化工仿真实训在实践教学中的应用探索

牟涛 邓书平 马志研 赫丽杰 谭广雷

摘 要：实践教学在应用技术型人才培养中尤为重要。本文论述了化工仿真实训对化工专业学生人才培养的重要性。通过仿真实训和学生下工厂实习相结合的方式，提高了学生的实际动手能力、理论联系实际能力。化工仿真实训教学为学生毕业后进入工作岗位打下坚实的基础，是培养应用技术人才职业技能的有效途径。

关键词：应用技术型；实践教学；仿真实训

2014年开始，国务院引导一批普通本科高校向应用技术型转型。培养高素质应用型人才是应用技术型高校的重要任务，实践教学在应用技术型高校教学中尤为重要。实习实训是培养和提高学生应用能力和职业能力的重要途径[1]。

一、化工专业学生实习实训的弊端

（1）化工生产的主要特点是生产路线多，技术含量高。化工生产过程流程复杂，反应条件苛刻，设备密闭不透明，导致学生在实习时不能观察到设备内部结构及流体流动情况。即使能看见内部结构，由于化工生产的复杂性学生也无法真正理解化工生产过程[2]。

（2）化工生产经常涉及有毒、有害、易燃、易爆等物料，学生在实习时完全没有安全意识，所以在实习时，工厂无论从生产自身安全角度还是从人身安全角度考虑都不会让学生在设备周围做更多的停留，导致学生完全学不到东西[3]。

综上，由于化工生产的这种特殊性，使学校的实践教学易受到硬件条件的限制，而化工实习仿真软件利用计算机模拟真实的化工操作控制环境，使学生在安全、经济、逼真的操作环境下，进行操作技能的训练，并掌握基本的操作技能及事故处理方案，初步形成化工生产操作人员应具有的基本职业素养[4]。

二、仿真实训软件的应用

1.认识实习

化工仿真软件以《化工原理》、《化工仪表及其自动化》、《化工工艺学》等课程为基础的，在进行仿真实训前必须学完相应的理论知识[6]。学生在实训之前必须先深入工厂进行认识实习。通过认识实习学生可以对化工生产有个初步的了解，使学生建立直观印象，在头脑中有具体的装置的形象，为后期进行仿真实训打下基础。

2.学习仿真软件工艺流程

化工仿真软件是一套完整的工艺过程，由原料到产品，中间包括好多工艺步骤。所以要求学生在进行仿真实训前必须完全掌握工艺流程，包括各个装置的作用、仪表的控制、物料的走向、阀门的控制等等。所以学生进行仿真操作前一定要完全掌握整个工艺过程。

3.进行仿真实习实训

仿真软件有DCS集散控制系统和操作质量评分系统两个进程。进行仿真实训的时候，学生根据操作质量评分系统的步骤要求逐一进行操作，同时也根据质量评分系统判断自己操作的对错。仿真实训和化工生产过程是一样的，只是将实际的反应装置呈现在电脑屏幕上，所以进行仿真实训的过程中，学生一定要谨记“联系实际”。以乙醛氧化制醋酸为例：进行正常开车前要对整个系统进行酸洗处理，这么做的原因之一是清洗系统的杂质，防止在反应过程中杂质污染原料，对生产过程造成不良的影响；另一个原因是乙醛氧化得到的产品是醋酸，酸性条件不会引起产物的变质。酸洗前需要打开尾气吸收塔放空阀V45，目的是保持系统与大气连通，防止系统进酸时压力过高，产生危险。通过上面的分析不难看出，在实训过程中一定要做到联系实际，才能更好的进行实训。才能更好地培养学生的实践能力、操作能力、分析解决问题的能力。

4.评价学生实训情况，进行分析和讨论

学生练习以后必须进行测试，通过测试可以了解学生对实训内容的掌握情况，对每个学生的成绩进行分析讨论，在哪个环节出现了扣分，扣分的原因，如何解决，讨论以后再要求学生进行强化练习。这样可以加深学生对专业内容的理解和掌握，同时也能够拓展思路，做到有机的结合相关专业知识，从而将理论知识和实践知识结合到一起，达到预期的教学效果。

三、仿真实训的作用

化工仿真实训是化工生产过程的重现，真实还原化工生产的工艺过程。仿真实训模拟生产中输送、换热、脱盐、洗涤、蒸馏等操作，相当于没有真实设备的化工生产过程。学生通过训练和思考，激发了学生自主学习的积极性和主动性，提高了学生实际操作能力、分析和解决问题能力。通过仿真实训学生得到的锻炼和实践动手能力的提高与单纯工厂实习是无法比拟的。

四、结束语

仿真实训对化工专业学生的实践教学作用重大，它能够解决学生在实习中无法观察到设备内部结构、无法完全理解化工工艺过程的问题，通过它的辅助，学生在实习实训中真正得到锻炼，实践动手能力得到显著提高，对培养具有扎实理论知识的应用技术型人才，产生了深远的影响。同时，通过仿真实训学生能够将所学的专业理论知识联系到实际生产过程，这对理论知识也是升华过程，能够拓宽学生的知识面，所以仿真实训具有广泛的应用前景。

参考文献：

[1]任淑醇，杨俊和.应用技术型本科人才培養研究[J].教育发展研究，2004，12：95-97.

[2]张连霞.浅谈化工单元实习仿真软件的应用[J].当代化工研究，2016，10：18-19.

[3]王训遒，董贺新等.化工流程级仿真实训系统的建设与实践[J].实验室科学，2011，14（5）：171-173

[4]石聪文，姚发业等.化工仿真实训系统在高职教学中的应用探索[J].山东教育学院学报，2008，3：81-83.

作者简介：

牟涛（1978.09—）男，籍贯：吉林四平，博士研究生，副教授，研究方向：功能高分子材料研究。

邓书平（1973.09—）男，籍贯：四川自贡，硕士研究生，教授，研究方向：轻质油裂解结焦规律研究。

马志研（1980.07—）男，籍贯：辽宁营口，硕士研究生，高级实验师，研究方向：化工仿真。

赫丽杰（1980.08—）女，籍贯：吉林大安，博士研究生，副教授，研究方向：固体功能材料研究。

谭广雷（1979.01—）男，籍贯：吉林长春，博士研究生，副教授，研究方向：高温反应动力学。

项目编号：

2016年辽宁省教育科学“十三五”规划项目（JG16DB452）。

2016年营口理工学院院级教学改革研究项目（JG201632）。

2016年营口理工学院教学改革项目（JG201630）。

2016年营口理工学院专业人才培养改革研究特设项目（JGT201614）。