革当前化工类生产实习方式,提高实践教学效果的一种好的方法。5结束语新的实习方式和内容体现了以学生为主体的教育思想,可以充分调动学生的自主学习积极性。计算机模拟实习的引入有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥,既丰富了实习内容,也增强了实习的灵活性,解决了过去生产实习难以深入的问题。充分发挥计算机模拟实习与工厂实习两者的优点,可以从根本上解决目前生产实习教学环节存在的问题,显著提高实习质量。参考文献(References):1姚嘉凌,闵永军.高校生产实习模式改革的思考和探索J.中国大学教学,2007 (3): 81-82.2曹刿,秦毅红,李青刚.生产实习一项复杂的系统工程J.现代大学教育,2003(5): 104-106.3浙江大学,华东理工大学,北京化工大学.“化学化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实践”(化工类)项目主报告R