發(fā)布時間：2018-08-13所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:通過對化工專業(yè)化工設(shè)計實踐課程設(shè)置的分析，結(jié)合社會對化工專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，采用分級能力培養(yǎng)和分段考核方式將化工設(shè)計實踐分解為化工基礎(chǔ)實踐、化工應(yīng)用實踐和化工設(shè)計實踐3個階段，同時應(yīng)用發(fā)展的漸進(jìn)模式提出了對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺
摘要:通過對化工專業(yè)化工設(shè)計實踐課程設(shè)置的分析，結(jié)合社會對化工專業(yè)人才培養(yǎng)的要求，采用分級能力培養(yǎng)和分段考核方式將化工設(shè)計實踐分解為化工基礎(chǔ)實踐、化工應(yīng)用實踐和化工設(shè)計實踐3個階段，同時應(yīng)用發(fā)展的漸進(jìn)模式提出了對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)采用的3個階段建設(shè)方案，讓在校學(xué)生完全置身于化工實際生產(chǎn)過程從而獲得真正的化工設(shè)計實踐經(jīng)驗與操作技能。
關(guān)鍵詞:化工設(shè)計實踐;中試車間;漸進(jìn)模式;實踐教學(xué)；化工職稱論文發(fā)表
實踐教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)，化工專業(yè)的實踐教學(xué)模塊占總學(xué)分的25%以上，是整個專業(yè)培養(yǎng)計劃的重要組成部分，著重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能和實踐能力，包括基礎(chǔ)和專業(yè)實驗教學(xué)、企業(yè)實習(xí)和實踐、課程設(shè)計、化學(xué)工藝學(xué)與化工仿真實訓(xùn)、化工設(shè)計實踐、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。化工設(shè)計實踐課程的開設(shè)其旨在于讓學(xué)生通過四年的化工專業(yè)學(xué)習(xí)，融會貫通化學(xué)工程與化學(xué)工藝專業(yè)知識，并將其靈活應(yīng)用于化工生產(chǎn)實踐中[1-2]。
隨著高校化工專業(yè)本科畢業(yè)生越來越多地走向化工生產(chǎn)車間，學(xué)生在校期間所學(xué)的化工專業(yè)理論知識與實際生產(chǎn)過程相脫節(jié)的現(xiàn)象隨之而來，實踐操作能力差、經(jīng)驗不足成為當(dāng)前本科教育面臨亟待解決的首要問題。傳統(tǒng)的解決辦法就是將本科生帶到化工企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，讓學(xué)生在工廠中“看看”真正的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)流程[3]。
為了解決這一問題，作者提出了建設(shè)以本科教學(xué)為基本目的，兼顧研究生教育，集實習(xí)、實訓(xùn)、設(shè)計、中試放大等功能于一體的對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺。該平臺通過建設(shè)一系列化工單元操作設(shè)備、構(gòu)建化工生產(chǎn)過程等軟硬件設(shè)施，創(chuàng)造一個真實的化工生產(chǎn)環(huán)境，讓學(xué)生置身其中，融入到化工生產(chǎn)實踐環(huán)境中去，以達(dá)到在實踐中增長經(jīng)驗、培養(yǎng)動手操作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的目的。
1化工設(shè)計實踐課程的特點
根據(jù)化學(xué)工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案，《化工設(shè)計》課程的教學(xué)學(xué)時數(shù)為48學(xué)時，同時開設(shè)《化工系統(tǒng)工程》、《化學(xué)過程開發(fā)》、《化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)》3門選修課，分別設(shè)置為24學(xué)時，結(jié)合“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號召，構(gòu)建了“化工設(shè)計實踐”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，設(shè)置為7個教學(xué)周(計112學(xué)時，7學(xué)分)，根據(jù)實踐的要求不同劃分為三個階段。
第一階段為化工基礎(chǔ)實踐，安排在第5學(xué)期進(jìn)行，此時學(xué)生已完成《化工原理》及《化工熱力學(xué)》等化工專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。第二階段為化工應(yīng)用實踐，安排在第6學(xué)期進(jìn)行，此時學(xué)生已完成《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工儀表及自動化》、《化工傳質(zhì)與分離過程》、《化工仿真實訓(xùn)》及《化工機(jī)械與設(shè)備》等課程的學(xué)習(xí)，具有一定的化工專業(yè)知識。第一和第二階段設(shè)置為個性化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程。第三階段為化工設(shè)計實踐，安排在第7學(xué)期進(jìn)行，此時學(xué)生已完成《化工設(shè)計》、《化學(xué)工藝學(xué)》及選修課等課程的學(xué)習(xí)，具備完整的化工設(shè)計實踐能力。化工設(shè)計實踐環(huán)節(jié)課時數(shù)與理論教學(xué)課時數(shù)接近1∶1，是化工專業(yè)核心課程比例最高的一門。因為在制訂專業(yè)培養(yǎng)方案時，就考慮到畢業(yè)生需具備的專業(yè)競爭力，一定要有扎實的化學(xué)工程與化學(xué)工藝?yán)碚撝R和化工生產(chǎn)設(shè)計實踐能力。
化工基礎(chǔ)實踐是一門個性化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，是化工設(shè)計實踐的先行課程，需要四大基礎(chǔ)化學(xué)知識，同時還必須具備化工原理、化工熱力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)知識。將化工專業(yè)基礎(chǔ)實踐課程融入化工設(shè)計實踐，加強(qiáng)化工基礎(chǔ)設(shè)計課程建設(shè)和實踐教學(xué)，培養(yǎng)具有較強(qiáng)實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的應(yīng)用型化工專業(yè)技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)[4]。
化工應(yīng)用實踐要求學(xué)生在專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)主干課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，特別是掌握了化工機(jī)械與設(shè)備、化工儀表自動化控制、化學(xué)反應(yīng)工程、化工仿真與實訓(xùn)等課程的基本原理后，將成熟工藝與設(shè)備綜合運用到具有實際工程背景的化工過程中，培養(yǎng)學(xué)生初步的化工設(shè)計能力，強(qiáng)化學(xué)生的化學(xué)工程素養(yǎng)。
化工設(shè)計實踐是一門與工程實際緊密結(jié)合，在一定程度上體現(xiàn)化工類應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)能力的課程。全國各大高校都在努力提高化工專業(yè)學(xué)生的化工設(shè)計實踐能力，提高化工設(shè)計教學(xué)水平[5]。化工設(shè)計實踐是化工專業(yè)學(xué)生實踐環(huán)節(jié)的一個重要組成部分，與理論教學(xué)不同的是化工設(shè)計實踐更加強(qiáng)調(diào)實踐能力和知識的綜合運用能力，因此化工設(shè)計實踐與理論教學(xué)相輔相成。學(xué)生通過系統(tǒng)的化工設(shè)計實踐訓(xùn)練，完成的是化工專業(yè)知識體系的整合，所構(gòu)建的是整個生產(chǎn)車間的化工設(shè)計。
根據(jù)化工專業(yè)的學(xué)科特色，近期化工專業(yè)的發(fā)展與建設(shè)內(nèi)容包括如大學(xué)生校外工科專業(yè)實踐實訓(xùn)基地的建設(shè)，化工專業(yè)實驗、實訓(xùn)、實踐實驗室的建設(shè)，化工綜合實驗教學(xué)示范中心與化工虛擬仿真實驗教學(xué)示范中心平臺的建設(shè)等。這些基礎(chǔ)性和專業(yè)性的建設(shè)項目，為化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)奠定了堅實的化工專業(yè)實踐實驗教學(xué)基礎(chǔ)，為化學(xué)工程與工藝專業(yè)本科教學(xué)及師生科研提供服務(wù)，形成良性的“教學(xué)-設(shè)計-實踐-教學(xué)”循環(huán)體系。
2化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)方案
社會對化工專業(yè)應(yīng)用型技術(shù)人才的需求越來越多，對操作技能的要求也越來越高，因此，對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)必須與時俱進(jìn)，學(xué)生才能掌握與之相對應(yīng)的現(xiàn)代化工實踐過程以適應(yīng)社會的需求。基于工程設(shè)計實踐的導(dǎo)向性，化工設(shè)計實踐平臺能有效地將學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)與實踐操作結(jié)合起來，突出知識、技能、態(tài)度等素質(zhì)的培養(yǎng)，不僅強(qiáng)調(diào)素質(zhì)結(jié)構(gòu)與化工生產(chǎn)實際相結(jié)合，而且強(qiáng)調(diào)實踐操作、技術(shù)技能和創(chuàng)新能力的形成[6]。
“化工設(shè)計實踐平臺”的建設(shè)堅持“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新、注重綜合、培養(yǎng)能力、服務(wù)社會”的理念，以培養(yǎng)大學(xué)生化工設(shè)計實踐創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為核心，以高素質(zhì)、高質(zhì)量的實踐為指導(dǎo)，以現(xiàn)代化的化工設(shè)計實踐教學(xué)方法和手段為載體，建立分級的能力培養(yǎng)模式和分段考核的化工設(shè)計實踐教學(xué)質(zhì)量監(jiān)管體系。化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)，重視化工設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容的更新，加強(qiáng)綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實踐項目建設(shè)，開拓對化工設(shè)計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的指導(dǎo)，建立良性化工設(shè)計實踐平臺的運作機(jī)制，創(chuàng)建具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實踐環(huán)境和教學(xué)質(zhì)量相結(jié)合的開放式、服務(wù)型、創(chuàng)新性的化工設(shè)計實踐平臺。
根據(jù)化工設(shè)計課程教學(xué)的內(nèi)容、化學(xué)工程與工藝研究成果以及實驗技術(shù)的發(fā)展，參考政策科學(xué)的漸進(jìn)模式的基本原則，提出了建設(shè)對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺可分為3個階段進(jìn)行，依次為“化工設(shè)計實踐實驗室的建設(shè)”、“化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)”和“對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)”。從化工設(shè)計課程的教學(xué)開始，引入化工設(shè)計實踐環(huán)節(jié)，逐步發(fā)展到對現(xiàn)代化工設(shè)計中化工軟件平臺及化工新產(chǎn)品、新設(shè)備和新技術(shù)的研究開發(fā)，逐步將化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)成具有一定科研能力并且具有一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的專業(yè)技術(shù)實踐基地。
(1)化工設(shè)計實踐實驗室的建設(shè)
化工設(shè)計實踐實驗室的建設(shè)目標(biāo)是滿足化工設(shè)計課程的基本教學(xué)需要，提供基本的教學(xué)環(huán)境及實踐環(huán)境，包括化工設(shè)計的模擬和仿真實踐。根據(jù)軟件平臺的建設(shè)目的，支持化工設(shè)計素材的收集、整理、加工和制作。軟件平臺的建設(shè)是化工設(shè)計實踐實驗室建設(shè)的組織部分，為化工專業(yè)組隊參賽學(xué)生開放，要求學(xué)生完成參加如化工設(shè)計競賽、化工實驗大賽、挑戰(zhàn)杯、數(shù)學(xué)建模等全國性大型比賽作品的設(shè)計制作，為學(xué)生提供發(fā)展自我、拓展專業(yè)的空間。其主要功能有:一是為化工設(shè)計課程提供基礎(chǔ)教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生初步掌握常見化工設(shè)計基本操作，包括化學(xué)工程、化學(xué)工藝、管道設(shè)計及設(shè)備造型等。二是為化工設(shè)計的宏觀物理量測量提供基礎(chǔ)教學(xué)實踐環(huán)境，讓學(xué)生掌握化工設(shè)計的單元操作表達(dá)方式，包括流體流動、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞等“化工三傳”問題。三是為化工設(shè)計實踐提供教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生掌握化工設(shè)計實踐課程的特點，包括廠區(qū)的選址、布局、場地設(shè)計、廠區(qū)布置、設(shè)備分布、管道的布控等工程與工藝問題[7]。
(2)化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)
依據(jù)化工專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)方案中提出的“高度重視實踐教學(xué)環(huán)節(jié)”的理念，在基礎(chǔ)教學(xué)條件得以滿足之后，第二階段將重點建設(shè)化工設(shè)計實踐平臺，建設(shè)的目標(biāo)是強(qiáng)化化工專業(yè)學(xué)生對化工單元操作實踐能力的培養(yǎng)。此階段將開展更為系統(tǒng)化、綜合化、產(chǎn)品工業(yè)化的化工新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝等實踐操作，增強(qiáng)學(xué)生的實踐動手能力和理論聯(lián)系實際的能力，掌握解決諸如化工、醫(yī)藥、材料、環(huán)境和能源等領(lǐng)域存在的化學(xué)工程與化學(xué)工藝問題。其功能為:開放化工設(shè)計實踐平臺，強(qiáng)化對學(xué)生單元操作實踐能力的培養(yǎng)，達(dá)到培養(yǎng)具有高水平應(yīng)用型技術(shù)人才的目標(biāo)。
(3)對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)
化工設(shè)計實踐與中試車間的對接是在進(jìn)一步完善化工設(shè)計研究成果的基礎(chǔ)上，將設(shè)計成果進(jìn)行中試放大，使之真正服務(wù)于教學(xué)實踐過程和社會生產(chǎn)活動，培養(yǎng)具有協(xié)作、合作精神的科研團(tuán)隊，具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的化工設(shè)計專業(yè)人才。對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)選擇最具代表性的化工單元操作，使學(xué)生在化工生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中得到鍛煉，并結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識，達(dá)到舉一反三、觸類旁通，對書本知識深入理解、靈活運用的目的[3]。其功能包括:一是完善化工設(shè)計實踐平臺，為化工設(shè)計實踐教學(xué)提供服務(wù)。二是實現(xiàn)化工設(shè)計產(chǎn)品進(jìn)入中試車間進(jìn)行對接的小試研發(fā)。三是促進(jìn)化工設(shè)計實踐平臺與中試車間的對接聯(lián)動，為新技術(shù)、新產(chǎn)品和新工藝的化工設(shè)計成果提供應(yīng)用轉(zhuǎn)化服務(wù)平臺。
化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)將實現(xiàn)一個完善的化工設(shè)計實踐教學(xué)體系，涵蓋基本理論、基本知識、基本技能、基本思維和基本能力的實踐能力訓(xùn)練，有配套的化工設(shè)計、化工過程開發(fā)、化工系統(tǒng)工程、化工技術(shù)經(jīng)濟(jì)、化工設(shè)計實踐課程的教學(xué)文件、教學(xué)大綱、指導(dǎo)書和質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)，對新開設(shè)的化工設(shè)計實踐項目實行檢查、驗收制，確保實踐項目的先進(jìn)性、適用性和創(chuàng)新性。
3對接中試車間實踐平臺的運作
中試，即中間試驗，是實驗室研究成果向有一定規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)裝置過渡的實驗研究。相對于實驗室研究的儀器設(shè)備精密度高，而且大多都采用玻璃儀器，在小樣品的實驗中，容易解決諸如腐蝕、計量、反應(yīng)控制等問題。一旦投入到大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)化時，如遇到上述問題，往往難以得到有效的解決，以至于許多化學(xué)反應(yīng)無法在工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)。因此，建立一個對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺，探討科研成果轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)的可行性條件，是不可或缺的環(huán)節(jié)[8]。
通過中試，一方面可以探索滿足新產(chǎn)品進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的基本工藝條件，另一方面則可以根據(jù)產(chǎn)品的質(zhì)量需求對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化與完善，從而為下一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模提供準(zhǔn)確的技術(shù)參數(shù)。特別值得一提的是，對于一些工藝成熟、質(zhì)量有保證但市場上需求量不大的新產(chǎn)品，可以在中試車間進(jìn)行生產(chǎn)，以提高中試車間的利用率，新產(chǎn)品能迅速地占領(lǐng)市場，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益[8]。
根據(jù)化工設(shè)計實踐課程建設(shè)與實踐平臺運作的項目建設(shè)目標(biāo)，我們將從兩個方面組織實施。一方面從軟件方面加強(qiáng)化工設(shè)計實踐軟件平臺的建設(shè)及運行體系的構(gòu)建，另一方面從硬件方面建設(shè)化工設(shè)計實踐平臺，全面提升化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)水平和質(zhì)量，實現(xiàn)與中試車間的無縫對接，從而達(dá)到化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)“強(qiáng)化基礎(chǔ)、突出創(chuàng)新、注重綜合、培養(yǎng)能力、服務(wù)社會”的目標(biāo)。
對接中試車間的化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)將是一個長期的過程，短期目標(biāo)是滿足化工設(shè)計實踐基本教學(xué)需要，長期目標(biāo)是培養(yǎng)教學(xué)科研隊伍、提高教學(xué)科研水平、全力為化工企業(yè)服務(wù)。這種發(fā)展的漸進(jìn)模式，既可以很好地解決化工設(shè)計實踐實驗室初期建設(shè)的運作問題，又能通過軟硬件平臺的建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展，呈現(xiàn)化工專業(yè)建設(shè)的優(yōu)勢和特色，避免單一化。在不斷完善的化工設(shè)計實踐與教學(xué)的同時，推動化工設(shè)計實踐平臺對新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝的研究、開發(fā)與推廣，這是符合高校教學(xué)、研究的基本職能和化工專業(yè)教育培養(yǎng)的要求，也符合產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的發(fā)展思路，師生可以同時利用化工設(shè)計實踐平臺開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的研發(fā)。
4化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)的意義
化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)能夠真實地還原化工企業(yè)的生產(chǎn)操作，改變以往學(xué)生在化工企業(yè)實習(xí)中只能“看”不能“動”的缺失，學(xué)生可以置身于化工生產(chǎn)過程中，獲得真實的化工設(shè)計實踐經(jīng)驗與操作技能，從而深化對基本理論的理解與掌握，形成化學(xué)工程觀念，動手能力、設(shè)計能力、分析和解決問題的能力得以全面提升。化工設(shè)計實踐平臺為化工專業(yè)本科生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供實踐操作與技能訓(xùn)練平臺，使其畢業(yè)后能夠更直接地適應(yīng)于化工企業(yè)生產(chǎn)的崗位需求。
通過化工設(shè)計實踐平臺的建設(shè)并與中試車間對接機(jī)制的運作，可以加強(qiáng)化工專業(yè)學(xué)生自身專業(yè)素質(zhì)的提升，獲得信息的收集反饋。學(xué)生通過參與化工設(shè)計實踐平臺內(nèi)項目的實踐操作，更能深入地開展實習(xí)、實踐和實訓(xùn)，強(qiáng)化學(xué)生化工專業(yè)知識的教育及管理，盡量減少實習(xí)、實踐、實訓(xùn)給承擔(dān)單位帶來的負(fù)面影響，同時爭取運用所學(xué)專業(yè)知識為企業(yè)排憂解難，爭取更多的學(xué)校、省級和國家級經(jīng)費與政策的支持與傾斜，與實習(xí)、實踐和實訓(xùn)承擔(dān)單位共同進(jìn)行化工設(shè)計實踐平臺建設(shè)并與中試車間對接，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的“三贏效應(yīng)”。
