徐光年,常文貴
(皖西學(xué)院 材料與化工學(xué)院,安徽 六安237012)
應(yīng)用型本科教育是一種專業(yè)性通才教育,它既關(guān)注學(xué)生系統(tǒng)扎實的基礎(chǔ)理論知識學(xué)習(xí)和儲備,為學(xué)生未來長期的發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ),即科學(xué)家素質(zhì)的塑造;同時更是一種以能力為本的教育,是為學(xué)生進入現(xiàn)實和未來市場就業(yè)或創(chuàng)業(yè)做準(zhǔn)備的教育,即工程師能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練。它所關(guān)注的焦點,在于盡可能地提高受教育者適應(yīng)當(dāng)前與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)變革的創(chuàng)新性能力[1]。應(yīng)用型本科不是低層次的高等教育,它的培養(yǎng)目標(biāo)是,面對現(xiàn)代社會的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),在工業(yè)、工程領(lǐng)域的生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)等第一線崗位,直接從事解決實際問題、維持工作正常運行的高等技術(shù)型人才。這種人才既掌握某一技術(shù)學(xué)科基本知識和基本技能,同時也包含在技術(shù)應(yīng)用中不可缺少的非技術(shù)知識,他們最大的特點是具有較強的技術(shù)思維能力,擅長技術(shù)的應(yīng)用,能夠解決生產(chǎn)實際中的具體技術(shù)問題,他們是現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用者、實施者和實現(xiàn)者。
近幾十年來,化工行業(yè)發(fā)展日新月異,自動化程度越來越高,對高等技術(shù)應(yīng)用型人才的需求越來越多,要求也更加苛刻。而現(xiàn)在的高等教育改革與社會需求往往不能很好地對接,從而造成一方面化工企業(yè)急需的人才招不到,另一方面大量的化工專業(yè)學(xué)生畢業(yè)即失業(yè)的奇怪現(xiàn)象。如何培養(yǎng)出合格的適合社會需求的高級技術(shù)應(yīng)用型人才,改變目前供需矛盾窘境?重點是要在新的形勢下構(gòu)建適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的新的學(xué)科方向、專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段,要求應(yīng)用型本科高?;I(yè)發(fā)展要緊密結(jié)合地方特色,從教學(xué)體系建設(shè)體現(xiàn)“應(yīng)用”二字,其核心環(huán)節(jié)是實踐教學(xué)。而在實踐教學(xué)中占據(jù)支配地位的是專業(yè)實習(xí),由于高校近十年來的連續(xù)擴招,傳統(tǒng)的下廠實習(xí)模式存在許多困難。因此,探討新形勢下合適的實習(xí)教學(xué)模式,培養(yǎng)大量化工企業(yè)急需的高級應(yīng)用型人才刻不容緩,有著重大的現(xiàn)實意義。
傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)主要方式是實習(xí)指導(dǎo)老師帶領(lǐng)學(xué)生下廠參觀。這種模式雖然比較直觀,可直接了解化工廠的布局和工藝流程,但由于高校連續(xù)多年來的擴招以及部分理科專業(yè)向工科專業(yè)的轉(zhuǎn)型,導(dǎo)致工科學(xué)生數(shù)大量增加,而學(xué)校短期內(nèi)教學(xué)的軟硬件設(shè)施難以同步增長,尤其是實踐類課程的教學(xué)設(shè)施遠不能滿足需要。目前,普遍存在下廠實習(xí)困難的問題,主要表現(xiàn)在:
(1)難以建立長期、穩(wěn)定、專業(yè)對口的校外實習(xí)、實訓(xùn)基地。因為經(jīng)濟效益是企業(yè)的生命,大量學(xué)生下廠實習(xí)一方面可能會打亂企業(yè)正常的生產(chǎn)秩序,另一方面也增加了安全隱患。因此,企業(yè)一般不愿接納大量學(xué)生長時間實習(xí)[2]。
(2)現(xiàn)代化的化學(xué)工業(yè)和石油化學(xué)工業(yè)日趨集成化、自動化、連續(xù)化,現(xiàn)場操作的危險性增加,任何錯誤的操作都可能造成嚴(yán)重后果,且多數(shù)操作都采用遠程控制。因此,學(xué)生在實習(xí)過程中基本上無機會也不允許動手操作,只能被動地看和聽,無法讓學(xué)生親身體驗工業(yè)裝置的開、停車操作方法和生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的問題的處理方法,學(xué)生的動手能力得不到有效訓(xùn)練[3]。因此學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性難以調(diào)動和發(fā)揮,獨立地分析問題、解決問題的能力也不能得到有效鍛煉。
(3)由于基本理論與生產(chǎn)實際之間總是存在或多或少的差距,學(xué)生直接下廠實習(xí)往往有茫然無措、稀里糊涂的感覺。
由以上分析可知,傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式(單純的下廠參觀實習(xí))顯然不能滿足應(yīng)用型本科高校培養(yǎng)高級應(yīng)用型人才的要求,因此,探索一種新的生產(chǎn)實習(xí)、實訓(xùn)途徑,提高生產(chǎn)實習(xí)質(zhì)量既是應(yīng)用型本科高校應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù),也是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會進步對高級專門人才應(yīng)具有的素質(zhì)所提出的客觀要求。
仿真實習(xí)與傳統(tǒng)的現(xiàn)場參觀實習(xí)相比,具有如下優(yōu)點:
(1)仿真模擬實習(xí)一人一臺電腦,而且化工廠通用的單元操作軟件、由多個操作單元組合而成的連續(xù)生產(chǎn)工藝軟件以及各種控制器完全按照現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)車間實況設(shè)計,非常逼真。學(xué)生在電腦上可反復(fù)進行開車、停車訓(xùn)練,為所有學(xué)生提供了充分動手訓(xùn)練的機會,學(xué)生能夠充分發(fā)揮主觀能動性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這在下工廠實習(xí)中基本上是不可能的。
(2)仿真軟件能提供快門設(shè)定、工況凍結(jié)、時標(biāo)設(shè)定、成績評定、趨勢記錄、報警記錄、參數(shù)設(shè)定等特殊功能,學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況有選擇地學(xué)習(xí),例如自行設(shè)計試驗開、停車方案、復(fù)雜控制方案、優(yōu)化操作方案等,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。同時也便于教師實施各種新的教學(xué)與培訓(xùn)方法,及時掌握學(xué)生的理論知識水平和動手能力,從而有的放矢地加以指導(dǎo),這在下廠實習(xí)中是無法實現(xiàn)的。
(3)可以預(yù)先設(shè)定各種事故和極限運行狀態(tài),讓學(xué)生通過多次模擬訓(xùn)練積累如何預(yù)防這類事故的發(fā)生以及遇見突發(fā)事故時的緊急處理方法,引導(dǎo)學(xué)生靈活運用專業(yè)理論知識指導(dǎo)實踐,讓學(xué)生在處理事故時意識到掌握專業(yè)理論的重要性,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識的熱情,以培養(yǎng)學(xué)生在緊急狀態(tài)下冷靜地分析問題和解決問題的能力,顯然這比空洞的說教效果好得多,下廠實習(xí)顯然不能這樣做。
盡管大部分學(xué)生通過仿真模擬反復(fù)訓(xùn)練,基本掌握了化工廠常見的單元操作規(guī)程,認(rèn)識到了安全生產(chǎn)的重要性,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。然而,仿真實習(xí)也不能完全取代下廠實習(xí)。因為純粹的仿真實習(xí),也存在著以下幾個方面的問題:
(1)指導(dǎo)教師必須具備一定的工程實踐經(jīng)驗,且化工生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)更新較快,因此指導(dǎo)教師必須時刻關(guān)注相關(guān)化工技術(shù)的最新進展,并對化工企業(yè)的整個生產(chǎn)過程有深入透徹的了解。
(2)部分學(xué)生不能自覺運用理論指導(dǎo)實踐,只是機械地按照軟件系統(tǒng)提示來完成操作,為完成操作而操作,不深入了解反應(yīng)機理、工藝流程、反應(yīng)特點、設(shè)備結(jié)構(gòu)及其工作原理,對教師的依賴性很強。當(dāng)操作中出現(xiàn)問題時,學(xué)生不善于運用所學(xué)知識去獨立分析問題并解決問題,而是習(xí)慣性地求助于教師,或者干脆蒙混過關(guān),達不到通過實習(xí)培養(yǎng)學(xué)生獨立處理實際問題能力的目的。
(3)基于在學(xué)生潛意識中存在著仿真實習(xí)即使操作錯誤也不會產(chǎn)生現(xiàn)實后果的想法,部分學(xué)生實習(xí)時態(tài)度馬虎,如在模擬訓(xùn)練中有部分學(xué)生不是嫌進料慢,就是嫌升溫慢,急于求成,甚至違規(guī)操作[4]。出現(xiàn)問題時不主動思考原因,不是積極想辦法解決問題,而是敷衍了事,以致于經(jīng)常犯同一種錯誤。
由上述分析可知,仿真實習(xí)和下廠實習(xí)各有利弊。采取“仿真實習(xí)與下廠實習(xí)相結(jié)合”的實習(xí)教學(xué)模式,將兩者有機地結(jié)合起來,可以揚長避短,相得益彰。首先,學(xué)生在電腦上反復(fù)進行仿真操作,弄清設(shè)備的工作原理和反應(yīng)機理,練習(xí)對化工生產(chǎn)裝置的開停車方法及緊急事故處理等方面的能力。然后進行單元操作、復(fù)雜生產(chǎn)工藝總體協(xié)調(diào)控制等操作;對在仿真模擬中遇到的問題,學(xué)生可以結(jié)合所掌握的理論知識,分析產(chǎn)生問題的原因,設(shè)法加以解決。在電腦上模擬訓(xùn)練一段時間后,學(xué)生掌握了一定的操作技能,增強了到化工廠實地操作有關(guān)設(shè)備的信心。此時,安排學(xué)生下廠實習(xí)、實訓(xùn)最為合適。目前,大型化工企業(yè)的控制系統(tǒng)也都采用集散控制系統(tǒng)(DCS),由于前期學(xué)生已在電腦上通過軟件反復(fù)演練過多次,學(xué)生到工廠控制室不再茫然無措,對操作室的DCS系統(tǒng)的使用能夠很快理解并能看懂、會操作控制室的各類儀表、控制器(如液位控制器、溫度控制器、壓力控制器等)、開關(guān)、閥門、各種泵及其控制指標(biāo)等[5];此外,讓學(xué)生親身體會化工企業(yè)龐大的設(shè)備和復(fù)雜的工藝流程,讓他們意識到理論與現(xiàn)實的差距,從而促使學(xué)生將基本理論、工藝仿真和實際生產(chǎn)過程有機地糅合在一起,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。
仿真實習(xí)與下廠實習(xí)相結(jié)合,集合了兩者優(yōu)點的同時,克服了兩者的不足。該模式經(jīng)近兩年來的教學(xué)實踐,發(fā)現(xiàn)無論在實習(xí)過程中還是實習(xí)結(jié)束以后,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣都有了明顯提高。多數(shù)學(xué)生在實習(xí)報告中表示:通過仿真實習(xí)認(rèn)識了從前不知道的許多化工設(shè)備、儀表、控制器并掌握了其操作方法,鍛煉了自己的動手能力,開闊了自己的眼界;而通過現(xiàn)場參觀,學(xué)生對化工廠的設(shè)備布局和生產(chǎn)過程有了更直觀、更全面的了解,見識了化工企業(yè)目前的自動化控制水平,明確了扎實的專業(yè)知識功底和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度在化工生產(chǎn)中的極端重要性,增強了團隊合作精神。通過實習(xí),學(xué)生從一個化工行業(yè)的門外漢變成了準(zhǔn)行家里手。此外,部分畢業(yè)生在反饋信息中也提到,仿真實習(xí)與下廠實習(xí)相結(jié)合的實習(xí)經(jīng)歷給他們的工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。以上學(xué)生的表述說明該實習(xí)教學(xué)模式無論與純粹的仿真實習(xí)還是純粹的下廠實習(xí)相比,教學(xué)效果都有了較顯著地提高,受到了學(xué)生的普遍歡迎。
應(yīng)用型本科院校在大眾化教育背景下要培養(yǎng)出符合現(xiàn)代社會需求的高級應(yīng)用型人才,必須對傳統(tǒng)的實習(xí)模式進行改革。筆者倡導(dǎo)的仿真模擬與下廠參觀相結(jié)合的實習(xí)模式盡管還處在探索階段,但在目前企業(yè)效益優(yōu)先、學(xué)生數(shù)眾多、而學(xué)校短期內(nèi)還難以建成大量規(guī)范的實習(xí)、實訓(xùn)基地的前提下,采用這種實習(xí)模式對提高學(xué)生綜合實踐應(yīng)用能力無疑是切實可行的方式之一。
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[2]高炳軍,董俊華,魏峰.新形式下高等工科院校生產(chǎn)實習(xí)存在的問題與對策[J].化工高等教育,2011,(2):28-30.
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[4]白術(shù)波.化工仿真模擬實訓(xùn)教學(xué)心得[J].中國科技信息,2008,(3):173-174.
[5]王小光,楊月云,謝東坡.試論高校建立化工仿真實驗室的意義和功效[J].實驗室科學(xué),2010,(2):138-140.