化学工程与工艺专业实习改革的探索与实践

2022-11-09

实习教学是高等学校教育教学的重要组成部分, 是培养本科生实践能力的主要教学环节, 对于促进理论联系实际、增强实践动手能力、提高学生综合素质具有十分重要的作用。为了满足学生实习教学的需要, 我们依托中国石油吉林石化公司建立了14个稳定的校内、校外实习基地[1]。这些实习基地都具备一定的生产经营规模, 具有较为雄厚的经济基础和较强的科研能力, 能够满足化学工程与工艺专业培养方案中规定的校内外实习教学任务的要求。这些实习基地的建立密切了学院与各企业的产学研合作关系, 提高了教师的科研能力, 促进了教学水平的提高, 提升了专业的知名度。对强化和提高学生的动手能力和实际工作能力, 全面实现我专业的人才培养目标都发挥了重要的作用。切实做到了教学、生产、科研的有机结合, 形成了我们自己的办学特色。

一、实习环节的总体设计

我校化学工程与工艺专业的实习环节采取金工实习 (2学分) 、认识实习 (1学分) 、生产实习 (2学分) 、仿真实习 (2学分) 和毕业实习 (4学分, 含在毕业设计中) 的逐级递进的工程能力培养方式[2]。根据培养方案制定过程中企业专家的建议, 实习环节总学分设置为11学分, 比以前提高1学分, 生产实习由以前的4学分拆分为生产实习和仿真实习, 各2学分。这样的实习环节设置和学分设置可以满足企业对现代工程师培养的要求。

校内进行的实习环节包括金工实习、认识实习的一部分和仿真实习。金工实习由实习工厂的工人师傅为指导教师, 认识实习由工程中心的科研人员进行指导, 仿真实习在指导教师的辅导下自主完成。

在企业进行的实习教学环节包括认识实习、生产实习和毕业实习, 现场实习环节聘任工程经验丰富的高级技术人员担任指导教师, 利用实习基地为学生提供工程实践条件, 在生产实习和毕业实习中联合指导学生, 把实习工作纳入企业正常工作的一部分。在实习期间聘请企业工程师给学生做工程教育等方面的讲座, 拓宽学生工程视野。

二、实习环节的工作安排

1. 金工实习

金工实习是学生了解机械设备加工、初步学习机械制造工艺、熟悉现代加工技术的重要手段。我院化学工程与工艺专业主要开设的金工实习在以前的车、钳、铣、刨四个工种的基础上增加了铸造、焊接、锻造和磨工等工种的教学过程, 教学内容更加全面。在金工实习环节, 车工、钳工、铸造三个工种的实习是每人单独操作, 切实提高了学生的动手能力和独立思考能力, 学生的实习多数是分组进行的, 培养学生团队协作精神、提高工程素质、培养创新精神和综合实践能力的。

2. 认识实习

认识实习是在化工原理课程教学过程中教师根据实际情况, 安排学生到校内工程训练中心见习中试装置, 近距离观察、触摸装置的内部结构和部件。学生可从化工生产工艺、装置设备、电器仪表、厂房构筑等方面获得感性认识, 初步建立起工程概念。通过实习使学生在掌握基本原理的基础上, 了解化学化工基础知识与化工工程实际的联系, 加深对理论知识的理解和掌握, 培养学生理论联系实际及解决实际问题的意识和能力, 为后续专业课程的学习打下基础。

3. 生产实习

生产实习是使学生接触工人、了解工厂、热爱专业、扩大视野和提供感性认识的重要手段。通过深入生产实际, 使学生获得感性的生产工艺知识。我院的化工专业生产实习开设在专业基础课和专业课的过渡阶段。生产实习的工程技术指导、工艺流程绘制、生产过程控制、实习效果考核等环节全部在现场实施, 由工厂的工程师负责指导。学生在生产实习中要掌握[3]实习车间的主要工艺流程、生产原理、工艺组织原则、控制方法和操作条件, 了解生产装置的技术经济指标, 了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规, 熟悉安全、环境保护、职业卫生和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规, 了解化工生产的组织方式、技术管理方法。学生可从生产工艺、仪器、设备、电器仪表、设备布置、技术指标、经济效益的各个方面了解、感知实际生产过程, 强化工程概念。为今后专业基础课、专业课教学的顺利进行打下良好的基础。

4. 仿真实习

仿真实习技术是以仿真机为工具, 用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行化工装置运行的一门新技术。化工仿真实习是解决学生生产实习中不能在生产装置上动手操作的问题[4], 可以使学生不进工厂、不上装置就能得到开车、停车和事故处理等操作机会。为使学生亲身感受化工实际生产过程控制与操作, 进一步提高学生对生产实习过程中DCS控制系统的理解, 我院开设的化工过程仿真操作主要包括化工单元操作过程及一套完整的模拟生产实际的乙醛氧化制醋酸工艺和合成氨生产工艺的操作过程。这些操作过程有利于学生了解仿真实习的优点和掌握化工生产装置的工艺流程、控制系统、开停车操作规程及事故处理方法, 了解常用DCS控制系统的操作界面和操作方法。

仿真实习能够使学生了解化工工艺过程、控制系统和设备运行的动态特性, 有利于提高学生对工艺过程运行的实际控制能力。对仿真装置的运行、调整和控制能力反映了学生运用理论知识解决实际问题的能力和水平, 对加强学生理论联系实际、提高学生分析问题、解决问题以及动手操作能力起着重要的作用, 也是企业对工程师培养的最基本的要求。

通过校内仿真实习, 进一步加强了学生对生产工艺过程的认识, 体验了生产控制的实际操作过程[5], 巩固相关的理论知识, 提高学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。

5. 毕业实习

毕业实习是毕业设计中的教学内容之一, 是学生在校完成专业基本训练的最后一个综合性实践环节。毕业实习是学生完成毕业设计的必要步骤, 使学生获得广博的生产工艺知识。在工程师和老师的指导下, 学生可从具体的生产工艺过程中对化工生产过程有一个总体的、深入的理解和把握, 了解实际生产过程的生产方法、工艺流程、工艺参数控制、设备、辅助设施等资料, 为毕业设计提供所需的资料和数据。

毕业实习对了解实际生产过程, 培养理论联系实际的能力, 为其将来从事生产工程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。

三、实践效果

通过实习各个环节的有效开展, 充分利用学校与吉化公司“水乳交融, 共生共长”的优势, 与中油吉化的多个不同的大型现代化生产车间建立了稳定的校外实习基地, 与中石油工程设计东北分公司和吉化研究院建立了工程研究中心和技术创新中心, 为学生实习、实验创造了条件, 部分学生的毕业设计 (论文) 在企业或两个中心完成, 为学生提供了直接参与工程实践的机会, 提高了学生的实践动手能力、综合知识应用能力。通过充分发挥学校与企业在人才培养方面的各自优势, 利用产学研基地把教学和科研工作与生产实际相结合, 促使教师在提高工程研究能力的同时, 将科研中获得的新知识、新成果充实到教学、生产实践中, 增加工程实践教学内容, 加强了学生工程实践能力和创新能力的培养。

专业注重各实习环节的相互衔接, 形成了课内外结合、校内外结合、理论与实践结合、满足工程实践需要的科学、合理、完备的实践教学体系。强化了实践教学在人才培养过程中的地位和作用。有效实现了学校与工厂相结合、教学与生产相结合, 生产与研究相结合的校企共赢的局面, 有效提高了应用型工程技术人才培养质量, 达到了卓越工程师培养和专业认证的要求。

摘要：实习教学在化学工程与工艺专业的实践教学过程中占有重要地位。我校化学工程与工艺专业的实习环节采取金工实习、认识实习、生产实习、仿真实习和毕业实习的逐级递进的工程能力培养方式进行。形成了课内外结合、校内外结合、理论与实践结合、满足工程实践需要的科学、合理、完备的实践教学体系, 强化了实习教学在人才培养过程中的地位和作用, 达到了对学生能力培养的目的。

关键词：化学工程与工艺专业,实习,能力培养