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摘要：针对本科院校在培养学生综合实践能力中所遇到的问题，依托我校引进的一套具有现代工厂情境的雙釜双塔实训实验装置，对化工实验教学进行了改革尝试，结果表明，这种实验模式以真实的生产活动为教学情境，实现了生产和教学的过程融合，提高了学生分析和解决问题的能力，达到了预期的教学目标。
关键词：大型综合实验；实践能力；实验教学改革
中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）50-0274-02
大学生是我国现代化建设的主力军，随着我国改革开放的深入以及高科技的迅猛发展，迫切需要高素质创新型人才[1]。当前，大学本科教育在很大程度上重视理论知识的传授，而在能力培养上则稍显不足[2，3]，学生难以真正做到理论联系实际。在对化工类学生的授课过程中，我们明显感觉到，在讲授和工厂实际设备相关的知识点时，由于没有接触过真实的设备，对于设备内部结构不熟悉，学生对其工作原理难以理解，而这些内容也几乎成了考试的难点。
为了打破这种现状，培养学生的创新精神和实践能力，我校引进了一套具有实际工厂情境的双釜双塔实训系统大型实验装置，装置将化工技术及自动化技术结合在一起，提供了真实的与企业环境类似的实验教学环境。
一、装置组成
该实验装置主要用来模拟以酸作催化剂制备乙酸乙酯的工艺过程。装置主要包括两大部分：反应部分和分离部分。反应部分包括原料罐、三路进料系统、高位混合罐、中和反应釜、精馏反应釜、一级冷凝器、二级冷凝器、产品冷凝器及产品罐；分离系统包括产品中间罐、原料预热器以及两级精馏系统。
此外，为了让学生在正式操作前能充分掌握工艺流程，实训系统配置了针对该套工艺的仿真，学生随时可以利用仿真系统模拟现场操作。
二、具体实验的实施
1.资料收集整理。学生在进行实验前，教师首先对实训装置进行讲解，提出实验要求，学生根据教师提供的资料及要求收集生产工艺、操作规程、产品质量标准、装置安全操作等资料，在进入实验场地前做到心中有数。
2.安全教育。实验场地类似于一个生产车间，安全是第一位的，学生在进入场地前，要求学生对所接触的各种化学品要有清晰的认识，掌握每种化学品的性质、毒性、易燃易爆特性，熟悉装置中可能存在的安全问题，要求学生严格按照规范执行，培养学生养成良好的安全操作习惯，安全考试合格后，学生才可以进入场地。
3.熟悉生产流程。为了使学生能够真正掌握设备的操作技能，要求学生从装置流程开始熟悉，并掌握如下内容：（1）每台设备的结构特点、工作原理；（2）各设备操作控制参数，所连接的仪表测量点，仪表型号、类型及自控点；（3）每台设备可能会出现的异常现象、处理方法；（4）设备之间管路的连接方法，如法兰连接、螺纹连接等。对装置有了足够的了解掌握，才能做到有的放矢。
4.生产性仿真训练。学生在对装置有了足够认识之后，利用计算机对整个装置进行全真训练，通过模拟、仿真岗位环境，使学生熟悉整套装置操作的全过程，进一步加强工艺操作过程训练。
5.岗位操作。在对整个工艺及操作都有了充分掌握及准备后，将学生分岗位操作，在操作过程中，要求学生除了正常操作外，还必须做到如下几点：（1）能及时掌握设备的运行情况，随时发现并及时处理各种异常现象；（2）能够通过观测仪表对操作的稳定性做出正确判断，按照生产要求达到规定的产量指标和质量指标；（3）能正确使用设备、仪表，了解设备、仪器、仪表的维护与保养知识；（4）能够应用计算机对现场数据进行采集、监控和处理异常现象。
在整个实验过程中，要求学生独立操作，遇到问题时小组集体协商处理，教师仅做简单提示，培养他们的独立操作及团队协调能力。
6.成绩考核。对于成绩考核，我们采取分项记分的方式，实验成绩分别从文献查阅情况、对工艺流程、设备认知情况、现场操作情况、设备运转及数据的合理性、实验过程中对所遇问题处理的情况以及最终报告等几个方面进行综合评定。
工艺装置认知及实际操作情况要现场给出成绩。在实验过程中，教师会针对工艺流程、仪表控制、设备操作随时提出问题，根据学生对问题的回答情况可以判断他们对装置的了解程度。对于实训报告部分，我们不再要求学生采用传统的实验报告模式，即实验名称、实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验结果与讨论，而是要求学生根据实际工艺操作写出以下内容：（1）文献查阅总结；（2）工艺流程的优缺点；（3）操作过程中遇到了哪些问题？如何解决的？（4）工艺装置及设备能否进一步优化？如何优化并提出自己的见解。（5）装置中有哪些自控点？哪些参数可以不用自控？（6）生产过程数据记录及处理。
从学生们上交的实验报告来看，由于实验过程学生切实做到了真正动手、动脑，报告的充实度、严谨度大大提高。
三、结果评价
两个学期的教学尝试表明，这套实训装置将学生从实验室的瓶瓶罐罐转移到实际的工厂环境中，使学生从中学到了很多在课堂上无法获得的工程实践知识，为实现学生从知识积累型人才向具有实践能力的技术性人才的转变提供了有力的支持。
1.提供真实的与企业环境类似的实验教学环境。与常规的学生工厂实习相比，工厂实习时间短，而且由于学生缺乏实践综合技能，企业往往以安全和生产任务进度为由，拒绝接收顶岗实习，即使企业勉强接收，实际上也做不到顶岗，顶岗实习的目的难以得到较好的实现[4]；而与传统的验证性实验相比，实验室所进行的验证性实验距离将来的实际工作岗位环境有很大差距，难以培养产品质量意识、生产安全意识和团队合作精神等综合职业素养[5，6]。我校所引进的实训装置以真实的生产活动为教学情境，实现了工作和学习的行为融合、员工和学生的身份融合、生产和教学的过程融合。
2.以学生为中心，有利于学生综合能力培养。大型综合实验课程从实质上来看，是本科教学中最接近于实际生产环境的教学环节，搭建了连接学生和用人单位之间的桥梁。以学生为主体，根据学生在不同工作环节中的综合表现给出成绩，有利于激发学生的学习积极性。 實训装置的引进使得教学效果良好，大大激发了学生进行实践探索的热情，提高了学生分析和解决问题的能力，促进了学生综合素质的全面发展。
参考文献：
[1]西鹏，夏海影，丁长坤，赵义平，张桂芳，周晓峰.大型综合性实验在培养学生实践能力上的作用[J].教育教学论坛，2014，（33）：193-194.
[2]危雪.工程教育专业认证下的大型综合实验课程教学研究[J].教育教学论坛，2016，（48）：182-183.
[3]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015，（6）：157-161.
[4]王宇苓，李玉珠.融生产实训为一体培养学生职业素质[J].教育与职业，2009，（19）：81-82.
[5]熊双丽，张建国，段宁，李安林.综合设计性实验的创新性教育[J].现代农业科技，2009，（12）：263-264.
[6]王义良.加强综合性实验和研究性实验注重实践能力和创造能力培养[J].中山大学学报论丛，2001，21（5）：48-50.
Abstract：Aiming at the problem of undergraduate universities in training students’ practice ability，relying on the double-reactor
关键词：大型综合实验；实践能力；实验教学改革
中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）50-0274-02
大学生是我国现代化建设的主力军，随着我国改革开放的深入以及高科技的迅猛发展，迫切需要高素质创新型人才[1]。当前，大学本科教育在很大程度上重视理论知识的传授，而在能力培养上则稍显不足[2，3]，学生难以真正做到理论联系实际。在对化工类学生的授课过程中，我们明显感觉到，在讲授和工厂实际设备相关的知识点时，由于没有接触过真实的设备，对于设备内部结构不熟悉，学生对其工作原理难以理解，而这些内容也几乎成了考试的难点。
为了打破这种现状，培养学生的创新精神和实践能力，我校引进了一套具有实际工厂情境的双釜双塔实训系统大型实验装置，装置将化工技术及自动化技术结合在一起，提供了真实的与企业环境类似的实验教学环境。
一、装置组成
该实验装置主要用来模拟以酸作催化剂制备乙酸乙酯的工艺过程。装置主要包括两大部分：反应部分和分离部分。反应部分包括原料罐、三路进料系统、高位混合罐、中和反应釜、精馏反应釜、一级冷凝器、二级冷凝器、产品冷凝器及产品罐；分离系统包括产品中间罐、原料预热器以及两级精馏系统。
此外，为了让学生在正式操作前能充分掌握工艺流程，实训系统配置了针对该套工艺的仿真，学生随时可以利用仿真系统模拟现场操作。
二、具体实验的实施
1.资料收集整理。学生在进行实验前，教师首先对实训装置进行讲解，提出实验要求，学生根据教师提供的资料及要求收集生产工艺、操作规程、产品质量标准、装置安全操作等资料，在进入实验场地前做到心中有数。
2.安全教育。实验场地类似于一个生产车间，安全是第一位的，学生在进入场地前，要求学生对所接触的各种化学品要有清晰的认识，掌握每种化学品的性质、毒性、易燃易爆特性，熟悉装置中可能存在的安全问题，要求学生严格按照规范执行，培养学生养成良好的安全操作习惯，安全考试合格后，学生才可以进入场地。
3.熟悉生产流程。为了使学生能够真正掌握设备的操作技能，要求学生从装置流程开始熟悉，并掌握如下内容：（1）每台设备的结构特点、工作原理；（2）各设备操作控制参数，所连接的仪表测量点，仪表型号、类型及自控点；（3）每台设备可能会出现的异常现象、处理方法；（4）设备之间管路的连接方法，如法兰连接、螺纹连接等。对装置有了足够的了解掌握，才能做到有的放矢。
4.生产性仿真训练。学生在对装置有了足够认识之后，利用计算机对整个装置进行全真训练，通过模拟、仿真岗位环境，使学生熟悉整套装置操作的全过程，进一步加强工艺操作过程训练。
5.岗位操作。在对整个工艺及操作都有了充分掌握及准备后，将学生分岗位操作，在操作过程中，要求学生除了正常操作外，还必须做到如下几点：（1）能及时掌握设备的运行情况，随时发现并及时处理各种异常现象；（2）能够通过观测仪表对操作的稳定性做出正确判断，按照生产要求达到规定的产量指标和质量指标；（3）能正确使用设备、仪表，了解设备、仪器、仪表的维护与保养知识；（4）能够应用计算机对现场数据进行采集、监控和处理异常现象。
在整个实验过程中，要求学生独立操作，遇到问题时小组集体协商处理，教师仅做简单提示，培养他们的独立操作及团队协调能力。
6.成绩考核。对于成绩考核，我们采取分项记分的方式，实验成绩分别从文献查阅情况、对工艺流程、设备认知情况、现场操作情况、设备运转及数据的合理性、实验过程中对所遇问题处理的情况以及最终报告等几个方面进行综合评定。
工艺装置认知及实际操作情况要现场给出成绩。在实验过程中，教师会针对工艺流程、仪表控制、设备操作随时提出问题，根据学生对问题的回答情况可以判断他们对装置的了解程度。对于实训报告部分，我们不再要求学生采用传统的实验报告模式，即实验名称、实验目的、实验原理、实验装置、实验步骤、实验结果与讨论，而是要求学生根据实际工艺操作写出以下内容：（1）文献查阅总结；（2）工艺流程的优缺点；（3）操作过程中遇到了哪些问题？如何解决的？（4）工艺装置及设备能否进一步优化？如何优化并提出自己的见解。（5）装置中有哪些自控点？哪些参数可以不用自控？（6）生产过程数据记录及处理。
从学生们上交的实验报告来看，由于实验过程学生切实做到了真正动手、动脑，报告的充实度、严谨度大大提高。
三、结果评价
两个学期的教学尝试表明，这套实训装置将学生从实验室的瓶瓶罐罐转移到实际的工厂环境中，使学生从中学到了很多在课堂上无法获得的工程实践知识，为实现学生从知识积累型人才向具有实践能力的技术性人才的转变提供了有力的支持。
1.提供真实的与企业环境类似的实验教学环境。与常规的学生工厂实习相比，工厂实习时间短，而且由于学生缺乏实践综合技能，企业往往以安全和生产任务进度为由，拒绝接收顶岗实习，即使企业勉强接收，实际上也做不到顶岗，顶岗实习的目的难以得到较好的实现[4]；而与传统的验证性实验相比，实验室所进行的验证性实验距离将来的实际工作岗位环境有很大差距，难以培养产品质量意识、生产安全意识和团队合作精神等综合职业素养[5，6]。我校所引进的实训装置以真实的生产活动为教学情境，实现了工作和学习的行为融合、员工和学生的身份融合、生产和教学的过程融合。
2.以学生为中心，有利于学生综合能力培养。大型综合实验课程从实质上来看，是本科教学中最接近于实际生产环境的教学环节，搭建了连接学生和用人单位之间的桥梁。以学生为主体，根据学生在不同工作环节中的综合表现给出成绩，有利于激发学生的学习积极性。 實训装置的引进使得教学效果良好，大大激发了学生进行实践探索的热情，提高了学生分析和解决问题的能力，促进了学生综合素质的全面发展。
参考文献：
[1]西鹏，夏海影，丁长坤，赵义平，张桂芳，周晓峰.大型综合性实验在培养学生实践能力上的作用[J].教育教学论坛，2014，（33）：193-194.
[2]危雪.工程教育专业认证下的大型综合实验课程教学研究[J].教育教学论坛，2016，（48）：182-183.
[3]陆勇.浅谈工程教育专业认证与地方本科高校工程教育改革[J].高等工程教育研究，2015，（6）：157-161.
[4]王宇苓，李玉珠.融生产实训为一体培养学生职业素质[J].教育与职业，2009，（19）：81-82.
[5]熊双丽，张建国，段宁，李安林.综合设计性实验的创新性教育[J].现代农业科技，2009，（12）：263-264.
[6]王义良.加强综合性实验和研究性实验注重实践能力和创造能力培养[J].中山大学学报论丛，2001，21（5）：48-50.
Abstract：Aiming at the problem of undergraduate universities in training students’ practice ability，relying on the double-reactor