论文部分内容阅读
[摘 要] 对江苏省职业学校技能大赛化工生产技术项目中精馏操作竞赛技能训练组织与管理方面进行总结。指出了精馏操作技能训练的方法和其中的一些问题，并探讨了将来技能大赛中精馏操作竞赛的发展趋势，对组织职业学校化工专业学生进行技能训练有一定的借鉴意义。
[关 键 词] 中职;技能大赛;精馏操作;问题探析
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）21-0156-02
技能大赛提升了化工类专业学生就业和升学的竞争力，发展空间广阔[1]。随着2018年江苏省化工生产技术技能大赛方案的调整，职业学校化工专业学生技能大赛面临的训练困难前所未有。笔者曾经参加过2018江苏省化工生产技术技能大赛方案制定的研讨活动，结合自己近年来在组织学生参加江苏省化工生产技术技能大赛的教学实践，对职业学校精馏操作竞赛技能训练中的一些问题谈谈自己的看法。
一、制定技能训练计划
依据江苏省技能大赛考试大纲和本校专业实验实习的设备情况，制定切实可行的技能大赛训练计划。训练计划是技能指导教师对整个训练活动的总体安排，直接反映出参训指导教师清晰的训练思路。
精馏操作技能训练计划的主要内容应当包括：
（一）参加训练的学生花名册
对参训学生名单列表，并加以分组，以方便考勤和联系学生，更重要的是制作好相关表格以便训练后期的模拟考核。
（二）实验室安全守则
应当印发实验室安全守则，并对学生进行详细的讲解，让学生把自己的人身安全放在首要位置。如在实验室作业时要严肃认真，不得对所用试剂乱泼乱倒，更不能用之对同学开玩笑。化学试剂不能偷带出实验室等。尤其要对无水乙醇使用的问题加以特别重视。例如2018年技能大赛训练期间的一位考生，在使用无水乙醇时违反安全操作规程，在开启无水乙醇过程中喷溅到自己腿上，而该考生没有及时处理就直接上了实验台，结果由于开机时静电引起该考生身上的无水乙醇燃烧，所幸的是当时穿的衣服较厚，教师及时发现进行扑救而没有伤到人。
还要注意实验室的财产安全，如精馏塔等大型贵重设备的使用等问题，也要在实验实习手册中加以说明。
（三）树立节约意识
主要是乙醇试剂的加料与放液浪费问题，开启冷却水时与关闭冷却水的用水量浪费问题，生产过程中的用电浪费问题，离开实验室时顺手关好水电和门窗。
上述讲到的培养学生安全意识和节约意识应渗透到整个实验实训活动中。
（四）省厅化工生产技术技能大赛大纲里规定的考试内容
本赛项参照《中华人民共和国国家职业标准》规定的化工总控工高级工相应的理论知识和实际操作技能要求，设置竞赛项目，具体包括化工专业知识考核、化工仿真操作考核和精馏操作考核三个项目。具体考核时间及占总分比重分别为：化工理论考核90分钟，占总分比重的15%;化工仿真操作考核120分钟，占总分比重的40%;精馏现场操作考核90分钟，占总分比重的45%。
此部分是训练计划的主要内容。化工单元操作能力是化工类学生所需掌握的最基本、最重要的职业能力[2]。依据省厅技能大赛所列举的样题，首先应对学生说明相关实验的实验目的、实验原理、设备、步骤、注意事项。为加强训练的直观性和提升效率，可以使用现代化教学手段，通过让学生观看相关操作视频录像，观摩精馏操作的整个过程，指导教师边看边给学生讲解，以使学生了解精馏操作的大体状况，有助于训练学生精馏操作思路的完整性、流畅性。
（五）训练日志
指导教师应当对每天或每次的学生训练情况利用后台加以记录。如某次某学生的重大违反操作规程，又或者对训练中的大多数学生具有显著指导意义的动作要领，要在本阶段结束和下次阶段开始时给予重点讲解和点评。
二、精馏操作技能训练计划的实施
精馏操作技能训练计划制定完毕以后，就面临具体实施的问题。实训指导教师还应明确，在时间上，整个训练过程可分为初级训练阶段、中级训练阶段和高级训练阶段。在不同的训练阶段，采用的训练方法和手段也不同。
（一）初级阶段训练项目的分解模块训练
初级训练阶段，大部分的学生动手能力薄弱，此时根据实验的内容，可以把精馏操作实验进行分解。我们将精馏操作分解为开车準备操作、开车操作、正常运行与采出操作、正常停车操作、文明生产操作、安全生产操作等多项小的模块单独训练。这样做的目的：一是可以充分利用仪器设备（对于部分学校实验设备不足尤为重要）;二是内容短，步骤少，可对练习中的薄弱环节有针对性地反复练习，直到学生熟练掌握为止。
此阶段以项目拆分和学生跟随为主要特点。指导教师在此过程中要多做示范，亲身示教。对于操作技能必须强调重点，突出关键。可讲解技能操作原理，分解具体动作，强调注意事项，让学生分组相互监督，针对不规范的动作，反复练习，确保操作规范，提高身体的整体协调能力。
（二）中级训练阶段
当学生单模块训练熟练以后，即可安排学生组合起来形成一个完整的实验。因此时学生已熟悉具体的设备使用，所以整合后主要是掌握精馏操作的具体步骤。例如在实验的过程中，先开启什么，后开启什么，重新体会操作的完整流程、关键步骤及各项技术指标，让学生再次反复练习。 在此阶段，教师仍应加强巡视，完善学生的组内监督机制，以及时纠正学生的错误操作，训练正确的操作方法，为下一阶段的技能考核做好准备。
（三）高级阶段的训练以综合考核为主要内容
学生经过前两个阶段的实训操作，对操作流程已非常熟练，但也可能会出现一些失误的动作，同时由于长期训练，学生对训练过程会逐渐产生倦怠和自满心理，认为自己已经掌握了，在训练态度上有所松懈，所以这时训练手段要有所变革。实践中通常这时已是临近技能大赛阶段，所以高级阶段以综合考核为主。
三、精馏操作训练中经常性的一些问题及探讨
（一）玻璃仪器类
使用移液管前的检查工作，除了检查标识是否与考试的要求一致外，还要查看尖嘴部分是否完好，最后查看胖肚上是否有“吹”字。当有“吹”字时，移液结束后要把管尖残留的一滴吹入接受瓶。
移液管洗涤时，洗液从上下端排放的问题，考试时学生不需要拘泥于这一细节，只要保证移液管洗干净即可。洗液润洗移液管之后，可直接从尖端排放。至于有的教材主张从上端排放，其本意只是把移液管的上口也洗涤干净，此点当然无可厚非，但在实践操作时处理上口的洗液，无形中增加了操作的复杂程度，浪费宝贵的竞赛时间。况且此时考生处于高度紧张状态，增加了不安全的隐患。实际上，当学生使用移液管操作规范且熟练时，应强调学生实际吸液时的液面高度要稍低于洗液洗涤到的高度，就可避免产品乙醇被管上口处沾污的担心。
关于移液管使用最后还有一个重要问题，就是现行所有教材都指出放液完毕，要静止15秒。但在现行有效的国家标准中，规定的是3秒，并为企业所广泛采用。所以训练时要向学生明确点出来。当学生参加竞赛时，采用国家标准，即3秒的停留时间，因为整个竞赛都是模拟企业的实际生产过程。
（二）开车准备操作类
1.看
在精馏开车前，学生应该首先对照操作要求查看整个设备的实际情况。
首先，学生在查看总电源、仪表盘、电压表、监控仪的情况，并记录下电表的初始值，原料管的液位时，往往会忘记确认各设备是否正常，例如2018年技能大赛，就有学生记录完后准备进料时发现仪表盘有个按键卡死了，起不来了，结果导致申请重做。
2.挂
之后，学生再查看工艺流程中的各阀门状态，根据操作要求，调整到准备开车状态并挂牌标识时，往往会忘了确认冷却水的出水口开启，因为在操作步骤上没有对出水口有挂牌要求。
3.开
最后，学生在规范操作进料泵，将原料通过踏板加入再沸器至合适液面时，注意确认泵的类型，一般为离心泵应该先关闭出水口，打开进水口才可以打开离心泵，而后再开启出水口。学生在竞赛时由于紧张往往会出现顺序颠倒的情况。
整个准备工作结束后，还需注意在DCS界面点击考核开始，直到结束，该考生都不得离开流程操作界面。
（三）开车操作类
1.控
开车操作开始后，学生按规范启动精馏塔的再沸器和预热器加热系统，升温。这个时候学生如何选择合适时机开启冷却水，同时每个阶段需要多大流量的冷却水对于整个开车阶段具有重要意义，开启早了浪费水，同时不利于设备的迅速升温，晚了则会造成设备升温过快。因此在以往的经验中，当温度上升到50摄氏度以上时开始开启冷却水，当温度接近65摄氏度时流量开启到200 mL/s。这个过程学生要时刻注意阀门的流量变化及系统温度，尽量少用水，因为最后用水量是成绩考核的一个方面。
2.合
而后楼上、楼下和操作台的学生要密切配合，选择合适时机开启产品泵、回流泵和齿轮泵。在此过程中由于三人距离较远，因此相互之间在考前要建立一种手势传递信号的方法，用来避免考试时相互交流不畅。2018年技能大赛时本校学生的临边组相互沟通声音较大，导致其他组沟通困难，而我们学校采用手势沟通，从而避免了影响。
3.等
最后学生開启进料后，要耐心等待整个系统的升温情况，等待的过程中要每隔三分钟记录一次设备参数情况，及时根据参数调节阀门的大小。在以往的考试中就有学生在等待过程中无所事事，结果导致设备突然跳车功亏一篑。
（四）停车操作类
1.关
精馏操作考核80分钟完毕后，考生应及时关闭进料泵，在以往的训练中就有学生在关闭进料泵时出现离心泵关闭操作错误。关闭离心泵应该先关闭出口阀，以防止逆止阀失灵导致出口液倒灌泵内，损坏离心泵。
2.停
按规范停止预热器和再沸器的电加热，该操作是在操作台上进行。考生应该熟悉预热器、再沸器的位置，及时关闭，否则会造成加热延迟产品收率降低等问题，从而影响比赛结果。
3.测
整个操作结束后要及时将产品送测，因为乙醇是易挥发性物质，多停留一会儿所测得结果就会低一些，因此在结束后考生应及时送去测试避免不必要的分数损失。
四、结语
从制定技能大赛大纲研讨会来看，江苏省教育厅坚持竞赛内容要有一定的深度和政策的连续性。大纲制定牵头单位首先考虑可操作性，参研的各学校则主要强调专业设备的薄弱和学生缺少相关的技能操作。最后折中的办法是先偏重于化工生产技术的乙醇生产部分内容，以后逐渐增加竞赛内容，如可以考虑分析化学的仪器分析部分，如色谱分析等内容。其他的学科，如化工仪表、化工制图、化工原理等科目，可以逐步加入技能考试中来，只是关于可操作性、权重以及如何确保公平等课题还需好好地加以研究和探讨。
参考文献：
[1]左常江.中高职化工专业一体化人才培养的探索与实践[J].广州化工，2016（21）：188-189.
[2]孙琪娟，纪惠军，尚华.实验实训室建设方案的整体设计与探索[J].广州化工，2012，40（21）：162-164.
编辑 郭小琴
[关 键 词] 中职;技能大赛;精馏操作;问题探析
[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2021）21-0156-02
技能大赛提升了化工类专业学生就业和升学的竞争力，发展空间广阔[1]。随着2018年江苏省化工生产技术技能大赛方案的调整，职业学校化工专业学生技能大赛面临的训练困难前所未有。笔者曾经参加过2018江苏省化工生产技术技能大赛方案制定的研讨活动，结合自己近年来在组织学生参加江苏省化工生产技术技能大赛的教学实践，对职业学校精馏操作竞赛技能训练中的一些问题谈谈自己的看法。
一、制定技能训练计划
依据江苏省技能大赛考试大纲和本校专业实验实习的设备情况，制定切实可行的技能大赛训练计划。训练计划是技能指导教师对整个训练活动的总体安排，直接反映出参训指导教师清晰的训练思路。
精馏操作技能训练计划的主要内容应当包括：
（一）参加训练的学生花名册
对参训学生名单列表，并加以分组，以方便考勤和联系学生，更重要的是制作好相关表格以便训练后期的模拟考核。
（二）实验室安全守则
应当印发实验室安全守则，并对学生进行详细的讲解，让学生把自己的人身安全放在首要位置。如在实验室作业时要严肃认真，不得对所用试剂乱泼乱倒，更不能用之对同学开玩笑。化学试剂不能偷带出实验室等。尤其要对无水乙醇使用的问题加以特别重视。例如2018年技能大赛训练期间的一位考生，在使用无水乙醇时违反安全操作规程，在开启无水乙醇过程中喷溅到自己腿上，而该考生没有及时处理就直接上了实验台，结果由于开机时静电引起该考生身上的无水乙醇燃烧，所幸的是当时穿的衣服较厚，教师及时发现进行扑救而没有伤到人。
还要注意实验室的财产安全，如精馏塔等大型贵重设备的使用等问题，也要在实验实习手册中加以说明。
（三）树立节约意识
主要是乙醇试剂的加料与放液浪费问题，开启冷却水时与关闭冷却水的用水量浪费问题，生产过程中的用电浪费问题，离开实验室时顺手关好水电和门窗。
上述讲到的培养学生安全意识和节约意识应渗透到整个实验实训活动中。
（四）省厅化工生产技术技能大赛大纲里规定的考试内容
本赛项参照《中华人民共和国国家职业标准》规定的化工总控工高级工相应的理论知识和实际操作技能要求，设置竞赛项目，具体包括化工专业知识考核、化工仿真操作考核和精馏操作考核三个项目。具体考核时间及占总分比重分别为：化工理论考核90分钟，占总分比重的15%;化工仿真操作考核120分钟，占总分比重的40%;精馏现场操作考核90分钟，占总分比重的45%。
此部分是训练计划的主要内容。化工单元操作能力是化工类学生所需掌握的最基本、最重要的职业能力[2]。依据省厅技能大赛所列举的样题，首先应对学生说明相关实验的实验目的、实验原理、设备、步骤、注意事项。为加强训练的直观性和提升效率，可以使用现代化教学手段，通过让学生观看相关操作视频录像，观摩精馏操作的整个过程，指导教师边看边给学生讲解，以使学生了解精馏操作的大体状况，有助于训练学生精馏操作思路的完整性、流畅性。
（五）训练日志
指导教师应当对每天或每次的学生训练情况利用后台加以记录。如某次某学生的重大违反操作规程，又或者对训练中的大多数学生具有显著指导意义的动作要领，要在本阶段结束和下次阶段开始时给予重点讲解和点评。
二、精馏操作技能训练计划的实施
精馏操作技能训练计划制定完毕以后，就面临具体实施的问题。实训指导教师还应明确，在时间上，整个训练过程可分为初级训练阶段、中级训练阶段和高级训练阶段。在不同的训练阶段，采用的训练方法和手段也不同。
（一）初级阶段训练项目的分解模块训练
初级训练阶段，大部分的学生动手能力薄弱，此时根据实验的内容，可以把精馏操作实验进行分解。我们将精馏操作分解为开车準备操作、开车操作、正常运行与采出操作、正常停车操作、文明生产操作、安全生产操作等多项小的模块单独训练。这样做的目的：一是可以充分利用仪器设备（对于部分学校实验设备不足尤为重要）;二是内容短，步骤少，可对练习中的薄弱环节有针对性地反复练习，直到学生熟练掌握为止。
此阶段以项目拆分和学生跟随为主要特点。指导教师在此过程中要多做示范，亲身示教。对于操作技能必须强调重点，突出关键。可讲解技能操作原理，分解具体动作，强调注意事项，让学生分组相互监督，针对不规范的动作，反复练习，确保操作规范，提高身体的整体协调能力。
（二）中级训练阶段
当学生单模块训练熟练以后，即可安排学生组合起来形成一个完整的实验。因此时学生已熟悉具体的设备使用，所以整合后主要是掌握精馏操作的具体步骤。例如在实验的过程中，先开启什么，后开启什么，重新体会操作的完整流程、关键步骤及各项技术指标，让学生再次反复练习。 在此阶段，教师仍应加强巡视，完善学生的组内监督机制，以及时纠正学生的错误操作，训练正确的操作方法，为下一阶段的技能考核做好准备。
（三）高级阶段的训练以综合考核为主要内容
学生经过前两个阶段的实训操作，对操作流程已非常熟练，但也可能会出现一些失误的动作，同时由于长期训练，学生对训练过程会逐渐产生倦怠和自满心理，认为自己已经掌握了，在训练态度上有所松懈，所以这时训练手段要有所变革。实践中通常这时已是临近技能大赛阶段，所以高级阶段以综合考核为主。
三、精馏操作训练中经常性的一些问题及探讨
（一）玻璃仪器类
使用移液管前的检查工作，除了检查标识是否与考试的要求一致外，还要查看尖嘴部分是否完好，最后查看胖肚上是否有“吹”字。当有“吹”字时，移液结束后要把管尖残留的一滴吹入接受瓶。
移液管洗涤时，洗液从上下端排放的问题，考试时学生不需要拘泥于这一细节，只要保证移液管洗干净即可。洗液润洗移液管之后，可直接从尖端排放。至于有的教材主张从上端排放，其本意只是把移液管的上口也洗涤干净，此点当然无可厚非，但在实践操作时处理上口的洗液，无形中增加了操作的复杂程度，浪费宝贵的竞赛时间。况且此时考生处于高度紧张状态，增加了不安全的隐患。实际上，当学生使用移液管操作规范且熟练时，应强调学生实际吸液时的液面高度要稍低于洗液洗涤到的高度，就可避免产品乙醇被管上口处沾污的担心。
关于移液管使用最后还有一个重要问题，就是现行所有教材都指出放液完毕，要静止15秒。但在现行有效的国家标准中，规定的是3秒，并为企业所广泛采用。所以训练时要向学生明确点出来。当学生参加竞赛时，采用国家标准，即3秒的停留时间，因为整个竞赛都是模拟企业的实际生产过程。
（二）开车准备操作类
1.看
在精馏开车前，学生应该首先对照操作要求查看整个设备的实际情况。
首先，学生在查看总电源、仪表盘、电压表、监控仪的情况，并记录下电表的初始值，原料管的液位时，往往会忘记确认各设备是否正常，例如2018年技能大赛，就有学生记录完后准备进料时发现仪表盘有个按键卡死了，起不来了，结果导致申请重做。
2.挂
之后，学生再查看工艺流程中的各阀门状态，根据操作要求，调整到准备开车状态并挂牌标识时，往往会忘了确认冷却水的出水口开启，因为在操作步骤上没有对出水口有挂牌要求。
3.开
最后，学生在规范操作进料泵，将原料通过踏板加入再沸器至合适液面时，注意确认泵的类型，一般为离心泵应该先关闭出水口，打开进水口才可以打开离心泵，而后再开启出水口。学生在竞赛时由于紧张往往会出现顺序颠倒的情况。
整个准备工作结束后，还需注意在DCS界面点击考核开始，直到结束，该考生都不得离开流程操作界面。
（三）开车操作类
1.控
开车操作开始后，学生按规范启动精馏塔的再沸器和预热器加热系统，升温。这个时候学生如何选择合适时机开启冷却水，同时每个阶段需要多大流量的冷却水对于整个开车阶段具有重要意义，开启早了浪费水，同时不利于设备的迅速升温，晚了则会造成设备升温过快。因此在以往的经验中，当温度上升到50摄氏度以上时开始开启冷却水，当温度接近65摄氏度时流量开启到200 mL/s。这个过程学生要时刻注意阀门的流量变化及系统温度，尽量少用水，因为最后用水量是成绩考核的一个方面。
2.合
而后楼上、楼下和操作台的学生要密切配合，选择合适时机开启产品泵、回流泵和齿轮泵。在此过程中由于三人距离较远，因此相互之间在考前要建立一种手势传递信号的方法，用来避免考试时相互交流不畅。2018年技能大赛时本校学生的临边组相互沟通声音较大，导致其他组沟通困难，而我们学校采用手势沟通，从而避免了影响。
3.等
最后学生開启进料后，要耐心等待整个系统的升温情况，等待的过程中要每隔三分钟记录一次设备参数情况，及时根据参数调节阀门的大小。在以往的考试中就有学生在等待过程中无所事事，结果导致设备突然跳车功亏一篑。
（四）停车操作类
1.关
精馏操作考核80分钟完毕后，考生应及时关闭进料泵，在以往的训练中就有学生在关闭进料泵时出现离心泵关闭操作错误。关闭离心泵应该先关闭出口阀，以防止逆止阀失灵导致出口液倒灌泵内，损坏离心泵。
2.停
按规范停止预热器和再沸器的电加热，该操作是在操作台上进行。考生应该熟悉预热器、再沸器的位置，及时关闭，否则会造成加热延迟产品收率降低等问题，从而影响比赛结果。
3.测
整个操作结束后要及时将产品送测，因为乙醇是易挥发性物质，多停留一会儿所测得结果就会低一些，因此在结束后考生应及时送去测试避免不必要的分数损失。
四、结语
从制定技能大赛大纲研讨会来看，江苏省教育厅坚持竞赛内容要有一定的深度和政策的连续性。大纲制定牵头单位首先考虑可操作性，参研的各学校则主要强调专业设备的薄弱和学生缺少相关的技能操作。最后折中的办法是先偏重于化工生产技术的乙醇生产部分内容，以后逐渐增加竞赛内容，如可以考虑分析化学的仪器分析部分，如色谱分析等内容。其他的学科，如化工仪表、化工制图、化工原理等科目，可以逐步加入技能考试中来，只是关于可操作性、权重以及如何确保公平等课题还需好好地加以研究和探讨。
参考文献：
[1]左常江.中高职化工专业一体化人才培养的探索与实践[J].广州化工，2016（21）：188-189.
[2]孙琪娟，纪惠军，尚华.实验实训室建设方案的整体设计与探索[J].广州化工，2012，40（21）：162-164.
编辑 郭小琴