２０１１年第１１期 总第１２３期 中国观代 款有装备 ＳＣＮ１ＳＮ１１６－４９９４／７２．１４Ｔ ３８ 化工单元操作实训装置建设初探 闰 ｌ雎 北京联合大学 ：北京１００１０１ 摘要：建设与企业生产技术水平相适应、具有通用性和实用性的实训设备，是职业学校亟待解决的问题。化工单元操作 实训是化工专业学生的重要实训环节。传统的单元操作实训教学存在着“以实验代替实训”的问题。因此应建设具有真实 性、可操作性的化工单元操作实训装置，使学生在“模拟车间、：真实设备”的环境中提高职业技能。 关键词：职业教育；化工单元操作；实训装置；操作技能 Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｕｎｉｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ Ｙａｎ Ｙｌｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｕｎｉｏｎ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１００１０１，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ ｕｎｉｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍａｊｏｒｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｕｎｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｒｅｐｌａｃｉｎｇ ｔｒａｉｎｉｎｇ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｌ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｕｎｉｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｈｅｌｐ ｉｍｐｒｏｖｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ ｓｋｉｌｌｓ ｉｎ ａ ｆｕｌｌ—ｅｑｕｉｐｐｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｗｏｒｋｓｈｏｐ． ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ；ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｕｎｉｔ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ；ｔｒａｉｎｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ；ｏｃｃｕｐａｔｉｏｎａｌ ｓｋｉｌｌｓ 职业教育以培养技术应用性专门人才为根本任 生产中的应用，在基础课与专业课之间起着“承上启 务，其实践性、开放性和职业性是人才培养模式改革 下、由理及工、由教材到车间”的桥梁作用。与之配 的重点。 《关于大力推进职业教育改革与发展 套的化工单元操作实训是使学生理解化工生产的原理 的决定》中指出：要努力提高职业院校学生的综合实 及过程，认识典型设备，掌握操作技能的重要实践环 践能力，培养大批技能型紧缺人才。 节。作为一门工程学科，该课程强调对学生工程观念 由于化工及相关行业的特点，对从业人员的技术 和实践操作技能的培养。 性要求较高，因此职业技术教育中的实训环节尤为 化工单元操作应用于不同的生产过程，由于其原 重要。化工单元操作实训作为专业核心课程之一， 理相同，所用设备基本相通，具有很强的通用性和实 对培养学生的工程实践能力和职业技能起着重要作 用性。通过该课程的学习，使学生理解流体流动、传 用。因此该课程的实训装置要结合行业背景和专业 热、传质等单元操作的规律，能够认识并会操作常见 特色，建设与企业生产技术水平相适应、具有通用 的生产设备，通过合理、有效的实训，使学生建立工 性和实用性的实训设备，着力提高学生的实践操作 程概念，实现从理论到生产、从课堂到车间的过渡， 技能，转变教学模式，优化实训内容，解决技能人 锻炼学生的化工专业操作技能，提高职业素质。 才培养的“瓶颈”。 ２ 目前化工单元操作实训存在的问题 １ 化工单元操作实训课程的重要性 ２．１以实验内容代替实训操作 化工原理是各层次化工类专业必修的一门专业基 目前化工原理的教学内容依然会受传统教学模式 础课程，主要研究化工单元操作过程规律以及设备在 影响，跳不出传统的“学科本位”意识，过分强调理 论的连贯性和知识体系的完整性。实验课程的设置多 收稿日期：２０１１－０５．０５稿件编号：ｌ１０５０２５ 以理论验证为目的，教学过程按照“理论带动实验、 作者简介：闰哗，硕士，讲师。 实验验证理论”的模式进行。实验过程通常是学生按 ２０１１年６月 ＩＳＳＮ１６７２．１４３８ ＣＮ１１－４９９４／Ｔ 中国观戒孝 装备 ２０总第１１１年第１２３期 １期 照指导书的操作步骤做，记录数据后再套公式算一 遍。这样的实践环节缺乏实用性，不能很好地提高学 生的实践能力。而职业教育要求实训基地建设的目标 以学生职业能力训练为核心，使学生“边学习、边实 训、边提高”，成为学生巩固理论知识、练就实践能 力、培养职业素质的实践性学习与训练场所。 ２．２以实验装置代替实训装置 目前职业学校建立的实训装置大多数来自于高 “模拟车间、真实设备”的环境中，提高综合实践能 力，达到企业的岗位技能需求。 ３．１实训环境“车间化” 单元操作实训装置在规划和建设时，应尽量按照 化工车间的要求进行布置。实训车间除布置有黑板、 投影、台凳等，还应按照生产车间的模式布置，如管 廊管架的敷设、冷却水的循环利用，操作空间的预 留、工具的摆放要求、逃生通道、紧急出口的标识， 等院校，主要为与教学内容配套的验证性实验装置， 以理论验证为目的。而高等院校的培养目标与职业院 校有很大区别。尽管实验装置制作精良、灵敏度高、 控制手段先进，操作稳定性很好，但其通用性和可操 作性不强，无法进行操作技能的训练。如常见的离心 泵特性曲线测定装置、流体阻力测定装置、传热膜系 数测定装置、塔板效率测定装置、干燥速率曲线测定 装置等。由于实验装置的可操作性不强，与生产实际 有较大差别，使得学生在实验过程中经常出现“一边 站、转着看、没事干”的现象。花费大量资金建立此 类装置，以“实验”代替“实训”，无法真正提高学 生的实践操作技能。 ２．３以实验室代替实训车间 传统的化工原理实验各单元内容没有内在联系， 装置规模较小，且由于资金、场地的，很多学校 把实训车间建立在普通实验室中，所使用的设备、测 量仪表、阀门管件等类型也以实验室规模为主，这与 工作现场的实际环境和真实的生产装置有很大距离， 其操作方法和控制手段也与实际生产过程不同。学 生在这样的环境中，缺乏对“生产设备”“工艺流 程”“车间环境”“操作规程”的直观认识，不利于 工程观念的建立，不能满足企业的用人需求。 ３化工单元操作实训装置建设思路 职业教育是一种以能力为基础的教育，定位于 培养生产、服务、技术和管理第一线的技能型人才。 在专业技能训练的过程中，应突出“能力本位”的思 想，以“理解操作原理，简化理论计算；认识仪器设 备，明确操作规程；强化技能训练，培养职业意识” 为教学目标，提高学生实际动手能力。本着这个原 则，在设计、建设化工单元操作实训装置时，应结 合化工生产的特点，注意体现工程性、可操作性、真 实性等特色，使其建成后能充分发挥作用，让学生在 安放急救箱、消防设施、紧急喷淋装置、配套劳动保 护设施等。墙面上挂放与装置相关的图片、工艺流程 图、操作规程、危险标识以及安全警示词等，尽量 贴近真实的职业环境，体现现代企业推行的ＳＨＥＱ（安 全、健康、环境、质量）理念。这样可以减小学校和生 产车间的距离，使学生在就业时，能很快适应企业的 环境和要求，体现职业教育的优势。 ３．２实训装置“真实化” 要达到最佳的实训效果，采用真实的生产装置 无疑是最佳的选择。如常用的泵、压缩机、膜分离 装置、仪表测量装置（压力表、液位计、流量计等）、 管路、阀门（各种类型的手动、气动、安全阀）、管件 等，应尽量选择与实际相符的设备。而规模较大的设 备，如搅拌釜、换热器、塔设备、过滤器等装置， 可以采用中试规模，但结构和操作应与真实生产过程 一致。这样的实训装置具有较强的操作性，其规模与 生产的中试车间类似，可以把理论课程和实践课程完 全融合，使学生建立“工程”的概念，提高了专业意 识，操作技能得到充分锻炼。 特别强调的是，要达到如上所述的装置规模和操 作要求，要克服以下困难：一是要根据实际情况自行 设计装置流程，使其具备一定的综合性和实用性；二 是要有足够空间作为实训车间；三是资金投入要大于 普通的单项实验装置。 ３．３实训项目“典型化” 化工生产过程千差万别，典型的单元操作有十几 个，所采用设备更是结构、型号繁多，且随着技术发 展而不断出新。因此，在有限的条件下，应选择有代 表性的操作进行实训，如常见的阀门、管件的安装、 应用，离心泵的操作、切换（条件许可还可增加其他类 型泵，如往复泵），换热器的操作、维护，筛板塔和填 料塔的操作、控制等，因在生产中应用广泛而具有代 表性。由于单元操作的相通性，使学生技能通过对典 型设备的操作获得较为全面的提高。 ２０１１年６月 ２０１总第１ １年第１１期 ２３期 中国地戒孝 装备 ＳＣＮ１ＳＮ１ １６７２．１４３８ －４９９４／＇１＂ ３．４实训要求“规程化” 力，更能检验学生的职业素质。 以往的实训过程通常以“指导书”的形式进行操 ３．６事故处理实训“仿真化” 作指导，表现出较强的理论性，与实际生产过程有很 由于化工生产具有易燃易爆、危险性高、操作条 大差距。而真实的生产装置在操作时有严格的“生产 件严格、影响因素多等特点，对事故的应急处理有较 操作工艺规程”为依据，其内容与“指导书”差别很 高要求，但事故处理训练不可能与生产“零距离”。 大。因此，在以真实设备为基础的实训装置上进行实 目前各校广泛应用仿真软件进行实训。通过仿真操 践训练，必然要按照生产工艺的要求进行操作，编写 作，学生能够较为真实地感受到化工生产过程中工艺 “操作规程”，体现生产过程的系统化和完整性，从 控制、开停车的异常现象，学习紧急事故处理操作， 过程上讲求职业性，使学生的生产管理、安全意识以 弥补了实操装置中一般无法设置的故障处理技能，使 及职业道德教育在实践中得ＮｉＪｉｌ练，培养学生的职业 学生在仿真环境中，训练、提高学生的事故处理、应 素质和职业精神。这也与“车间化”的环境相适应。 急响应能力。 ３．５实训任务“生产化” 以真实设备为基础的单元操作实训，其目的不 ４结束语 再是“测数据、导公式、套结论”，验证理论的正确 性。因此，实训目标应以完成“生产任务”的形式 针对职业技术教育开发和建设的化工单元操作实 驱动学生完成学习任务，即“任务驱动式”教学。 训装置目前还处于探索阶段，面临着资金不足、场地 学生用所学的理论知识和掌握的操作技能，根据技 有限、“双师型”指导教师匮乏等困难。但目前已有 能训练的要求，设计制定工艺操作规程，完成相关生 几所职业院校在此方面做了大胆尝试，并取得了良好 产任务，实现“作业、产品一体化”。学生实训课程 的效果，其经验值得推广和借鉴。眵 成绩也以“生产效果”的好坏进行评价。如蒸馏技术 单元操作，要求学生使用精馏装置在规定的时间内， 参考文献 按规定的能源消耗，应用掌握的知识、操作技能，将 物料提纯到规定指标。传热技术单元操作，要求学生 【１】 顾莉洁．制药设备及化工单元操作实训教学初探［Ｊ］．化学工程 使用传热装置在规定的时间内，按规定的能源消耗， 与装备，２０１０，１：１９３～１９４ 确定冷却剂流量，将热物料冷却到规定温度等。在完 ［２］ 齐广辉，张宏丽，丁春燕．化工单元操作技术实训课程改革 的实践与思考『Ｊ１．河南科技，２０１０，１ｌ：７Ｏ 成“生产任务”的过程中，不仅能使学生掌握专业知 【３】 陈炳和．以四个结合六个合一新理念构建高职化工实训基地 识、实际操作技能，而且还能训练学生的技术应用能 建设模式【Ｊ］．中国职业技术教育，２００６，３Ｏ：５２￣５３ （上接３４页） 养与社会需求『Ｊ］．系统仿真学报，２００９，１７：５２８１￣５２８８ 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