方振華
(西安文理學院化學與化學工程學院,陜西 西安 710065)
校內化工產學研實訓基地的教學實踐
方振華
(西安文理學院化學與化學工程學院,陜西 西安 710065)
校內化工產學研實訓基地是集教學、生產和科研功能于一體的開放式實踐教學基地。學生可以在基地學習化工生產和化工管路設計、加工、安裝等方面的基本知識。這對培養和提高學生的工程實踐能力有顯著的促進作用。
教學實踐;化工生產;實訓基地
近年來,隨著高校畢業生就業形勢日趨嚴峻,用人單位對畢業生實踐動手能力的要求不斷提高,高校人才培養方案也對實踐教學環節提出了更高的要求。傳統生產實習過程中,由于企業注重產品質量和經濟效益,怕影響生產、怕安全事故、怕技術泄露[1],大多只許學生參觀而不許學生動手操作,多數學生缺乏生產實踐經驗,實踐動手能力差。為解決化工類專業本科生在校期間缺少生產實踐的現實問題,西安文理學院2012年投資建成了以本科教學為基本目的,集實習、實訓、科研、生產等功能于一體的開放型校內化工產學研實訓基地。為更好地發揮校內基地培養學生工程實踐能力和創新能力的作用,我們對基地的教學內容和管理模式進行了積極的探索,取得了較好的效果。
西安文理學院校內化工產學研實訓基地主要包括化工生產反應與化工管路拆裝兩大系統。化工生產反應系統以兩套反應釜為核心,配備控溫、加料、系統控制操作平臺等附屬設備,可以完整的完成一個化工產品的生產過程;化工管路拆裝系統是以離心泵和儲水罐為核心的管路系統,通過各種管子、管件和閥門的安裝和組合,形成不同的閉合管路。為了給學生提供一個真正的化工企業生產環境,實現有目的、有計劃、有組織地對在校本科生進行系統、規范、模擬實際崗位的化工基本技能操作訓練,進一步培養和提高學生的實踐動手能力和創新能力,基地嚴格按照工業生產要求進行教學和管理。
基地根據現有條件,主要開設了化學與化學工程學院本科生的實習、實訓課程以及院內化學化工活動營組織的科研、生產活動。為了高效利用基地的資源,使學生盡可能多地接受實際的化工操作技能訓練,我們對基地的教學內容以及教學實踐過程進行了探索。目前,實習、實訓的主要教學內容除了化工生產和管路拆裝訓練兩大部分外,同時還包括安全教育、實訓報告撰寫、答辯等。
2.1 安全教育
化工生產過程具有易燃、易爆、有毒、有腐蝕性的物質多[2],高溫、高壓設備多、工藝復雜、操作要求嚴格等特點,如果管理不當或者生產中出現失誤,就可能發生火災、爆炸、中毒或者灼傷等安全事故[3]。進入化工生產企業的職工在開始工作前都要進行相關的廠級安全教育、車間級安全教育和崗位(工段、班組)安全教育以及系統的崗前操作培訓[4]。因此,化工實習、實訓過程作為一個完整的化工生產過程,需要對參訓的學生進行相應的院級和班組級安全教育,讓學生了解化工生產過程中的安全知識,掌握生產過程中突發事件的處理和急救辦法,保證化工實習、實訓及生產活動安全順利地進行,培養學生良好的安全意識和責任意識,為今后在工作崗位上進行安全生產打下良好的基礎。
2.2 化工管路拆裝訓練
化工生產涉及的物料大部分是流體,而管路輸送又是化工生產過程中輸送液體物料最常見的方式。拆裝訓練過程中,要求學生繪制現有設備系統的管路流程圖,并根據指導教師給出的管路圖,統計出所需的管子、管件及閥門的數量,最后按圖連接和安裝。通過管路拆裝的基礎訓練,可以讓學生了解常見的管材、管件和管路加工工具及其使用方法、管徑的表示方法和管路的設計、加工、連接、安裝、密封等知識,待學生掌握一定的管路基礎知識和基本的操作技能后,讓學生自行設計、繪制完整管路流程圖、并按圖安裝好管路后加水進行管路系統測試,加深學生對化工管路系統的了解,鍛煉學生識圖、制圖能力和管路安裝的動手能力。
2.3 化工生產實訓
反應釜因具有反應溫度易于控制、操作靈活、經濟性好等優點而被廣泛應用于化工生產過程中,是化工生產過程中的主要反應設備[5]。為提高學生的實踐動手能力,我們安排學生利用反應釜進行了實際生產操作訓練。在化工實訓和實踐教學活動中指導教師首先要求學生看懂整套系統的物料管路流向和整個系統的工藝流程,并讓學生繪制出工藝流程圖,根據學生的繪圖情況,結合現場提問來評估學生對整個裝置系統的理解和掌握情況。待學生熟悉系統工藝流程后,安排學生對系統進行清洗,并在反應釜內以水代替反應物進行操作訓練,強化學生對反應釜系統的熟練操作能力。學生對整個化工生產反應系統熟悉后就可以開始進行投料—生產—出料—檢測—包裝等生產環節的操作訓練了。為了讓學生樹立起一個系統的化工生產概念,我們在正式生產運行前都要求學生先完成實驗室小試生產,小試成功后進行半釜投料,最后才進行滿釜運行。通過比較小試生產與反應釜生產的過程和產品質量,讓學生切實感受化工生產過程放大帶來的諸如反應釜溫控滯后、操作復雜等特點來積累實踐經驗,提高學生在化工生產過程中的實踐操作能力。考慮到實訓基地的實際情況,目前,我們嚴格按照實訓生產作息制度的要求組織學生開展了洗手液、玻璃水、洗衣液等日用化工產品的生產,在經過緊張而勞累的工作之后,學生們都最終得到了自己生產的產品。通過采取給學生及學院各科室分發學生自己生產的產品,讓學生在大掃除等活動中檢驗產品使用效果等辦法,使學生獲得成功的喜悅,激發學生對自己即將從事行業的自豪感,提高學生對化工生產的興趣,培養學生愛崗敬業的優秀品質。
2.4 總結和答辯
實訓生產結束后,指導教師要求學生進行產品生產成本核算,并對生產過程進行總結分析,訓練學生對投入、產出等經濟指標的理解。組織學生進行實習、實訓總結和答辯,分析自己在實習、實訓過程中的收獲和不足。通過撰寫實習、實訓總結報告以及答辯等環節,培養學生的文獻檢索、文件撰寫能力,鼓勵學生對實習、實訓教學環節提出意見和建議,鞏固并完善基地的教學內容和管理辦法,培養學生獨立思考問題及分析、解決問題的能力,增強學生的改革創新意識。
目前,我院化工產學研實訓基地已經承擔完成了2010級化工類本科生的實習、實訓教學任務和兩期化學化工活動營的生產活動。對校內化工產學研實訓基地用于化工類本科生的教學內容和運行模式等方面進行了一些實踐探索,積累了一定的經驗,取得了較好的效果。學生們普遍認為校內實習、實訓基地較化工實驗室更接近于工廠生產的模式和規模,實踐性強,通過在基地的實際操作訓練后不僅加深了對課本知識的理解,而且鍛煉了自己分析、解決問題的能力和實際動手能力,增強了創新意識和團隊合作精神,為今后步入實際工作崗位奠定了良好的基礎。今后,我們將在基地現有基礎上進行擴大建設,豐富并加深教學內容,在進行化工類專業本科生工程實踐能力和創新能力培養的同時,積極探索與其他院系合作,組織開展面向生物、食品加工、制藥等與化工學科相似專業學生的基本技能訓練,并聯合經貿學院組織學生結合生產實踐開展項目投資、收益評估、成本核算、營銷模式設計等訓練內容,進一步擴大學生的受益面。
[1]胡云虎,王鳳武,魏亦軍.新建本科高校化工實習現狀與改進措施的探索[J].宿州學院學報,2013,28(10):114-116.
[2]邵輝.化工安全[M].北京:冶金工業出版社,2012.
[3]張順澤,呂清海,俞莉.化工安全概論[M].開封:河南大學出版社,2006.
[4]馮敬銘.三級安全教育讀本[M].長沙:湖南出版社,1991.
[5]姚路路,魏鳳玉,崔鵬,楊則恒,呂建平,靳慶華.校內化工實習實訓基地的建設[J].中國現代教育裝備,2009(7):140-141.
TQ0-4
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1671-0037(2014)10-22-2
方振華(1984-),男,碩士,助理實驗師。