时间：2022-12-29 19:59:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇精馏实训总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：精馏操作 平衡
精馏操作单元是化工生产过程中最重要的单元过程之一，也是化工企业应用最广泛的单元过程之一。熟练地掌握其操作方法是化工类专业学生必备的基本技能。能使学生的工程意识和操作技能得到提高，进一步缩短高职学生入厂后的适应期，真正实现学校与企业的无缝对接。
一、精馏装置简介
学院投资几十万元建设精馏实训装置，该实训装置为一种集实训、实训、科研、技能鉴定功能于一体的四位一体多功能化工培训装置，为学生现场操作真实的工业生产装置提供了条件。
1.精馏单元现场装置及工艺
在精馏实训装置中，所用设备包括精馏塔、原料泵、回流泵、塔顶产品泵、原料预热器、塔预冷凝器、原料储罐、回流罐、塔釜产品罐、塔顶产品罐、缓冲罐等。
本单元是连续精馏操作过程，原料为18（以下均为质量百分比）的乙醇水溶液，经过精馏塔分离后，得到馏出液纯度为89%的乙醇。其工艺流程如图所示。
原料液经流量调节器FIC01控制，以4L/h的流量进入预热器E103中，预热至60℃（其温度由温度调节器TIC10控制）后，从精馏塔的第六块塔板（全塔除塔釜外共10块塔板）进料。塔顶蒸汽经冷凝器E104冷凝为液体后，经缓冲罐V103进入回流冷凝液储罐V104中。当V104的液位大于回流液位控制上限（其值为150mm，由调节器LIC02控制时，系统自动启动回流泵Pl02，进行塔顶回流。当塔顶温度小于79℃并且回流冷凝液储罐V104大于回流液位控制上限时，采出泵自动采出，作为塔顶产品经流量计F103计量后进入塔顶产品罐V105中。
塔釜液体的一部分经再沸器E10l加热后送回精馏塔，另一部分作为塔釜产品，经塔底冷却器E102进入塔底产品罐V102中。，精馏塔塔釜液位由液位调节器LIC01控制，当液位高于规定值380mm时，电动调节阀VAl04自动打开，当液位低于规定值380mm时，电动调节阀VAl04自动关闭。
2.精馏单元操作实训步骤
2.1检查各管线阀门是否处于正常的开关状态；
2.2检查仪表和电源开关；
2.3开启全凝器上水阀，调节流量至200～300L/h；
2.4打开电加热器，调节再沸器加热电压，使塔釜温度缓慢上升，防止塔釜温度超过95℃；
2.5打开回流泵电源开关，当塔顶冷凝液储罐的液位大于回流液位控制上限时，启动回流液泵，进行全回流；
2.6调节原料进料流量控制器FICO1，使进料流量保持在4L/h左右；
2.7打开塔顶采出泵P103电源开关。当塔顶温度在78～79℃并且回流冷凝液储罐液位大于规定值时，采出泵采出；
2.8保持塔釜温度在94℃左右，塔顶温度在78℃左右，回流液位在150mm右右，记录实训数据。
二、精馏操作把握的几个主要环节
1.三大平衡
1.1物料平衡
精馏原料是水与酒精的混合溶液，在精馏期间，由于酒精的沸点低于水的沸点，所以酒精会从塔顶蒸出，而水会从塔釜放出。所谓的物料平衡，就是装置在正常的运行期间，总的进料量要等于从塔顶蒸出的酒精量和从塔底排出的水的量之和，即有m进料=m酒精+m水，只有这样才能保证塔底的液位能在一个很小的范围之内波动。不然会使塔底液位超出其规定的浮动范围。
1.2热量平衡
温度的因素直接影响着最终产品的产量和质量。在精馏塔的众多热电偶中，我们只需要随时关心两个热电偶的温度示数即可，这就是塔底温度和塔顶的温度。
A.塔底温度的高低直接能够影响到最后的产品的产量。如果塔底温度太低混合溶液中的酒精组分便不会蒸上去，所以会导致回流罐中的酒精量很少，从而影响产品的采出量。通过多次的实训总结得出结论，塔底温度宁可高也不可低，一般认为塔底温度达到了95～96℃之间比较合适。
B.塔顶温度的高低直接影响到最后产品的质量。若塔顶的温度太高，那么回流罐液体中水的含量就会大增。若塔顶温度太低，回流罐中的液位就会更少，因为许多的酒精没有被蒸上来。塔顶温度一般不会有太大的波动，都有78℃左右，本因素不是很重要。
1.3压力平衡
实训时，塔的压力指数一般不会超标，前提是阀门开关正确，这项要求操作者把各个阀门控制位置搞清，根据不同的实训步骤正确开关，此项要求操作者集中精力即可。
2.回流量与采出量的控制
回流量的大小取决于塔顶温度的高低。采出量的大小取决于回流罐中液体的多少。若塔顶温度合格，即在78℃左右，那么在回流量不变的基础上，尽可能多的把回流罐中的酒精送到产品罐中，此时的产品的质量一般都是合格的。实训期间回流罐中的液位可以保持在它的零刻度线以下，即能看见有即可，不可将回流罐中的液位积的太高，不然在停工时不能将产品送出装置从而影响产品的产量。
回流的开始是在回流罐中有液位时打开回流系统，先少开，随着回流罐中液位的上升逐渐开大（不要太大），回流维持一段时间之后开始采出（大约是2～3分钟，此时回流罐中的液位仪达到了10mm），产品大量的往外送（要确保塔顶温度在78℃左右），在回流罐中液位很少时，将采出泵的频率调小，减少产品的外送，从而维持回流罐的液位，防止泵抽空。
3.原料的预热与加热
实训开始，则打开塔底的电加热档（全开），但是为了保证原料在很短的时间达到预热温度，则也应该将原料预热罐中的电加热棒打开（开始全开，最后逐渐的减小）。塔底的加热棒应该如始终大功率的运行，绝不可以让塔底的温度低于92℃；
4.三台泵的使用
原料泵、采出泵、回流泵三台泵中的回流泵和采出泵是变频泵，回流泵和采出泵开启程度视塔底温度和回流罐的液位而定。可以这么说，这两个泵是相容相克的关系，一个开大，则另一个就得适当的关小。
5.进料位置的选用
如果进料位置选择不好会导致一开始就将塔底的液位注入超标。后来经过多次实训我们总结出的三个注意事项：①原料浓度较低时选用下进料口；②原料浓度较高时选用上进料口；③应严格控制塔釜液位的范围，液位太高、塔釜温度过高容易造成液泛；液位太低，容易使电加热棒干烧，损坏设备。
参考文献
[关键词] CDIO；化工实践教学；项目设计；实训改革
[中图分类号]G642.4[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）060097040引言
随着社会科技的飞速发展，化工行业对工程技术人才的要求越来越高。化学工程专业作为理工科专业之一，实施 CDIO 教育模式成为化工专业教学改革的重要方向之一[1]。化工实践教学是化工专业课程体系中的重要组成部分，其内容包含化工实训、化工仿真、化工认识实习、化工生产实习、本科生科研立项、专业课程设计、化学反应工程实验、化工原理实验及毕业设计等实践环节。进行化工专业实践教学的CDIO 模式改革，不仅可以提高教学质量，而且可以培养学生的工程素质、创新意识和团队意识，提高就业竞争力。
1基于CDIO教育理念构建化工专业实践教学体系按照 CDIO 工程教育模式要求，教学过程要以学生为主体，教学内容安排设计型及综合型内容，引导学生主动学习，提供更多的实践动手机会[2]。基于燕山大学省级化学实验教学示范中心的化工实践教学体系，是按照CDIO的工程理念对实践教学内容重新整合设计，构建了课程教学演示、化工仿真操作、实训综合、化工设计、科研创新5个层次的化工实践教学体系平台，兼顾基础性、综合性、研究性，如图1所示。1.1基础型
基础型包括教学演示和仿真操作。教学演示是使用化工设备多媒体素材库及化工原理实验仿真软件， 以真实直观的仿真界面和丰富的资料展示实际过程；仿真操作内容使用了“聚丙烯聚合工段仿真系统”和“苯胺生产3D虚拟仿真系统”等仿真系统[3]，可以在计算机上真实地再现化工生产过程。仿真操作是学生在掌握化工产品的工艺流程及操作步骤的基础上，用计算机模拟化工产品生产过程中的开车、停车、正常运行及事故处理，弥补了传统实习学生无法亲自动手操作的不足。通过局域网互联的教师站，教师可以实时修改培训内容，汇总并分析学生成绩等。
1.2综合型
综合型内容由化工实训基地的多套化工实验装置组成，如图 1所示，这些实验装置的操作帮助学生树立工程实践概念，使其在完成化工产品的生产操作的同时在化工过程基本原理和化工实践之间建立起紧密联系。例如，在“化工生产工艺流程优化实验装置”的实训过程中，要求学生通过仿真DCS控制系统进行生产操作，由原料乙烯、氧气及冰醋酸经过换热器预热，在气固相管式反应器中反应生成产品醋酸乙烯酯，粗产品经过水洗釜、气液分离器分离后进入精馏塔进行精馏，得到的纯醋酸乙烯酯在聚合反应釜中发生聚合反应得到聚醋酸乙烯酯。该项目要求学生在掌握“三传一反”基本原理基础上，学会熟练操作并完成各项工艺参数的控制。该项目的实训操作不仅使学生理解了气固相催化反应器、气液分离器、醋酸乙烯酯精馏塔及聚合釜等化工单元设备的基本原理，而且可以培养学生的工程实践能力，实现基本理论与工程实践的结合。
科研创新型主要是在化工设计和科研方面。化工设计型按照CDIO的工程理念及教育模式要求，将本科生第6学期的化工原理课程设计、第7学期的专业课程设计及毕业设计环节整合到一起，由点到面，从局部到整体，对学生的分析和解决问题能力、创新意识和团队意识进一步训练。例如“丙烯腈合成工段设计”题目中，在化工原理课程设计中，要求学生在掌握化工过程基本原理后，根据老师给定的设计任务完成氨中和塔、空气饱和塔或反应器等某一化工单元的设计计算，而在专业课程设计中，要求学生在完成某一化工单元的设计任务基础上完成丙烯腈合成工段的初步设计与计算及工艺流程图的绘制，在毕业设计时候，则要求学生在专业课程设计基础上进行完整的工艺设计，包括主要设备的工艺计算、工艺设备、原料消耗、能耗表、排出物表及带控制点的工艺流程图等。
科研型是鼓励学生自主创新，积极参加创新与设计竞赛等。例如，学生在教师的指导与带领下，完成了“基于Aspen plus的聚醋酸乙烯酯生产工艺流程仿真及优化”和“平推流与全混流反应器系统仿真”等创新项目，并在由中国化工学会、中国化工教育协会、教育部高等学校化工类专业教学指导委员会主办的第九届全国大学生化工设计竞赛中荣获全国二等奖、华北赛区一等奖的优异成绩。
2基于CDIO模式的化工实践教学体系改革与实践2.1改革实训内容，培养学生工程实践能力
1）课堂教学引入讨论环节，培养学生工程分析能力。 按照CDIO的教育理念，课程的教学过程应围绕着设计项目展开。在化学反应工程教学实践过程中，分别针对课程重点内容“均相反应过程”和“气固催化反应工程”烧掳才帕肆酱翁致劭危由教师指定两章的讨论选题内容。例如，针对“气固催化反应工程”中的难点“固定床反应器计算”，要求学生在拟均相模型求解算法和Aspen Plus反应器计算中选题，学生在讨论课前需进行相关文献资料的查阅整理，讨论完后由小组派出代表进行主题发言，其他同学讨论主题发言同学的意见，最后由教师进行总结。讨论课使学生的综合能力、创新能力及团结协作能力都得到了加强和锻炼。
2）采用3D虚拟现实仿真，提高学生学习兴趣。CDIO的教育理念倡导“做中学”的教学方法，让学生在知识的学习和应用之间形成良性互动。3D虚拟现实仿真技术[4]营造了“自主学习”的环境，学习者可以通过自身与信息环境的相互作用获得知识与技能。在化学反应工程教学实践中[5]，使用了“苯胺生产3D虚拟仿真软件”等仿真系统。如图2所示，学生在掌握了苯胺生产的工艺流程及流化床反应器的内部结构基础上，在3D虚拟生产环境中贴近真实地体验实际操作的感受，在激发了浓厚学习兴趣的同时更深刻理解了所学的专业知识，提高了学生分析和解决生产操作中各种问题的能力。
2.2采用项目式教学，培养学生工程设计创新能力和团队协作能力CDIO倡导“基于项目的教育与学习”。在化学反应工程教学实践过程中引入了Aspen Plus工艺软件进行三级项目设计[5]。项目要求学生结合实际问题从Aspen Plus反应器模块中进行选题，学生要采用类似讨论课的方式分组完成反应器的选型及计算模块选择、物性方法及参数的设定、计算过程和结果输出、项目报告及答辩等工作，以答辩的形式进行验收。
三级项目的实施为后续的专业课程设计和毕业设计等实践环节打下了良好的基础，学生通过对反应器模块设计的熟练运用，掌握了分析和设计化工过程的基本技能，同时也加深了对反应器设计基础知识的理解。例如，在“乙烯法生产聚醋酸乙烯酯工艺设计”毕业设计题目中，学生按设计任务对气固相催化反应器、油水分离器、醋酸乙烯酯产品精馏塔、水洗釜及聚合釜等化工生产单元进行分析，在完成设计计算后通过操作“化工生产工艺流程优化实验装置”来验证计算结果。此类项目设计与实施是对学生的工程设计能力和团队协作能力的进一步提高。
2.3利用化工实践教学平台，培养学生工程实践能力CDIO的含义为构思―设计―实现―运作[6]。将这一理论应用到化工实践过程上，就是化工过程的合成、设计、分析、评估和实现。利用图 1所示的综合型化工实训装置，选择具有实际应用背景的产品开发项目，企业工程技术人员和校内教师作为指导教师相互协作，指导学生组成团队合作完成设计案例。例如，在“聚乙烯醇合成工段工艺”设计题目案例中，以“化工生产工艺流程优化实验装置”为基础进行二次开发，利用Aspen Plus工艺软件设计了以聚醋酸乙烯酯为原料合成聚乙烯醇的工艺方案，初步完成了聚乙烯醇合成工段工艺设计计算、主要设备计算选型及工艺流程优化等工作。
2.4成绩评价体系的改革
在化学反应工程教学实践中，按照CDIO的教育理念，建立了一套完整实践考核体系[5]，依据全程监控的理念从7个方面进行考核，见表 1。其中，讨论课、仿真操作及项目设计是考核的主要内容，学生在巩固反应器基本知识的基础上，又熟悉了应用Aspen Plus软件进行反应器设计的基本内容，并通过平推流和全混流反应器的实验操作做到了理论和实践的结合，真正实现了“做中学”。期末的闭卷考试只占总成绩的50%，闭卷考试分值的弱化也避免了以往学生考试突击及作弊的现象。
2.5加强校企合作，突出教师工程素质培养
校企合作及企业的参与是真正实现CDIO 工程教育模式的关键途径。全方位的校企合作不仅可以实现化工专业实践与科学研究、工程实际及社会应用的有机结合，而且对教师的工程素质的提高有很大帮助。学校和秦皇岛华瀛磷酸有限公司及中国阿拉伯化肥有限公司建立了长期的合作关系，积极推进校企共建平台建设，利用学校现有的科研平台及信息资源等主动服务于企业，帮助企业解决实际问题，加大企业参c高校人才培养的步伐，并由企业工程技术人员和校内教师共同指导学生来完成项目案例，保障实践教学的实施。
表1化学反应工程教学实践成绩评价
序号内容比例%考核方式1出勤5签到2作业5作业内容及完成情况3讨论10分组答辩、报告及PPT4仿真操作10仿真在线测试5项目设计10分组答辩、报告及PPT6实验10分组操作表现及实验报告7期末考试50闭卷考试3结束语
基于CDIO教育理念的化工实践教学体系，在实践教学的过程中效果明显，提高了化工专业的教学质量，培养和锻炼了学生的工程创新能力和团队意识。结合学校的人才培养和教学理念，在化工实践教学体系构建与实践过程中，不断深化CDIO工程教育改革，继续构思与设计以构建实施新的人才培养方案。
参考文献
[1] 顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIPCDIO汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008 （1）：1220.
[2] 申延明，刘东斌，樊丽辉.化学工程与工艺专业应用型人才培养体系的构建与实践[J].化工高等教育，2014（3）：13.
[3] 宋建争，李建军，张永强.化工虚拟仿真实验教学探索与实践[J].教学研究，2014，3（37）：107109.
[4] 夏迎春，吴重光，张贝克.现代化工仿真训练工厂[J].系统仿真学报，2010，22（2）：370375.
[5] 李建军，宋建争.化学反应工程教学改革探索与实践[J].化学教育，2015（10）：5961.
[6] 查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008（5）：1619.
Construction and exploration of chemical engineering practice system
teaching based on the concept of CDIO education
Li Jianjun，Zhang Yongqiang
（College of Environmental and Chemical Engineering，Yanshan University， Qinhuangdao 066004，China）
现代化学工业的飞速发展得益于计算模拟的广泛、深入应用。现如今计算模拟已成为化工发展不可缺少的工具和手段，其在化工设计、生产、研究和教学中的重要性日益凸显。例如化工单元仿真即为以化工原理为基础，以计算机模拟操作为手段的综合教学。
基于近年来国家引导部分地方本科高校向应用技术型高校转型发展的思想，转型高校在校生工程能力、应用能力的培养为改革的重中之重。因此在化工的专业基础课实践环节——化工原理实验中，教师应根据社会发展的信息化需求，结合现代化的计算模拟软件分析实验过程，一方面可强化学生在計算模拟软件方面的训练和运用，另使一方面还可加深学生对装置、实验过程，甚至化工过程的深入理解。此外，在实验装置上进行计算模拟，还可节约大规模生产设备的运行成本，亦可多次重复实验，在形成学生解决工程问题的思维方式上具有极大的提升效果[1-3]。
精馏塔是化工流程应用广泛的单元操作设备，影响精馏塔操作水平和产品质量的因素很多，且相互关系复杂。精馏实验能够使我们了解精馏塔的内部结构，观察塔内各种传质状态，学习精馏塔的操作方法和具体流程，并掌握一定的实验数据处理方法，加深我们对精馏塔对二元物系进行分离过程的理解与认识，从而培养我们将理论与实际相结合，并运用所学知识去解决实际问题的能力。
本文以精馏实验装置为例进行计算模拟操作。运用ASPEN软件进行工艺流程模拟、故障诊断分析，并采用计算机语言开发了仿真软件。在教学过程中进行各种环节设计，然后根据学生实验结果进行分析总结剂点评，在实验过程中培养了学生的工程能力，并对专业学习产生更高的学习兴趣。
1ASPEN软件在工艺流程优化实验中的教学设计与实施效果评价
化工过程模拟技术是以化工工艺流程的理论机理为基础模型，采用计算机模拟的手段来对化工过程进行描述，并对化工的工艺流程进行热量衡算、物料衡算、能量分析和设备尺寸估算等。因此，流程模拟不仅可以节省时间，也可节省大量操作资金，同时对经济效益、过程优化、环境评价进行全面的分析与精确评估，以达到对化工过程的规划、研究开发及技术分析，从而节约资源、优化生产和提高经济[4]。
在工艺过程模拟中，学生按设计好的过程进行如下操作及模拟：
①试验探究加热电压、回流比、进料量和进料浓度的改变对塔顶馏出液中乙醇摩尔分率的影响，得到了在一定操作条件下精馏分离的最优化条件。
②运用化工流程模拟软件来对乙醇-正丙醇两组分的分离精馏实验进行模拟，得到理论的实验结果，并与实际结果相比较，找出实验的影响因素。
Aspen模拟的最终结果表明，模拟值与实验数据吻合较好，模拟过程中物性参数、模块选取合理。从模拟的结果不仅可以看出实验数据与理论值的差异，还可得到很多实验所不能得到的参数及变化情况，通过比较可找出实验的错误和不足之处，及时进行整改，从而大大提高了实验分离效率。
此外学生还对精馏塔的回流比、馏出比和进料位置进行了灵敏度的分析，得到了三种参数的变化规律，确定了一定条件下的最适回流比、馏出比、最佳进料板。
总的来说，ASPEN软件模拟工艺过程最主要是让学生了解化工模拟软件在实际的实验和流程操作中指导作用，通过理论的数据与实际的数据进行对比，判断计算模拟的准确性，找出错误位置，及时进行优化，并向授课教师提供了理论的最佳操作参数，即使学生了解设备参数变化规律，更快的确定最佳参数数值，更提高了实践效率，节约了人工成本。
2ASPEN软件模拟软件在实验中的教学设计与实施效果评价
随着计算机技术的发展，通过模拟软件对化工过程进行计算模拟，据此对过程进行故障分析已成为一种常用手段。在本次教学改革中，学生可结合实验装置实践，通过使用模拟软件对实验装置进行流程模拟，经过与实际过程参数对照分析，发现实际操作过程的故障原因，找出解决问题的对策，使学生在实训中得到工程能力的提高。[5-7]
在精馏实验装置上，在不告知学生情况下，人为制造一些故障，如管道泄漏、堵塞，塔内板上构件作改变，或者拆卸塔体保温层等等。学生在人为故障的情况，操作实验装置，对现场采集数据，并对数据进行分析，初步确定原因，然后用ASPEN软件对实际工艺进行模拟计算，找出问题的原因。
在诊断故障过程，学生按设计好的过程进行如下操作及模拟：
①通过设备的设计参数在模拟软件上进行模拟计算，验证流程装置设计的合理性；
②通过正常运行完好的设备采集的数据，用现场数据与模拟计算的数据进行对比，验证模拟计算的参数设计合理性；
③运行人为设计故障的实验装置，现场采集数据，对照与模拟计算不符合的部分；
④初步确定原因，对设计不符合部分在计算机上多次模拟操作；
⑤对故障部分给以改造策略，并考虑其合理性，最终给出诊断结果。
学生以模拟软件为工具，对实验装置的多种情况进行了计算模拟，将计算结果与实际情况进行对比分析，诊断出装置运行过程中的故障，分析故障的原因，并找出解决问题的方法，这种工程能力的培养，为其在工作岗位上进行设备维护和操作参数的调整提高很好的经验和理论基础。同时在模拟数据的帮助下，对实际操作进行了在线优化，并将优化结果指导实际生产过程。
3仿真软件在实验中的教学设计与实施效果评价
化工原理仿真实验是以真实的实验原理、实验现象、实验过程和实验数据为基础，在计算机上通过数学模型进行模拟实验现象，通过互动的动画模拟在现场的真实操作，并产生和真实实验一样的操作结果[2]。这种方法有利于培养学生的分析能力、处理、解决问题能力。
学生在开发过程中运用了多种开发语言编写，如采用Visualbasic、Visualc++、Delphi等，以及运用多種多媒体合成平台进行绘制装置，如Authorware、Photoshop、CAD等。
开发的仿真系统主要功能包括化工原理实验仿真模拟操作训练、模拟操作的评分、操作数据的获取及实验数据处理、思考题的测试及评估、实验装置的多媒体展示以及在线帮助等等，其基本结构如图1所示。
在开发过程中，我们要求学生按照以下步骤进行：①查阅相关资料，阅读相关教材，透彻理解原理及要求；②熟悉实验流程，进行实验的实际操作，掌握过程规律；③收集有关的物性数据，并从实验数据中挑选具有代表性的数据，形成数据库；④使用多媒体工具与设计语言结合，绘制包括实验设备、仪表、管路在内的试验流程图；⑤熟悉过程各变量之间的复杂关系及规律，采用设计语言编写模拟代码，实现各模块之间的联系；⑥系统的调试与修改。学生对实验过程进行仿真系统简单开发，模拟了真实的实验操作，使学生熟练掌握了如何操作化工单元过程，熟练的测定、整理实验数据，并且提高学生的学习兴趣。通过这种学习过程，在工作实践中，形成模拟真实操作的思维能力，以便其能更深入了解化工过程的流程，以及影响化工过程的因素之间的复杂关系。
4结论
摘要：本文介绍了一款常用的甲醇工艺仿真软件，探讨了该仿真软件在教学过程中的利弊，同时对现有的仿真教学提出了几点改进措施，使其与理论教学、工厂实习相协调，加强安全教育，发挥其在教学过程中的最大作用。关键词：甲醇工艺仿真软件；优点；利弊；改进中图分类号：G642.0
文献标志码：A
文章编号：1674-9324（2016）44-0266-02 甲醇合成是《基本有机化工工艺学》的重要内容，甲醇（分子式：CH3OH）又名木醇或木精，是一种透明、无色、易燃、有毒的略带酒精味易挥发的液体，能与水、乙醇、乙醚和苯等有机溶剂相混溶。另外，它还是重要的有机化工原料，主要用于制造甲醛、醋酸和硫酸二甲脂等多种有机产品，同时也是农药、医药的重要原料之一[1]。目前，伴随着社会的进步，我们对能源的需求也越来越多。而我们现代社会中所大量使用的煤，石油会对环境造成严重的污染。甲醇燃料作为一种新型清洁能源，可替代汽柴油，当作燃料使用。因此，学习甲醇的合成是非常重要的。对于甲醇合成这部分内容的学习，传统的授课方式主要是以板书或多媒体课件为主，教学手段往往只强调了理论，而忽略了其与实践的相结合。因此，在授课过程中往往难于通过实践操作向学生展示理论知识的直观应用效果，采用甲醇工艺仿真软件进行教学，学生在操作计算机进行的是现场生产的模拟操作，操作界面直现可见，生产过程动态显示，流量、温度、压力均能通过各类仪表进行监控，故能使学生的学习兴趣浓厚，增强了学生学习的动力和信心，学生学会主动对生产、技术进行思考研究，更高程度上提高了学生学习的积极性，因而学生能更快了解并掌握生产工艺的操作流程，并会严格要求自己按企业编制的标准化规程进行仿真操作。在进行仿真操作时一旦发生误操作，程序将自动报警，反应过程将停止。由此反复训练，学生可引起高度重视，减少在实际操作时犯下错误。这将提高学生安全生产的意识，减少在实际生产过程中因误操作而引发的安全事故，降低生产过程中人为引起的风险水平[2]。本文主要是根据在高校中经常使用到的甲醇工艺仿真软件，阐述其在课程中的应用，总结甲醇仿真软件的优缺点并提出一些改进意见。一、北京东方仿真甲醇工艺仿真软件该仿真系统是由北京东方仿真控制技术有限公司根据西北某化工厂甲醇项目开发的，主要包含合成和精制两个工段。（一）甲醇合成工艺仿真合成工艺仿真主要是对低压甲醇合成装置中管束型副产蒸汽合成系统的甲醇合成工段进行的，所采用的工艺为ICI公司的低压法制甲醇工艺，以仿DCS操作为主，以化工厂提供的DCS画面和操作规程为依据，对甲醇工艺进行仿真操作。1.合成机理。主要采用CO、CO2加压催化氢化法合成甲醇的方法，主要的反应如下：CO2+3H2？葑CH3OH+H2O+49kj/molCO+H2O？葑CO2+H2+41kj/mol两式合并后即可得出CO生成CH3OH的反应式：CO+2H2？葑CH3OH+90kj/mol2.工艺内容。主要是对甲醇的合成工段中冷态开车、正常操作、正常停车等操作过程进行学习，另外还对操作过程中出现的紧急停车、分离罐液位高或反应器温度高联锁、汽包液位低联锁、透平坏和催化剂老化等常见事故进行处理练习。（二）甲醇精制工艺仿真本工段采用四塔（3+1）精馏工艺，包括预塔、加压塔、常压塔及甲醇回收塔。预塔主要是用于除去粗甲醇中溶解的气体（CO2、CO、H2等）及低沸点组分（二甲醚、甲酸甲酯等），加压塔及常压塔的作用是除去水及高沸点杂质，同时为了多回收甲醇并减少废水中甲醇的含量，增设了甲醇回收塔。1.工艺特点。（1）热能的合理利用是四塔（3+1）精馏工艺流程的主要特点。（2）通过双效精馏的方法，将加压塔塔顶气相的冷凝潜热用作常压塔塔釜再沸器的热源。（3）废热回收。2.工艺内容。主要是对甲醇精制工段中冷态开车过程、正常工况过程和正常停车过程等操作过程进行学习，并对操作过程中出现的回流控制阀阀卡、回流泵故障等常见事故进行处理练习。另外在上机过程中，教师可以完全监控学生的情况，控制和引导学生的操作，掌控每个学生当前培训的项目和内容、操作状态和进度，并可对学生操作过程进行自动化考评，监控当前所有学生的练习和考试成绩。二、甲醇工艺仿真软件的优点1.可操作性。甲醇工艺仿真软件能够通过模拟仿真真实的生产装置再现生产过程的实际操作，通过模拟开车、停车、正常运行以及发生事故时各项数据的变化，直观地看到生产过程中涉及的参数及其变化，了解工艺的正常状态、事故现象以及学习事故处理的方法，同时学生可以亲自动手，反复操作，直到操作技能达到要求，这在实验室及实际工厂中是难于实现的[3]。2.实践性。在《基本有机化工工艺学》这本书中，甲醇合成这部分内容主要介绍了甲醇的合成方法和应用，但这些基本的原理和设计无法和实际工业生产中的装置相联系。这是因为学生在通过书本和多媒体课件的学习过程中，很难对甲醇工艺设备产生实际的感官理念认识。但是甲醇工艺仿真软件会把甲醇工艺的流程、所需要的化工设备以及运行模式直观的展示到电脑屏幕上，学生可以按照操作规程进行操作，如果操作错误，还会出现爆炸，这会有利于学生规范操作每一个设备，进而更容易掌握它，真正做到实践性。3.应用性。现在的化工厂操作多数已经实现了自动控制，主要是由主控的DCS操作工，在电脑面前监看现场的工作画面完成的，因为在DCS系统上能显示现场所有工序和设备的工艺参数，比如流量、压力、温度、液位等信息，DCS操作工需要监视各种参数，保证正常生产。该甲醇工艺仿真软件就是仿DCS操作为主，学生通过在操作仿真软件的过程中，能够熟练地操作DCS系统，为以后学生就业提供优势。4.互动性。在甲醇工艺仿真过程中，教师和学生可以实现实时双向互动观察，学生在仿真过程中，教师可以在这一过程中随时监控学生的成绩以及仿真状态，实现无纸化的考核与评价，解决了考试时的作弊和试题泄露的情况。5.安全、环保性。学生在操作仿真软件的时候都是在电脑上进行操作的，不会发生人身危险，不会造成设备破坏和环境污染，因此仿真联系操作是一种最安全的实习方法。三、甲醇工艺仿真的局限性和教学上的改进1.理论和实际还需结合。甲醇工艺仿真软件虽能使学生熟练练习甲醇合成、精制的工艺流程，提高对甲醇工艺过程的运行和控制能力，加深对化工厂具体化工设备、化工操作的感性认识，进一步了解所学专业的性质，但是甲醇工艺仿真软件也有其局限性，其操作步骤仅涉及开阀、关阀、控制温度、流量等参数。学生就会机械地按照步骤开阀、关阀、调节温度等，而不去了解其中涉及的原理，不会分析解决问题，更不可能和工厂实际相结合。因此，仿真实训必须与下厂实习相结合，采用仿真实训，可适当缩短下厂实习时间。学校还需带领学生定期去化工厂进行实习，将书本中所学到的理论知识与工厂的生产实践结合起来，观察工厂实际工作的环境，了解工厂生产工艺中所使用的设备，为今后专业实习和步上工作岗位打下坚实的基础，从而达到理论与实践相结合。2.学生安全意识薄弱。学生在长期使用化工仿真软件的过程中，会降低其安全意识。因为在仿真过程中，不论出现多大的失误也不会造成现实生活中化工厂爆炸导致人亡的情况，长此以往，学生的安全意识就会降低，所以说教师必须注意在仿真的同时也要加强学生的安全教育。四、结语甲醇工艺仿真软件因其具有可操作性、实践性、应用性、互动性、安全性和环保性，使学生可以在电脑面前进行现场生产的模拟操作，增强学生学习的动力和信心，提高学生学习的积极性。但在仿真的过程中也应加强上机仿真和下厂实习相联系，加强安全教育，有利于学生工程实践能力的培养。参考文献：[1]赵建军.甲醇生产工艺[M].北京：化学工业出版社，2008.[2]李春梅.化工仿真软件在化学教学中的应用及改进[D].成都：电子科技大学，2014.[3]司红岩，候旭锋.化工仿真实训的利弊[J].河北化工，2010，（2）：67.
关键词：高职教育 课程建设 教学内容设计 教学效果
化工设备机械基础课程是高职化工类专业学生所学的唯一涉及材料、力学、机械零件、设备等相关知识“量大面广”的专业基础课，涉及内容为化工类专业人才必不可少的知识结构。课程面向大多数非机专业化工类学生，是在我院设置的专业基础课中学生人数最多的课程之一。目前，随着专业发展的需要和改革的深入，课程学时数几乎缩减至原来的一半（50学时左右）。为了保证教学质量、提高教学效果，着重培养学生的综合素质和职业能力，笔者所在院校不断加强师资队伍和教学条件建设，对教学内容、教学方法进行了改革与实践。
1、课程定位是基础
化工设备机械基础课程的定位应符合高职教育课程的特点，即具有职业性、针对性和应用性，突出“以能力培养为目标”的教育理念，考虑授课对象的实际情况，基于岗位需求，注重职业素质和能力的培养。通过校企合作进行课程建设，企业参与课程标准的制定与审核，将企业文化、行业标准直接渗透到课程建设中。通过该课程的学习，使学生掌握化工设备机械基础知识和操作维护方法，具备基本的机械设计能力，培养学生的工程观念，提高其分析问题和解决实际问题的能力。
2、教学内容设计是重点
教学内容是课程建设的核心，是打造精品、提升质量的先导。根据化工行业对从业人员的要求、专业培养目标、岗位职业能力的基本要求，与行业企业密切合作，完成化工岗位所需要的知识、能力、素质要求来选取《化工设备机械基础》课程的教学内容，并为学生可持续发展奠定良好的基础。
本课程是一门实用性极强的课程，课程内容设计打破传统的模式，以模块、项目取代章节。注重理论联系实际，遵循岗位职业能力培养的基本规律，重组和整合教学内容，融知识传授与能力培养为一体。注重教学过程的实践性、开放性和职业性，加大实践教学环节的比重。确定理论和实践教学内容，将知识点、技能要求与具体工作任务联系起来，突出知识与技能要求的岗位针对性。
教学内容设计采用“认识――深入――强化”三段式展开。
课程认识阶段：主要以感性的认识为主，以参观、图片展示、讨论等活动为手段，让学生了解课程概论和一些浅显的专业知识，引发学生学习该课程的兴趣。例如，化工容器结构这一节内容，可以采取现场教学得到感性认识，再辅以图片进一步了解内部结构，使学生易于接受。
课程深入阶段：主要通过创设工作情境、项目实训等多种方式，使学生在工作情境中学习专业知识，不断巩固上一阶段对该课程建立起来的兴趣，并通过项目、任务演练初步尝试成功，增强学生学习的信心、掌握相关的专业技能。利用学院的化工实训基地和煤化工实训基地，让学生在仿工厂情境化环境中学习，通过创设模拟的现场实训教学环境，进行基于工作过程的实训项目的训练，强化职业技能和职业素质的培养。例如，通过阀门的认识与拆装项目，学生以小组为单位在创设好的工作情境中学习，不仅增强了学习兴趣和信心，掌握了职业技能，而且通过团队合作锻炼了同学们的沟通交流能力、语言表达能力和团队协作意识。
课程强化阶段：通过操作性强的项目或任务，培养学生分析、解决问题的能力，使学生逐步建立起工程概念。例如，学生在完成换热器拆装、试压综合项目中，已经对换热器结构、性能、压力试验、拆装操作规程等知识都有了较全面的学习，通过项目训练，将理论与实践结合起来，进一步强化职业技能，获得相关的“工作经验”和“工作诀窍”，培养学生综合分析和处理实际问题的能力。在此阶段，充分发挥学院化工单元操作装置、仿真实训、模拟工厂化情境的实训车间以及校外实训基地在人才培养中的重要作用，开发利用好校内外资源。
3、教学团队建设是关键
化工设备机械基础课程所涉及的理论知识面宽（包括多门学科）、实践性强，因此对教师的要求较高，不仅要求教师具备扎实的专业功底，而且还要求教师具备相当的实践经验，将理论知识灵活应用到实践当中去。我院近几年通过骨干教师培养、双师素质教师培养、新老教师结对子工程、兼职教师队伍建设不断提高教师团队的专业技能和实践经验。组织专业教师参加教育部高职高专师资培训基地培训、行业组织的相关技术类培训、精品课程师资培训、相关实训基地设备使用和教学功能开发等各级各类教师培训。新、老教师结对子，起到了老教师“传、帮、带”的作用，使得新教师迅速成长，增强了教学团队的竞争力。此外，学院不断加强与行业企业的合作，聘请企业技术人员和能工巧匠作为兼职教师指导学生生产性实训和实习，培养学生职业技能。通过以上举措，大大提高了教学团队的教学实力，为课程建设提供了强有力的支持。
4、教学条件建设是支撑
实践性教学的重要性在高职教育中的地位日益凸显。教学条件的建设成为课程建设的重要支撑。我院化工实训基地集实习实训、仿真、培训、技能考核和科研于一体，拥有精馏、流体输送、传热、干燥、吸收解析、过滤、管路拆装、纯水制备、固定床反应器、流化床反应器、釜式反应器等设备，通过教师们的努力，开发出配套的实训项目，编制了相应的实习、实训讲义，制定出设备的操作规程和规范，为课程改革打下了良好的基础。
我院在加大院内实训基地建设的同时，不断深入校企合作，与神华煤制油公司合作共建“校中厂”――煤化工教学工厂，仿现代化煤化工企业程度高、融入了企业管理文化，拥有煤制甲醇典型装置、模拟生产、DCS自动化控制，可以进行开车、运行、停车、设备维护保养、事故判断处理、岗位管理等实训。为课程教学提供了可靠的保障。
5、教学方式灵活多样
采用多媒体教学、现场教学、模型演示等教学手段，增强了教学的直观性、生动性、互动性，大大增加了课程的信息量，便于学生理解，提高了教学效率。例如，在讲授常见化工设备的过程中，组织学生到我院化工实训基地进行现场教学，建立起感性认识后，利用多媒体教学进行深入讲解，并不断引导学生独立思考，将同类设备进行对比分析，探索内在联系与规律，培养学生分析问题和解决问题的能力。
采用小组讨论法、案例教学法、总结归纳法、头脑风暴法等教学方法，引导学生自主学习的积极性，鼓励学生参与讨论、分析和思考，要适时地给予学生必要的肯定。在这个教学过程中，教师不再是知识的传播者，而是教学活动的设计者和激励者，教学过程不是授之以“鱼”应是授之以“渔”。
6、实施效果
在《化工设备机械基础》课程的教学过程中，尝试从课程定位、教学内容设计、教学团队合作、教学条件的充分利用和教学方式的改革等方面入手，积极开展课程的建设与研究。实践表明，这些措施改进和提高了该课程的教学效果，开阔了学生视野，培养了学生运用所学知识分析解决工程实际问题的能力，提高了学生的综合素质。
基金项目：本文为2011年度高等学校科学研究项目《化工设备机械基础课程建设研究与实践》的部分成果（项目编号NJC11256）。
参考文献：
[1]姜大源．职业教育学研究新论[M]．北京：教育科学出版社，2007．
关键词：综合素质 培养模式 精细化工
中图分类号：G42 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.19.017
1 前言
石油化工生产技术（精细化工）专业为广州工程技术职业学院2012年新开设专业。为深入贯彻落实《广州市中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》的有关要求，以培养适应经济社会发展需要的具有创新思维、实践能力和创业精神的高素质人才为宗旨，全面推进素质教育，突出学生创新素质和创业精神的培养，因此积极探索提升学生综合素质的石油化工生产技术（精细化工）专业的人才培养模式的研究具有重要的现实意义。
目前，高职院校开展创新型人才培养存在着以下现状：第一，相对于重点大学而言起步晚，学校的层次低；第二，师资力量不雄厚，能进行科研的教师水平还有待提高；第三，生源质量不够高，英语水平也较低；第四，国内目前高职院校尚缺乏适合创新型人才教学的培养传统，必然会产生学习掌握基本知识的技能式人才培养和创新型人才培养之间的矛盾[1-2]。
产学研结合是高职学校培养高技能人才的有效途径。要完成好培养高端技能人才的任务，必须走产学研相结合的改革发展之路，这是高职教育改革发展的必由之路。实施产学研结合人才培养，有效地培养了学生的专业技能和综合素质。
培养大学生人才的各种能力中，最难能可贵之处在于对创新能力的培养。对大学生进行创新能力培养应贯穿于大学生教育过程，在教学及管理上都应为其创造必要的条件。而科研项目是培养大学生创新能力的主要途径，把科研能力培养引入到教学中，能够激发学生独立思考，更加积极地猎取信息，增强创新意识，充分调动学生的积极性、主动性。进行科研活动，需要多种能力运作，需要丰富的知识作基础，这种内在要求会使他们自觉地去学课本以外的知识，主动地深入实际，了解社会，并且开动脑筋思考问题。因此，只有持之以恒培养学生的创新能力，学生的综合素质才能真正提高[3]。
实施产学研结合人才培养模式，必须以修订与之相适的人才培养方案为基础。人才培养方案是人才培养目标、规格以及培养过程和方式的总体设计，是保证教学质量的基本文件，是组织教学过程、安排教学任务的基本依据。
本研究依据高等职业教育关于人才培养目标的新理念、原则、要求、方法和手段，围绕高等职业技术教育的人才培养目标，结合化工行业特点和我院的实际情况，进行了石油化工生产技术（精细化工）专业创立提升学生综合素质的人才培养模式的构思和规划。
2 研究目标、内容和关键问题
2.1 研究目标
探索一种合适的人才培养模式，提升学生的综合素质能力，提高学生的创新能力、创业意识和精神。
2.2 研究内容
第一，调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术（精细化工）专业人才未来的需求，对毕业生在综合素质、技能等方面的要求。
第二，以提升学生的综合素质能力为目的，进行专业课程体系的构建，包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等。
第三，教学和科研创新项目的深度融合。通过师生合作科研项目，培养学生团结协作、发现问题、解决问题的创新能力。
第四，相应的精细化工、日用化工方面的技能考证的培训，提高学生的操作技能和分析能力。
第五，学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装使用，产品的生产和销售；让学生熟悉整个工厂的建设、运作过程，完整的产品生产过程，熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线，提高学生的创业意识和精神。
2.3 关键问题
第一，以提升学生的综合素质能力为目的的专业课程体系的构建。
第二，教学和科研创新项目的深度融合。
第三，学生科研的产品的生产与销售。
3 技术路线、研究方法、实施方案及计划
3.1 技术路线
对石油化工生产技术（精细化工）专业人才的需求和素质要求的企业调研专业课程体系的构建和教学计划的制定教学和科研创新项目的深度融合，进行专业基础知识和技能知识的学习精细化工、日用化工方面的技能考证的培训，培养学生的动手技能和分析问题的能力学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装和使用，熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线，产品的生产和销售，培养学生具有一定的创业意识和精神。
3.2 研究方法
调查分析法、产学研一体法、理论实践结合法、归纳总结法。
3.3 实施方案
第一，调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术（精细化工）专业人才未来的需求，对毕业生在综合素质、技能等方面的要求， 制订了工作任务和专业能力分析表：
[[序号＼&工作任务＼&工作过程＼&专业能力＼&1＼&精细化工装置的正常工艺操作。＼&精细化工装置的正常开车、运行、停车、原料的投料、产品的出料、生产工艺参数控制等。＼&精细化工装置的操作和维护、工艺流程的熟悉和参数控制、产品的质量控制。＼&2＼&精细化工产品的配方设计操作。＼&精细化工产品的配方设计、开发、实验研究以及产品的中试。＼&产品的配方设计、实验开发、解决生产中的问题。＼&3＼&石油化工生产装置的正常工艺操作。＼&石油化工生产装置的正常开车、运行、停车、原料的投料、产品的出料、生产工艺参数控制等。＼&大型机泵、反应器、精馏塔等设备操作，装置操作平衡调节等；DCS操作，产品质量调节，常用助剂的配置与加入。＼&4＼& 原料及产品的质量性能分析操作。＼&原料的性能检测、产品的质量检测分析 。＼& 化学分析和仪器分析能力。＼&]]
第二，以提升学生的综合素质能力为目的，进行专业课程体系的构建，包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等。
专业技术平台课：高等数学、化工机械与设备、化工制图与CAD、安全生产与环境保护、石油化工专业英语、化学化工理论基础、化工单元操作及仿真技术、精细有机合成技术、石油加工技术、化学分析技术、认识实习。
专业技术核心课：精细化学品生产工艺、日用化学品生产技术、仪器分析技术。
专业拓展与延伸课：市场营销与策划、化工自动化及仪表。
第三，根据职业教育的特点和教育部16号文的精神，精心设计教学模式，主要实行理论实践一体化、工学结合、任务驱动、校企合育等教学模式，使学生掌握专业基础知识和技能，并通过师生合作科研项目，培养学生团结协作、发现问题、解决问题的创新能力，使教学和科研创新项目深度融合。
理论和实践教学一体化：根据精细化工行业的特点和教育部16号文的要求[4]，注重生产性实训，并将实训和理论有机结合在一起，进行现场教学。目前本专业已建立精细化工产品研发实训室以及一吨和两吨规模的2套精细化工产品生产装置，为本专业课程的教学提供了强有力的支持。在生产现场，由企业专家和双师素质的教师进行现场教学，做到了课堂与生产实习地点一体化。
工学结合模式：为提高学生的实践技能和综合素质，利用学院合作企业多的优势，安排了部分理论授课及工艺操作实训项目到企业去完成。 如针对石油加工技术部分的教学，分为以下几步来完成：一是认识实习，使学生对石油加工装置如常减压装置、催化裂化装置等有一个总体认识；二是课堂理论讲授单元知识和石油加工工艺流程、主要工艺操作条件等并结合仿真进行教学；三是校内生产性实训装置操作；四是顶岗实习，让学生进入石化企业，进行石油加工技术工作岗位的实际操作，熟悉装置的开停工及正常操作方案，结合实际操作经验，分析常见事故现象、原因，找出合适的处理方法。
任务驱动，创新项目和教学结合的教学模式：本课程的教学目标是培养学生系统地掌握精细化学品、日用化学品和石油加工生产过程的基本知识和主要生产操作技能。围绕这个任务，结合学院提出的对学生创新项目的要求，展开了针对精细化学品、日用化学品生产过程各个模块的学习。以学生为主体，教师为辅，进行创新项目导向法教学。例如杀菌护肤洗手液的研发项目，首先，由教师下达研发任务：熟悉杀菌护肤洗手液所需的各种原料性能、研究和实训中所用的各种设备和仪器以及正确的生产操作方法；其次，结合所学的配方设计原理，由学生制定适合的配方和正确的加料操作顺序及操作方法，然后获得教师认可；最后，学生按照已确定的配方和工作步骤来工作；结合产品的性能评价和学生完成操作后的自评和互评，由教师对操作成绩进行检查评分。整个教学过程中教师始终以促进者、引导者的角色出现，而学生为自己的学习承担了更多的责任。
校企结合模式：通过与中石化广州石化等大型企业合作，构建 校企合育的教学模式，培养学生具有石油化工生产操作方面的职业素质和职业技能，能胜任石油化工生产操作、工艺运行、技术管理等职业岗位。校企共育就是学校和企业共同确立本专业的办学理念和培养目标，共同制定基于工作过程的课程标准、考核方案，共同编写教材，共同参与教学过程，共同考核与评价学生，共同建设实训基地，进行全方位的校企合作、共同育人。目前本专业与相关企业建立了校外实训基地，并被评为广州市示范性实训基地。
多种教学模式的合理应用，有效地调动学生的学习积极性，激发学生的潜能，培养了学生的创新能力，提高了学生的化工操作技能，学生的专业技能在实干中得到了培养。培养了未来岗位群所需技能，实现了学生毕业后的 “无缝”对接上岗。
第四，通过精细化工生产与分析方面的技能考证的培训，提高学生的操作技能和分析能力。
第五，学生参与实习工厂的规划、建设、设备的安装使用，产品的生产和销售；让学生熟悉整个工厂的建设、运作过程，完整的产品生产过程，熟悉小试-中试-大生产的产品研发路线，提高学生的创业意识和精神。
3.4 具体实施计划
2012年9月-2013年6月，调研相关企业目前的状况及对石油化工生产技术（精细化工）专业人才未来的需求，对毕业生在综合素质、技能等方面的要求。确定以提升学生的综合素质能力为目的核心技能，进行专业课程体系的构建，包括专业平台课、专业核心课、专业拓展课等，使学生对自己的专业和未来所从事的行业有清楚的认识和认同感。
2013年6月-2014年6月，主要进行专业技能的学习，使学生具有开发精细化工产品和分析产品性能的能力，获得相应的技能证书，提高就业能力。
2014年6月-2015年6月，开发出几种常用的产品，如洗手液、洗衣液等，并用于生产。在满足学校学生和教师的需用的基础上，投放市场，有一定的经济收益。学生具有一定的创业意识和精神。并为未来学生自己创业打下一定的基础。
4 预期成果及经济效益
第一，学生对自己的专业和未来所从事的行业有清楚的认识和认同感。
第二，学生具有开发精细化工产品和分析产品性能的能力，获得相应的技能证书，提高就业能力。
第三，开发出几种常用的产品，如洗手液、洗衣液等，并用于生产。在满足学校学生和教师的需用的基础上，投放市场，获得一定的经济收益。
第四，学生具有一定的创业意识和精神，并为未来学生自己创业打下一定的基础。
5 本研究的特色与创新
第一，在培养学生精细化工产品开发与生产技能的同时，利用石化工程系专业群的平台，拓宽专业技能，学生也要掌握一定的石油加工技术。
第二，在培养学生专业技能和专业素养方面，将专业学习、创新科研项目以及生产性实训结合在一起，提高学生的综合素质以及创新创业意识。
参考文献：
[1]苏付保，黎健杏.加强产学研结合，培养高技能人才[J].高等职业教育-天津职业大学学报，2009，18（1）：27-30.
[2]黎彧，林春晓.高职化工创新型人才培养体系的构建与实践[J].广东微量元素科学，2007，14（10）：65-69.
[3]黎彧，马丽南，向华.提高化工类高职生自主创新能力的教学实践研究[J].广东微量元素科学，2011，（9）：53-58.
[4]教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].教高[2006]16号.
作者简介：侯慧玉（1976-），女，博士，工程师，主要从事石油化工及精细化工产品的教学与科研工作，多篇，广州工程技术职业学院，广东广州 510075
袁宁宁，广州工程技术职业学院，广东广州 510075
随着经济的发展,我国许多地区出现了严重的土壤、河流、湖泊、大气和固体废弃物等环境污染问题,成为制约人民生活水平提高的“顽疾”,也限制了经济的发展。随着国家对环保事业的日益重视,迫切需要培养一大批环境工程专业应用型人才,这对高校环境工程的人才培养提出了更高的要求,尤其是对实践教学提出了更高的要求。[2]化学实践教学是环境工程专业实践教学的重要组成部分,通过无机化学、有机化学、分析化学和仪器分析化学实践课程的学习,使学生掌握分析测试手段,培养发现问题、分析问题和解决问题的科学素养。但是,化学实践教学存在着:人才方案和教学大纲设置不合理、实验项目内容陈旧、理论教学与实践教学脱节、学生重视程度不够和实践教学人员综合素质不高等问题,导致实践教学重形式轻内涵,学生缺乏自主思考,教学效果差。
一、环境工程专业化学实践教学存在的问题
1.传统行政管理教育理念的制约
我国的高等教育是计划经济的产物,管理模式以行政管理为主,教学受到人才培养方案、教学大纲和授课计划等格式化条款的制约,只注重外在的教学形式,不重视课程内涵设计。且过度重视理论教学,轻视实践教学,使得实践教学处于从属地位,造成实践教学课时少、实验经费短缺等问题,不利于高素质应用型专业人才的培养。
2.人才培养方案和教学大纲设置不合理
环境工程和环境科学专业大都是高校扩招的新开专业,专业申请获得批准后大规模招聘老师,匆忙制定人才培养方案和教学大纲,导致实验项目不合理,缺乏内在连贯性,衔接性差。化学实践教学课程较多,课时少,学生难以获得充分动手机会,并且实践教学内容以单元实验为主,缺少综合性实验。
3.实践教师教学综合能力不强
实验教师大多是年轻教师,没有受到系统的师范技能培训,且教学和科研经验不足,导致教师综合素质不高、动手能力不强。工作中,个别教师责任心不强,课前不预习,不预做实验。实验教师待遇普遍较低,缺乏教学改革的积极性。
4.学生学习主动性不够
在实践教学环节中,学生对实践教学不够重视,只关注实验成绩,而忽视实验技能的学习;缺乏自主思考,创新动力不足;个别学生缺乏科学精神,还有伪造数据的陋习。
二、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策
1.调整和完善人才培养方案,建立系统化实践教学体系
积极开展实践教学研讨活动,认真听取教师和学生对化学实践教学的意见,总结教学经验,对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容,增加新的教学内容,建立系统化实践教学体系,并制订完善的实践教学授课计划,使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生,对无机和分析化学实验开展研讨活动,总结教学中的优点和经验教训,如:无机化学实验原来设计为实验周教学,在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验,由于实验任务安排过于集中,学生对教学内容难以理解,教学效果较差。经过认真调研,把实验周教学改为课内试验,学习完基础理论之后立即开展实验教学,理论与实践相结合,取得较好的实践教学效果。
积极调整实验教学内容,例如:在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验,由于该实验属于微量分析实验,用到朗伯-比尔定律,并且要配制标准曲线,用到紫外可见分光光度计测定吸光度,大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识,在课堂讲授后无法理解实验原理,教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”,既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合,加深了对络合滴定的理解,又培养了学生常量分析的基本操作能力。
2.注重基础操作能力的培养
经过调查发现:30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学,几乎没有上化学实验课程,基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平,环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点,如:在无机化学实验课程中,在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解,教师亲手示范,讲解动作要领,使学生掌握操作要领。在后继实验课中,对相同的操作加以强化练习,学生操作不规范之处,一一加以纠正。有机实验课中,讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作,要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。
3.结合环境工程专业特色,开设综合性实验
根据环境工程专业特色,设计综合性实验项目,开展针对性实践教学,加深学生对环境工程专业的理解。比如:针对电厂化学专业,在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验,既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中,强化了常量分析的基础操作,进一步培养基本的分析和解决问题的能力,综合素质得到进一步提高。
4.改善管理方式,打造开放型实验中心,培养学生的创新能力
南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动,通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务,积极整合实验室资源,改善管理模式,专门开设科技创新实验室,为学生提供玻璃仪器和小型实验器材,协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训,使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放,打造良好的服务氛围,有利于学生创新能力的培养。
5.建立新型的实践教学考核评价体系
在教学评价上,既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试,也应重视实践动手能力考核,理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如:学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等,参加科研课题,计入实践能力考核成绩中,这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性,也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。
6.加大实践教学经费投入,提高实践教学教师的教学水平
加大实践教学经费投入,引进先进的教学设备和精密仪器,提高实验中心硬件水平,大力营造良好的实践教学环境,以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设,购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器,并以大型仪器为核心,设立实验课程,安排课程实习,促进化学实践教学。
加大实践教学师资队伍建设,有必要进行教师职业知识与技能的培训,提高教师综合教学能力。此外,应加强教师与外界的交流,提供在职进修学习的机会,提高其科研水平和综合能力水平,更好地服务于实践教学和科学研究。