于海蓮,胡 震
(四川輕化工大學化學工程學院,四川 自貢 643000)
實踐平臺建設是提升工程教育實踐效果和培養工科學生工程能力的重要體現,化工專業是一類通用性工程專業[1-2],面對新技術和新產業地不斷升級,實踐環節顯得尤為重要[3]。首先,根據化工類專業的特點,尋找到一些與本校專業相關的化工企業作為校企合作伙伴,進而建立校外實習基地,幫助學生了解化工產品的單元操作、工藝流程等[4-5]。其次,學生在實習過程中能運用所學理論知識解決工程中的實際難題[6-7]。最后,培養學生的優秀工程技術人員觀念和團隊協作精神[8-9]。針對近年來專業實習環節中的不足問題[10],如何通過加強校企合作對實踐教學進行了積極探索,在校內建立大型中試車間,建立虛擬仿真模擬實驗室,推動我院化工類專業實踐教學有序高效地進行,下面以我院最近幾年來實踐環節模式為例進行探討。
我院現設有化學工程與工藝、應用化學、制藥工程、能源化學工程和生物制藥五個本科專業,以及工業分析技術、應用化工技術和精細化工技術三個專科專業。我校周邊有眾多與化工相關的企業,結合我院自身專業特點以及周邊資源,近幾年學院的一些研究團隊與中昊晨光研究院、自貢精細化工研究院、宜賓天原化工集團公司、貴州川恒化工股份有限公司、四川瀘州步長生物制藥有限公司等企業合作密切,主要是我院的含氟精細化學品、藥物合成以及磷化工資源化等研究方向具有十分雄厚的實力,曾經取得過國家科技進步二等獎等重要的科研成果,一些科研成果已在這些企業獲得了應用,給企業帶來了豐厚的經濟效益。與此同時,實踐基地的企業也委托我院相關課題組對多項課題進行克堅攻難,建立了長期的合作共識,除了有地理優勢外,更主要的是學院的一些課題組自身具有扎實的基礎研究積累和融洽的團隊協作精神,得到企業的充分認可,才有機會與這些企業在諸多方面進行深入合作,多年來積累了深厚的默契合作經驗。
我院每年有700名左右的化工類畢業生需要在化工企業進行畢業實習,參與共建的實習基地企業恰好又是與我院專業相關的生產和研發型企業,為我院畢業生的畢業實習提供了前提條件。另外,實踐基地的部分企業員工的文化層次低,在面對如此激烈的市場競爭,該企業也需要對這批員工進行專業知識提升,否則就會被市場淘汰,有非常迫切的需求,恰好我院有這方面的獨特優勢,因為我院擁有博士學位的教師占48%,在專業方面具有非常大的優勢,可以定期對其員工的專業知識進行培訓。
共建實習基地企業在研發方面具有非常強的實力和經驗,掌握了行業的核心技術,在這些企業中遴選了一部分高學歷科研骨干成為我院的校外碩士生導師和本科生畢業論文指導教師,每一年我院都送出幾十名學生到這些企業進行培養,既解決了該企業缺少科研研發人員的困惑,又為我院提供新鮮的師資血液,幫助我院培養優秀人才,還有不少的畢業生畢業后就直接進入該企業工作,相當于實現了“定向”培養,通過跟蹤調查發現這些畢業生的專業能力發展得非常快,能夠快速的融入到企業的生產實踐中。
由于這幾方面的有機結合,我院在這些企業建立的實習基地得到很好的發展,企業安排豐富的實踐內容,為學生的實習提供幫助和技術支持,實踐基地主要負責企業的生產講解和日常管理,包括生產原料處理、工藝流程、中控室、現場處理等環節,每一環節都安排有經驗豐富且負責的師傅對學生進行指導,熟悉工廠生產的每一個環節,每一個師傅每一次負責三到四名學生,進行輪崗,直到走完每一個環節。
我院在匯東校區和黃嶺校區建設有三個中試基地和生產車間,分別是乙酸乙酯中試基地、垃圾微波裂解及資源化利用中試基地以及GMP中試車間,總投入超過千萬元資金。校內的乙酸乙酯中試基地主要為化學工程與工藝和應用化學這兩個專業建立的,垃圾微波裂解及資源化利用中試基地主要為能源化學工程專業建立的,GMP中試車間主要為制藥工程和生物制藥這兩個與藥物研發相關的專業建立的。學生在大一時在中試基地開展為期兩周的認知實習,通過認知實習,學生可以了解本專業的情況,對本專業有一個大致的了解,增加感性認識,對生產工藝和設備的參觀實習,使學生進一步了解化工生產實際,從而加強工程觀念。
為了提高學生運用已學的化工理論知識進行解決問題的工程實踐能力,我院建立了校內虛擬仿真實踐基地,包括化工過程仿真實習和單元仿真實習。化工過程仿真實習包括合成氨生產仿真和聚丙烯工藝仿真兩類。其中,合成氨生產仿真包括合成氨的轉化、凈化、合成三個工序的開停車和正常運行等過程的操作和控制;聚丙烯工藝仿真包括生產過程中聚合反應的溫度、壓力的操作及控制。單元仿真實習包括液位控制、列管換熱器、精餾、萃取塔、CO2壓縮機、固定床、管式加熱爐、罐區、鍋爐、間歇反應釜、離心泵、吸收解吸、壓縮機、真空系統和流化床,通過虛擬仿真實習,使學生們更好地認識、繪制化工工藝流程圖,了解化工生產中遇到的故障并進行分析和處理故障,進而增強學生的工程實踐能力。
通過校外共建實習基地,校內中試基地和校內虛擬仿真的實習新模式,增強了學生的工程理念和工程實踐能力。但在校外與企業共建實習基地方面,校企合作機制不完善,缺乏實習效果的考核機制。在校內建立中試基地方面,由于這些中試裝置已經確定,往往只能生產少數幾種化工產品,比如:乙酸乙酯的合成和提純,中成藥的提取、制片和包裝,如需生產其他產品,需要對現有裝置進行改造,需要投入較多的資金。第三個方面就是校內建立虛擬仿真存在的問題,主要體現在每一套仿真軟件是針對特定的化工產品工藝開發的,由于每一套軟件需要一定的資金投入,使得我院也不太可能購買太多的仿真軟件,體現出一定的局限性。