应用化工技术专业团队基于生产过程开发全玻璃仿真化工

1、(3) 应用化工技术专业团队基于生产过程开发全玻璃仿真化工实训教学课程体系的创新与实践1 、研究目标（1）开发了实训教学职场化、操作控制多元化、结构及运行可视化、实训项目综合化“四化合一”的全玻璃化工仿真实训教学技术，实现职业技能与职业素质的协同培养，充分体现“工学结合”、做中学、做中教特点。（2）基于生产过程建设实训教学、技能鉴定、社会服务和产品中试“四位一体”的全玻璃化工仿真装置。（3）解决传统化工实训项目多以验证性为主、真实生产场景的实训项目少、脱离工厂实际工艺和工况、学生实际操作机会少、不利于学生职业技能的培养等教学难题；（4）解决因传统化工实训教学技术相对落后、实训装置内部结构不可视

2、、运行状态不透明、不能随意拆卸和组合、不利于对学生专业知识的掌握和设备安装调试能力的培养等问题。（5）解决传统化工实训教学实施过程中，学生只能被动执行老师既定的实训方案，不能充分发挥主观能动性去进行自主设计和实践，不利于学生独立发现问题、解决问题和创新能力的培养等难题。2、研究思路（1）采用真实工作任务、真实工艺流程、真实运行工况、真实产品生产的教学情境，企业化管理、轮值顶岗、真实操作等教学方法，成功解决了传统化工实训项目多以验证性为主、真实生产场景的实训项目少、脱离工厂实际工艺和工况、学生实际操作机会少等教学难题。以全玻璃化工仿真实训教学技术为依托，开发了护肤霜生产、粗乙醇精馏、二氧化碳吸收

3、-解吸、煤油萃取及相应自动控制、分析检测等实训项目15个，涉及化工装置开停车、事故处理、仪表操作、化工计算、化工制图等5个环节。满足应用化工技术及相关专业三年不断线的实训教学需求。通过第一年学生入校后的设备认识及流程巡检实训、第二年基于全玻璃仿真装置的化工反应、精馏、吸收-解吸、萃取等化工单元操作实训、第三年的综合顶岗实训，提高了学生的工程实训能力，使学生熟悉企业生产运行过程，缩短课堂与企业生产车间的距离。（2）为解决传统化工实训装置内部结构不可视、运行状态不透明、不能随意拆卸和组合等问题，应用全玻璃化工仿真实训教学技术，以高硅玻璃为材质自主设计并建成基于生产过程的全玻璃化工仿真装置，使设备内

4、部结构及物料流动、化学反应及物理变化一目了然，增强了教学的直观性、形象性、生动性和时效性，激发了学生的学习兴趣。实训装置各单元采用模块化设计，实现了自由拆装和组合，可操作性强。学生可以根据工艺流程图进行自主安装和调试设备，实现了“教学做一体化”。（3）在应用全玻璃化工仿真实训教学过程中，为充分发挥学生的主观能动性，学生兼具“导演和演员”的双重身份，以小组为单位自主选择实训项目和制定实训方案，经指导教师审核后进行实施，强化了学生独立发现问题、解决问题、创新能力和协作能力的培养，达到做中学、做中教、做中精的教学目的。实训装置各单元的模块化设计保证了该教学过程的顺利实施。3、主要成果(1)、全玻璃化

5、工仿真实训教学技术项目成功开发了实训教学职场化、操作控制多元化、结构及运行可视化、实训项目综合化“四化合一”的实训教学技术。成功解决了传统化工专业教学中的化工实训项目实验化、真实生产场景的实训项目少、学生实际操作机会少、顶岗实训难、技能培养不连续等教学难题。该装置及实训项目已经为04级、05级和06级应用化工技术、生物技术及应用、生物制药技术等专业学生提供了“教学做一体化”的教学服务。进行了化工工艺试验工、化工总控工、蒸馏工、吸收工等4个工种的技能培训鉴定任务，学生获得中、高级的技能证书。已累计进行了904人的职业技能培训及鉴定工作，学生取证率100%。 (2)、“全玻璃化工仿真装置”的研发，

6、成功解决了传统化工实训装置小型化、脱离工厂实际工艺和工况、可操作性差、不能随意拆卸和组合、化工单元不系统、内部结构不可视、运行状态不透明等难题。“全玻璃化工仿真装置”于2004年末开始建设，建成筛板精馏塔、吸收-解吸、流化床反应、固定床反应、釜式反应实训、管式反应实训装置各1套，仪表系统（1套），安装设备总计：25台，投资23万元。2005年6月完成验收并鉴定。经专家鉴定，该实训装置属国内首创，达到国际先进水平。已申报4项发明专利和2项实用新型专利，在国内院校广泛推广，已签订了234万元的合作开发合同，同时现有十家院校和企业拟建此装置。2008年，又投资35万，进行扩建改造， 增加建设筛板精馏

7、塔实训装置（5套）（并形成共沸精馏，萃取精馏系统）、浮阀精馏塔实训装置（1套）、泡罩精馏塔实训装置1套；吸收-解吸实训装置（1套）、自动监测和控制系统（3套）及配套换热器，泵，储罐，及相应的阀门，管件，分析取样系统； 安装设备总计：118台，增加投资35万元(3)以全玻璃化工仿真实训教学技术为依托，2007年成功建设了传质与分离技术国家级精品课程，2008年建设了化工生产技术校级优质课程和化工单元操作技术全国化工教学指导委员会精品课程。(4)促进了示范性高职院校课程开发与教学资源建设：2008年，以“全玻璃化工仿真装置”的研发为契机，全体建设成员参与了教育部高职化工技术类专业教学指导委员会和高

8、等教育出版社联合组织的示范性高职院校课程开发与教学资源建设工作，其中天津职业大学为传质与分离教学资源库主持建设校，王艳国、陈则立任项目负责人。(5)通过该项目的研究和实践，成功了锻炼了教师队伍，本课题负责人王艳国教授2008年被评为国家级教学名师，全体建设成员所在的应用化工技术团队2008年被评为天津市优秀教学团队。(6)实现实训教学、技能鉴定、社会服务和产品中试“四位一体”，搭建了校企合作、工学结合的平台。全玻璃化工仿真实训项目采用了弹性化设置，能够满足应用化工技术专业，化工设备维修技术专业、生物制药技术、生物技术及应用等专业的实训教学，同时承担化工工艺试验工、化工总控工、蒸馏工、吸收工等工

9、种的技能培训鉴定任务，学生可获得中、高级技能证书。在社会服务方面，为蓝星集团天津分公司提供员工培训，且与天津弗莱尔工贸有限公司和康科德化工有限公司签署技术服务协议，提供色谱纯乙腈、高纯度乙酸乙酯、正己烷等产品精馏提纯的技术服务。4、特色和创新点(1)基于生产过程以高硅玻璃为材质自主开发并建成全玻璃化工仿真装置，设备内部结构、物料物理及化学反应状态一目了然，属国内首创，国际先进水平。(2)开发了实训教学职场化、操作控制多元化、结构及运行可视化、实训项目综合化“四化合一”的实训教学技术，充分体现“工学结合”、“教学做一体化”职业教育特点，实现了实训教学、技能鉴定、社会培训和产品中试“四位一体”。(

10、3)以全玻璃化工仿真实训教学技术为依托，开发了护肤霜生产、粗乙醇精馏、二氧化碳吸收-解吸、煤油萃取及相应自动控制、分析检测等实训项目15个，涉及化工装置开停车、事故处理、仪表操作、化工计算、化工制图等5个环节。采用真实工作任务、真实工艺流程、真实运行工况、真实产品生产的教学情境，企业化管理、轮值顶岗、真实操作等教学方法，成功解决了传统化工实训项目多以验证性为主、真实生产场景的实训项目少、脱离工厂实际工艺和工况、学生实际操作机会少等教学难题。“基于生产过程开发全玻璃仿真化工实训教学课程体系的创新与实践”研究项目，2009年获天津市教学成果一等奖。（已经申报国家教学成果奖，并通过初审。）此项目基于

11、生产过程建成了全玻璃化工仿真装置，由六个反应器、九个塔、四套计算机控制系统总计118台设备组成，设备内部结构、化学反应及物理变化直观可视。开发了实训教学职场化、结构及运行可视化、操作控制多元化、实训项目综合化“四化合一”的实训教学技术，充分体现了“工学结合”、“教学做一体化”的职业教育课程的特点，实现了实训教学、技能鉴定、社会培训和产品中试“四位一体”。创建了真实工作任务、真实工艺流程、真实运行工况、真实产品生产的教学情境，通过企业化运行、轮值顶岗、真实操作等教学方法，解决了传统化工实训项目多以验证性为主、真实生产场景的实训项目少、脱离工厂实际工艺和工况、学生实际操作机会少等难题。全玻璃化工仿真装置已经申报6项专利，经鉴定该成果属国内首创，达到国际先进水平, 具有重大应用推广价值。并推广到国内院校（已经签合同总金额243万元，已经执行合同总金额94万元）。2004年开始，本校学生按照教学计划已安排在该装置进行传质与反应工程实训操作，已经有2100多人次学生在此实训。2007年，天津理工大学76名学生在此实训。2008年，为兰星石化有限公司天津分公司193名职工培训。目前，该装置已向国内院校推广，为天津理工大学，广西柳州化工技工学校各建成一套并交付使用，与漳州职业技术学院、沈阳市化学化工学校签订的开发合同