化工单元操作实训对培养化工实用人才的作用

化工单元操作实训对培养化工实用人才的作用

摘要：让学生在学校接受的教育尽量与生产相衔接，缩短学生毕业后的适应期，充分体现中职教育的特色，树立技术工人也是人才的观念。结合我校实际情况，本文从三个方面详细阐述化工单元操作实训在培养学生操作技能，提高学生分析问题、解决问题的能力以及安全操作意识上起到了积极作用，为走向工作岗位打下了坚实的基础。

“十一五”建设开始以来，我国化工行业技能型人才紧缺的现象日益严峻，职教领域与生产实际脱节的状况也逐渐暴露，培养大量工业实际需要的、工程意识充分的、工厂操作能力合格甚至优秀的现代化工职教毕业生，已成为全国各级各类职业院校的重大使命。

《化工单元操作》工程实践性极强，它是以化工生产的物理加工为背景，涉及若干相对独立的操作和多种多样、结构复杂的设备。要能熟练掌握各种单元操作及其设备的原理，实践成为不可或缺的重要环节。《化工单元操作实训》是在结合化工单元操作的岗位要求而进行的化工生产基本操作技能训练，该实践教学由三部分组成：化工单元操作实验、化工单元操作仿真实训、化工单元操作实训。

一、化工单元操作实验

历史悠久的高效大型实验装置由于能耗等缘故被淘汰，我校采用的是投入较少，场地占用不大，实用价廉的小型玻璃实验装置——精馏柱。精馏柱的直径只有50mm，有效柱长有700mm和1.3m两种。柱体有内外两层组成，外层镀大部分水银（可以观察柱内各种现象），内层装填料，中间抽真空。柱底和柱顶采用配套的磨口圆底烧瓶和标准精馏头，通过机械传动装置或手动杆（自行设计）调节不同需要的回流比。精馏是许多化工企业分离提纯物料必不可少的单元操作，所用精馏塔也是资金占用和消耗比较大的设备。但是在工厂中很难看到其内部情况。建起这套装置后，学生对精馏有了初步的感性认识：看到了气相和液相的产生和流动方向、气液两相在填料表面的接触状况；对于漏液、淹塔、夹带等抽象的现象有了直观、真实的印象；明确回流比和全回流的概念；通过产品分析检测，理解回流比对产品质量的影响，强化质量是企业命脉的这一观点，对树立正确的职业观打下坚实基础。

由于这类小型化的实验装置与工厂中实际装置的生产过程存在着很大差异，包括原料输送，流程及控制仪表，使得学生进入企业后，不能很快进入“生产实际”的真实场景，需要一个较长时期的适应过程。

二、化工单元操作仿真实训

职业学校的毕业生，不但要有基本的基础理论，更要有在最短的时间内适应工作环境，充分发挥掌握的专业技能。由于化工生产的特殊性，化工仿真培训系统应运而生。

1.化工单元操作仿真系统的优点

我校引进了北京东方仿真培训软件，该仿真系统与传统的工厂实习相比，其主要优点为：（1）为学生提供了充分动手的机会。可在仿真机上反复进行开车、停车训练，这在真实是工厂中是难于实现的。（2）高质量的仿真器具有较强的交互功能，使学生在仿真实习过程中能发挥主动性，实习效果突出。（3）仿真软件提供快门设定、工况冻结、时标设定、成绩评定、趋势记录、报警记录、参数设定等特别功能，便于教师实施各种新的教学与培训方法。（4）可以设定各种事故和极限运行状态，提高学生的分析能力和在复杂情况下的决策能力。这些在真实工厂的生产操作中是很难遇到的。（5）在仿真机上学生是学习的主体。学生可以根据自己的具体情况有选择的学习。例如自行设计，试验不同的开、停车方案，试验复杂控制方案，优化操作等。真实工厂考虑到生产安全及正常生产计划，决不允许这样做。（6）仿真机软件具有自动评价功能，对学生掌握知识的水平随时进行测评。而在工厂实习时，一位老师无法同时跟踪众多学生进行测评。（7）安全性。学生在仿真器上进行事故训练不会发生人身危险，也不会造成设备破坏和环境污染等经济损失。（8）节省开支。采用仿真实习，可以节省设备运行费、物料能量损耗费、实习人员下厂经费等大量开支。

2.化工仿真实训的效果

（1）深入了解化工过程系统的操作原理，提高学生对典型化工过程的开停车及正常操作的能力。（2）掌握调节器的基本操作技能，进而熟悉参数的在线整定。（3）掌握复杂控制系统的投运和调整技术。（4）提高对复杂化工过程动态运行的分析和决策能力；通过仿真实习训练能够提出最优开车方案。（5）提高识别事故和排除事故的能力。（6）科学严格的考核与评价学生经过学习训练后所达到的操作水平以及理论联系实际的能力。

3. 化工仿真实训的局限性

（1）化工仿真虽然在电脑上完成某个单元操作或化工生产过程，根据你的操作情况，系统会给你一个分数，学生往往就此陷入为分数而操作，不去分析为什么发生这样的错误。（2）实际生产的操作错误并不能完全和电脑程序编制的生产操作错误形式契合，也就是说，在生产实际操作上应该评价为错误的，在电脑程序评判时却为正确。反过来，在电脑程序评判时为错误，而生产实际上却未必。这容易引起误导。（3）仿真操作如果掌握了一些操作上的技巧（这些技巧在生产上是行不通甚至是危险的）就能够骗取“高分”。这不能认为是一种实在的技能。一句话，仿真操作只能达到生产仿真的境界（甚至只能是部分仿真）。

三、化工单元操作实训

为了适应高速发展的化工企业对技术人才的需求，我校于2009年成立了化工实训基地，建起管路拆装实训装置、精馏操作实训装置和间歇反应操作实训装置三个单元操作实训。

1.化工实训基地的特点

1.1 工程化布局

在建设中将营造工厂情境化的布局放在第一位，使学生在最短时间内、自动自发地融入到车间、工段和岗位的氛围之中，这些情境化体现在场地的分区、设备组成的层次感，操作要求的严格严肃性；其次，在实训装置自身体现工业、工程的要求，例如平台梯架的设置和防护、电缆桥架和穿线走管的形式、管道流向和必要的颜色区分或保温防腐要求、工艺设备标识等。

1.2 数字化贯穿

在实训过程中让学生掌握现代数字化工厂的操作流程要素；现场控制台仪表与微机通讯，实时数据采集及过程监控；总控室控制台DCS与现场控制台通讯，实现手动控制和自动控制方式的切换、远程监控、流程组态的上传下载等。

2. 化工单元操作实训实施内容

2.1 管路拆装实训装置

在实训过程中主要考察学生两方面知识：基本常识，包括常用管子的型号及用途、常用管件的种类及用途、常用管路及器件、管子的链接、读工艺流程图、各种工具的正确使用；实训操作规程，包括管路拆卸实训规程和管路安装实训规程。

2.2 精馏操作实训装置

精馏操作实训采用DCS控制系统，完成开车准备、开车、正常操作、停车、设备维护等方面的技能操作训练和工艺指标控制操作技能训练；进行机泵、电加热设备、容器、塔器等设备操作；通过计算机的故障设定，培养学员发现、分析、排除工业生产过程故障的技能。

2.3 间歇反应操作实训装置

本装置可以对反应釜和中和釜进行开车准备、开车、正常操作、停车等方面技能训练和工艺指标操作训练；可以进行离心泵的开停车及流量调节操作，压力缓冲罐调节操作，真空泵及真空度调节操作；可以进行加热系统与物流的联调操作，物料配送及取样控制操作等，实现反应岗位、换热岗位、流体输送岗位、化工仪表岗位多种技能的培训。

3.化工实训效果

实践证明，实训效果明显。主要体现在：学生能综合运用所学化工制图，化