基于仿真實踐教育平臺的產學研一體化發展模式探索

王斅+賈學龍+楊雙春

摘 要：文章以遼寧石油化工大學為例，分析了仿真實踐教育現狀，并從校內仿真職業化規范培養、仿真現場教學、創新意識培養平臺搭建、科研成果仿真應用等方面提出改革建議，探索產、學、研一體化的協同發展模式。

關鍵詞：仿真；實踐教育；產學研一體化

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）01-0082-02

近年來，各高校以《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》、《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》為指導，積極地推進仿真實踐教學中心建設工作[1-2]，實現了普通實驗設備無法完成的教學功能，以仿真的形式呈現了企業中具有高危風險、不可及不可逆環境、高耗能高成本等特點的真實生產環境，并能夠在經濟、安全的前提下完成操作訓練，在提升高校學生實踐能力方面發揮了巨大作用。但對于投入大量資金、耗費大量人力物力等資源建立起來的仿真實踐中心來說，明顯存在利用率不足、利用不充分的現象，對于在實踐、教學、科研過程中如何全面合理化利用仿真設備等問題，還需要進一步探索。

一、仿真實踐教育現狀

遼寧石油化工大學結合自身石油化工為主的辦學特色，依據教育部的總體部署，堅持“虛實結合，相互補充，能實不虛”的原則，以縮小比例的形式建立了石油化工產業鏈實物仿真實踐教育基地，包含油氣鉆采、油氣集輸、石油加工、石油化工、精細化工五個仿真實訓平臺，覆蓋了石油工業的上、中、下游主營業務，囊括了學校特色優勢專業，為培養應用型石油石化人才奠定了堅實的基礎。遼寧石油化工大學還陸續制訂了相關教學計劃，其中包括：（1）全校學生在大二學年增設仿真實踐課程，針對石油化工產業鏈進行全流程認知實習，系統化了解各平臺設備功能，使學生構建完整“石油石化人”思維模式；（2）部分工程類專業大四學生需要在仿真中心進行為期兩周的生產實習并進行實際操作訓練，彌補了以往實習只能看不能動手的短板。

二、基于仿真教育平臺的產學研一體化發展

模式的構建

筆者結合實踐教學過程，以遼寧石油化工大學石油化工產業鏈實物仿真教育為例，在對實物仿真裝置深度了解的基礎上，從校內仿真職業化規范培養、仿真現場化教學、創新意識培養平臺搭建、科研成果仿真應用四方面提出改革建議。用以全面利用仿真設備優勢，探索出一種產、學、研相互融合的一體化協同發展模式。

（一）注重校內仿真職業化規范培養

眾多高校建立了仿真實踐中心，將真實的生產環節引入學校，為學生參與實踐工作提供了良好的平臺，解決了實踐教育環節的關鍵問題。從高校學生的培養效果來看，學生對理論知識、工作原理及工藝流程的認知能力得到提升，但是學生仍然未能深入融合到職業化環境中去，對于使用及操作平臺裝置的規范性方面仍需要進一步改進。針對這一問題，筆者提出如下兩項建議：在實踐教學環節引入相關行業標準培訓教程作為教輔材料，用現場系統化教程來規范、細化學生每一項操作行為，形成良好的職業習慣，實現實踐教學與企業生產的緊密對接。以遼寧石油化工大學仿真訓練課程為例，例如指導學生進行“離心泵啟動”實際操作訓練時，可以選取石油石化行業《油品儲運調和工標準化操作培訓教材》中的離心泵操作規程作為訓練內容，需要系統化的完成離心泵地腳螺栓緊固性檢查、離心泵潤滑油檢查、盤車、開啟離心泵入口閥、離心泵啟動、電流電壓檢查、緩慢開啟離心泵出口閥、檢查管線安全性等一系列操作，而不能僅僅依靠現行教學中的“按下啟動鍵”完成操作；增設HSE（健康、安全、環境）事故演習訓練環節，相關工程領域的生產企業都需要制定《HSE管理手冊》，并針對安全隱患定期開展HSE事故演習，以保證現場事故發生時人、財、物等損失降到最低。在仿真訓練中加入此類課程，可使學生掌握危險事故的防治方法，在事故發生時有條不紊地依據預定方案開展救援行動，切實有效地保護自身及設備安全，這也是現代教育應盡的責任。

（二）運用仿真現場化教學方式

我國高校目前的教育體系中實行理論課與實踐課并行的管理規定，即學生需要分別完成理論課程和實踐課程的學習。所謂的“理論聯系實際”是在理論學習結束后再去完成實踐課程，相互間缺少動態關聯性。工程學科涉及的是應用領域，而該類別的理論課教師往往需要在指定的教室利用PPT、板書等形式完成課程的教學任務，僅憑這些教學手段學生們很難理解龐雜的設備內部結構及工質運行原理，這種向學生腦子里“灌知識”的教學過程顯得枯燥乏味不能激發學生們的學習熱情。對此可以采取以下方式解決：結合學校課程情況采取仿真現場化教學方式使課堂走向開放，將部分工程領域的理論課程授課地點安排至仿真實踐中心，結合現場設備動態運行情況及內部結構的實體展示講解理論知識，充分調動學生感官體驗，輕松掌握復雜的理論知識點。例如，工程類高校普遍會學到的“水套加熱爐”知識點，可以采用在仿真實踐中心現場化教學的方式授課。首先，實踐指導教師帶領學生們打開水套加熱爐入孔，設備內部的沸騰管、走油盤管等結構以及換熱介質的流動線路等內容一目了然。其次，邊觀察設備邊聆聽理論教師講解，結合設備實體學習它的組成結構及功能原理。最后，由實踐指導教師帶領學生完成水套加熱爐模擬運行等操作訓練。教學內容一氣呵成，這種仿真中心現場教學的開放教育模式，能夠真正實現理論和實踐的深度融合。

（三）搭建創新意識培養平臺

長期以來，高校的創新培養模式依靠課外選修、參加創新創業大賽來實現，且組織工作基本依靠學生工作部門、團系統等學生活動層面，形式上較為分散，并且在創新意識培養方面缺乏針對性和系統性[3]。為此，筆者建議以仿真實踐為媒介搭建一個創新意識培養平臺，主要體現在以下三個方面：（1）充分利用仿真實踐中心資源，指導學生在完全掌握設備原理、工藝流程、使用方法的基礎上，以節能、安全、環保、實用性等因素為創新切入點，逐漸引導學生深入思考可以促進設備性能提升的技術改造方案，在實踐環節中主動發現問題、探索問題的緣由及解決方法，實現“手腦并用”；（2）指導教師在仿真實踐教學中與學生充分互動，實行啟發式、鼓勵式的教學模式，以學生為主體發動他們主動尋找事物的本質規律，并在此基礎上加入創新點，依據“授人以漁”的教學思路引導學生形成創新意識乃至創新思維；（3）針對工程學科特點，在仿真實踐中心設立相應的創新課程，例如美國南加州大學的石油工程專業赫赫有名，得益于該專業特色課程“智能油田技術”對學生的長期培養，它是一種以工程實踐為主導的創新創業課程，學生要在實踐中探索油氣田開發的新技術，由此學生整體創新意識得到充分提高、創新能力得到充分施展。

（四）加強科研成果的仿真應用

高校是承擔科研任務的主要機構，但是一直存在著科研成果轉化率低、產業化低的現象，據統計我國年平均科研成果轉化率僅為10%左右、產業化比例僅為5%[4]，這與發達國家相比差距甚遠。其原因體現在科研成果“不接地氣”、與企業生產的實際需要脫節上，根源在于并沒有針對企業的生產環節解決技術問題；或是缺少科研成果推廣途徑，存在手握成果“難求伯樂”的情況。針對此種情況，筆者結合仿真設備特點提出如下兩點建議：（1）高校教師可通過仿真實踐學習彌補缺少企業生產經驗的短板，深入剖析企業的運營模式，并在這一基礎上有針對性地開展科研工作，避免“空談”、“空想”的現象，使科研工作真正落到實處。（2）在資金經費及設備條件滿足的情況下，將科研成果在仿真實踐中心進行小試、中試應用試驗。一方面可為科研工作提供試驗及展示的平臺，能夠使相關企業直接了解科研成果的具體性能，從而加速科研成果的轉化；另一方面可實現學校仿真設施性能的不斷完善。

三、結語

仿真實踐教育作為一種全新的實踐教育方式，為廣大師生的實踐教育活動提供了良好的場所，開創了創新能力培養的新機遇，為高校科研水平的整體提升創造了條件，推進了生產實踐、日常教學、科研工作的一體化發展進程。然而我國的仿真實踐教育還處在起步階段，今后還有很長的路要走，希望通過改革的不斷深入，讓更多的師生、企業乃至社會從中受益。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于全面提高高等教育 質量的若干意見[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/sr- csite/A08/s7056/201203/t20120316_146673.html. 2012-03-16/2016-09-10.

[2]中華人民共和國教育部.教育信息化十年發展規劃 （2011—2020年）[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/ srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html. 2012-03-13/2016-09-10.

[3]謝志遠，劉元祿，夏春雨等.大學生創業創新精神培養的 對策研究[J].高教探索，2011，（1）.

[4]范立雙.高校科研成果轉化存在的問題及對策分析[J]. 中國高等教育，2007，（Z1）.