張 偉
(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225127)
實(shí)訓(xùn)是高等職業(yè)教育教學(xué)中的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),它是為了熟練掌握某種技術(shù)或技能而在真實(shí)或仿真的環(huán)境中進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練的活動,主要包括對學(xué)生進(jìn)行單項(xiàng)能力和綜合技術(shù)應(yīng)用能力的訓(xùn)練,也包括職業(yè)崗位實(shí)踐訓(xùn)練,其目的是使學(xué)生熟練掌握職業(yè)技術(shù)技能,并培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。所以,實(shí)訓(xùn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施對高職課程實(shí)施、提高人才培養(yǎng)效率、增強(qiáng)人才培養(yǎng)質(zhì)量都有積極的意義。精餾操作單元是化工生產(chǎn)過程中最重要的單元過程之一,也是化工企業(yè)應(yīng)用最廣泛的單元過程之一,熟練地掌握其操作方法是化工類學(xué)生必備的基本技能。
在化學(xué)工業(yè)中,物質(zhì)的分離是不可或缺的重要一環(huán),而精餾則是應(yīng)用十分廣泛的一種物質(zhì)分離提純方法。精餾塔是化工廠的關(guān)鍵設(shè)備,它的操作直接影響整個(gè)工廠的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本和利潤,廣泛用于化工、石油、石油化工、動力、冶金等工業(yè)部門,特別是在石油煉制和產(chǎn)品加工提純工藝中,更是占有重要地位??梢?,精餾是化工生產(chǎn)中必不可少的單元操作,對于化工及相關(guān)專業(yè)開設(shè)相關(guān)精餾單元過程的實(shí)訓(xùn)是必不可少的。
化工仿真實(shí)訓(xùn)是利用計(jì)算機(jī)模擬顯示的操作控制環(huán)境,為實(shí)習(xí)受訓(xùn)人員提供安全、經(jīng)濟(jì)的離線訓(xùn)練條件,具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和可操作性。精餾塔仿真實(shí)訓(xùn),主要包括精餾塔的冷態(tài)開車、正常停車、事故處理等過程的操作技能的培訓(xùn)。
學(xué)生可以在仿真系統(tǒng)中反復(fù)進(jìn)行裝置的開車、停車、正常操作等訓(xùn)練,還可以進(jìn)行事故的設(shè)置與處理、工藝指標(biāo)的調(diào)整等訓(xùn)練。學(xué)生可以從屏幕上感受到工藝參數(shù),如溫度、壓力、流量、液位等的變化情況,有一種身臨其境的感覺。仿真系統(tǒng)具有實(shí)際裝置無法實(shí)現(xiàn)的開放性、靈活性、多樣性和實(shí)時(shí)交互性等功能特點(diǎn)。因此,它是職業(yè)技能培訓(xùn)的理想平臺。
學(xué)生除了通過仿真練習(xí)操作之外,還可以通過現(xiàn)場精餾裝置親自動手操作。通過近距離觀察和操作,可以讓學(xué)生了解精餾塔的結(jié)構(gòu)和各部分的功能。通過親自動手操作,可以增強(qiáng)學(xué)生的動手能力,并可以加深對理論的認(rèn)識,比如,學(xué)生可以觀察到液泛、氣沫夾帶等現(xiàn)象,了解回流比的改變對產(chǎn)品濃度的影響。
在實(shí)訓(xùn)過程中以小見大,及時(shí)捕捉或提出實(shí)際工程問題,探討解決方法,是建立工程觀念的一條有效途徑。[1]實(shí)際工程問題可以在實(shí)訓(xùn)講解時(shí)提出,也可以在實(shí)訓(xùn)操作過程中提出,關(guān)鍵是要讓學(xué)生充分思考后,獨(dú)立提出解決方法。如在精餾操作中,出現(xiàn)漏液現(xiàn)象應(yīng)該如何排除?精餾塔出現(xiàn)液泛現(xiàn)象該怎么辦?如何提高塔頂餾出液濃度?要求學(xué)生能根據(jù)精餾分離的物料性能和分離的工藝要求,對指定的精餾裝置進(jìn)行開車、停車操作,通過對工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)和優(yōu)化從而穩(wěn)定整個(gè)操作的處理過程,能根據(jù)獲取的各種操作數(shù)據(jù)正確判斷精餾操作的發(fā)展趨勢。在精餾過程出現(xiàn)故障時(shí),能根據(jù)儀表顯示的參數(shù)及時(shí)做出判斷,并分析產(chǎn)生故障的原因,選擇消除故障的正確操作措施。通過理論來指導(dǎo)實(shí)踐,同時(shí)通過實(shí)踐來加深對精餾的認(rèn)識,這樣逐步地在實(shí)訓(xùn)過程中通過各種各樣的問題來引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象,剖析原因,既能培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力,同時(shí)也能夠提高學(xué)生的工程意識。
指導(dǎo)教師實(shí)訓(xùn)前要布置好實(shí)訓(xùn)任務(wù),提出具體要求:(1)讓學(xué)生明確實(shí)訓(xùn)的目的和要求——a、熟悉精餾流程及精餾塔的結(jié)構(gòu);b、掌握精餾塔的操作;c、分離酒精水溶液。(2)讓學(xué)生自主熟悉現(xiàn)場裝置,自己講解整個(gè)裝置及各部分的作用,并繪制出流程圖。(3)復(fù)習(xí)操作原理,讓學(xué)生明白操作原理以便更好地實(shí)踐;讓學(xué)生帶著問題去觀察傳熱設(shè)備,并思考、得出自己的結(jié)論,最后實(shí)訓(xùn)教師要對學(xué)生的結(jié)論進(jìn)行點(diǎn)評并進(jìn)行總結(jié)。
實(shí)訓(xùn)開始,以提問形式讓學(xué)生熟悉現(xiàn)場裝置的名稱、作用、操作方法和注意事項(xiàng),摸索工藝流程。視學(xué)生掌握的情況進(jìn)行有針對的講解,然后給學(xué)生下達(dá)任務(wù)。
本實(shí)訓(xùn)任務(wù)為操作精餾塔來分離提純13%~15%乙醇水溶液,使其產(chǎn)品純度在90%之上。這一大任務(wù)里再分為下面幾個(gè)小任務(wù):一、全回流操作穩(wěn)定并測試數(shù)據(jù);二、部分回流操作穩(wěn)定并測試數(shù)據(jù),然后是每個(gè)小任務(wù)又分為下面幾個(gè)小部分。(1)熟悉工藝流程,了解各部分功能;(2)會開車、停車操作;(3)會正確記錄數(shù)據(jù);(4)儀表會調(diào)試;(5)會判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性;(6)產(chǎn)品的質(zhì)量能夠達(dá)到分離指標(biāo)要求。
任務(wù)布置下去以后,先讓學(xué)生分組進(jìn)行討論,逐步摸索裝置和設(shè)備,然后提出方案,教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行點(diǎn)評。整個(gè)過程采用討論形式,當(dāng)最后達(dá)成一致后,讓學(xué)生動手完成此項(xiàng)目,并在學(xué)生解決任務(wù)的時(shí)候從旁輔助。采取“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法組織實(shí)訓(xùn)教學(xué),可以幫助學(xué)生明確訓(xùn)練目標(biāo),充分調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生從被動應(yīng)付轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃油度耄嬲寣W(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,教師只是輔助。這樣能從根本上改變一人做多人看的現(xiàn)象,有助于團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。通過任務(wù)驅(qū)動,在調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識的同時(shí),用“任務(wù)”來控制課堂教學(xué)的程序,用“任務(wù)”來管理教學(xué)活動,能夠保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)。
在實(shí)驗(yàn)場所中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人,始終處在主體地位,教師則是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、導(dǎo)航者和服務(wù)者。學(xué)生自主協(xié)作學(xué)習(xí),突破難點(diǎn)(如全回流如何向部分回流跨度),完成學(xué)習(xí)任務(wù)。在尊重學(xué)生自愿結(jié)合的基礎(chǔ)上,根據(jù)男女性別、個(gè)性差異、能力強(qiáng)弱等情況進(jìn)行分組,這樣有利于學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí),有利于開展公平競爭。我們將根據(jù)精餾實(shí)訓(xùn)平臺特點(diǎn),給每個(gè)組分配一個(gè)大任務(wù),然后學(xué)生自己考慮把任務(wù)再具體分解給每一個(gè)成員(如有的同學(xué)負(fù)責(zé)取樣分析樣品,有的同學(xué)負(fù)責(zé)控制現(xiàn)場的閥門,有的同學(xué)負(fù)責(zé)監(jiān)控參數(shù)的變化,有的同學(xué)負(fù)責(zé)操作)。這樣能從根本上改變一人做多人看的現(xiàn)象,還有助于培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的協(xié)作與小組之間的競爭意識。
實(shí)訓(xùn)教學(xué)的考核是確保實(shí)訓(xùn)質(zhì)量的重要手段。應(yīng)規(guī)范實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核辦法,保證實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。首先要制定實(shí)訓(xùn)教學(xué)考核辦法及實(shí)訓(xùn)成績評定辦法等實(shí)訓(xùn)教學(xué)文件。實(shí)訓(xùn)考核重操作??己朔譃閮刹糠?,一部分是基礎(chǔ)知識問答,另一部分是操作題目。前者強(qiáng)調(diào)學(xué)生專業(yè)知識根基,后者強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力,讓學(xué)生學(xué)會把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中,培養(yǎng)和提高解決化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題的能力。
綜上所述,通過在精餾單元過程實(shí)訓(xùn)中科學(xué)地組織和實(shí)施教學(xué),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和進(jìn)行創(chuàng)造性思維的積極性,使學(xué)生所學(xué)的精餾理論知識得到了鞏固,增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力,培養(yǎng)了學(xué)生的工程意識,鍛煉了學(xué)生處理化工實(shí)際問題的能力,有利于把學(xué)生培養(yǎng)成高素質(zhì)的技術(shù)應(yīng)用型人才。
[1] 王國勝,王祝敏,王紅心.有助于掌握化工原理內(nèi)容與實(shí)質(zhì)的討論題[J].化工高等教育,2008,(1):77-80.