精餾單元過程實訓教學的研究與實踐

張 偉

（揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，江蘇 揚州 225127）

實訓是高等職業(yè)教育教學中的重要實踐教學環(huán)節(jié)，它是為了熟練掌握某種技術(shù)或技能而在真實或仿真的環(huán)境中進行反復(fù)訓練的活動，主要包括對學生進行單項能力和綜合技術(shù)應(yīng)用能力的訓練，也包括職業(yè)崗位實踐訓練，其目的是使學生熟練掌握職業(yè)技術(shù)技能，并培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)。所以，實訓教學的設(shè)計與實施對高職課程實施、提高人才培養(yǎng)效率、增強人才培養(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生必備的基本技能。

一、精餾實訓的特點

1.工程背景較強

在化學工業(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)精餾單元過程的實訓是必不可少的。

2.仿真與現(xiàn)場教學相結(jié)合

化工仿真實訓是利用計算機模擬顯示的操作控制環(huán)境，為實習受訓人員提供安全、經(jīng)濟的離線訓練條件，具有很強的實踐性和可操作性。精餾塔仿真實訓，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。

學生可以在仿真系統(tǒng)中反復(fù)進行裝置的開車、停車、正常操作等訓練，還可以進行事故的設(shè)置與處理、工藝指標的調(diào)整等訓練。學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)具有實際裝置無法實現(xiàn)的開放性、靈活性、多樣性和實時交互性等功能特點。因此，它是職業(yè)技能培訓的理想平臺。

3.現(xiàn)場精餾裝置動手操作

學生除了通過仿真練習操作之外，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，可以增強學生的動手能力，并可以加深對理論的認識，比如，學生可以觀察到液泛、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。

4.注重培養(yǎng)獨立解決問題的能力

在實訓過程中以小見大，及時捕捉或提出實際工程問題，探討解決方法，是建立工程觀念的一條有效途徑。［1］實際工程問題可以在實訓講解時提出，也可以在實訓操作過程中提出，關(guān)鍵是要讓學生充分思考后，獨立提出解決方法。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，能根據(jù)儀表顯示的參數(shù)及時做出判斷，并分析產(chǎn)生故障的原因，選擇消除故障的正確操作措施。通過理論來指導實踐，同時通過實踐來加深對精餾的認識，這樣逐步地在實訓過程中通過各種各樣的問題來引導學生分析現(xiàn)象，剖析原因，既能培養(yǎng)學生分析問題，解決問題的能力，同時也能夠提高學生的工程意識。

二、實訓教學的實施

1.布置預(yù)習任務(wù)

指導教師實訓前要布置好實訓任務(wù)，提出具體要求：（1）讓學生明確實訓的目的和要求——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）讓學生自主熟悉現(xiàn)場裝置，自己講解整個裝置及各部分的作用，并繪制出流程圖。（3）復(fù)習操作原理，讓學生明白操作原理以便更好地實踐；讓學生帶著問題去觀察傳熱設(shè)備，并思考、得出自己的結(jié)論，最后實訓教師要對學生的結(jié)論進行點評并進行總結(jié)。

2.任務(wù)驅(qū)動法教學

實訓開始，以提問形式讓學生熟悉現(xiàn)場裝置的名稱、作用、操作方法和注意事項，摸索工藝流程。視學生掌握的情況進行有針對的講解，然后給學生下達任務(wù)。

本實訓任務(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)，然后是每個小任務(wù)又分為下面幾個小部分。（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)量能夠達到分離指標要求。

任務(wù)布置下去以后，先讓學生分組進行討論，逐步摸索裝置和設(shè)備，然后提出方案，教師根據(jù)學生的設(shè)計方案進行點評。整個過程采用討論形式，當最后達成一致后，讓學生動手完成此項目，并在學生解決任務(wù)的時候從旁輔助。采取“任務(wù)驅(qū)動”教學法組織實訓教學，可以幫助學生明確訓練目標，充分調(diào)動學生的積極性，使學生從被動應(yīng)付轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃油度耄嬲寣W生成為學習的主體，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，有助于團隊協(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)動學生自主學習、激發(fā)學生創(chuàng)新意識的同時，用“任務(wù)”來控制課堂教學的程序，用“任務(wù)”來管理教學活動，能夠保質(zhì)保量地完成教學任務(wù)。

3.團隊協(xié)作

在實驗場所中，學生是學習的主人，始終處在主體地位，教師則是學生學習的組織者、導航者和服務(wù)者。學生自主協(xié)作學習，突破難點（如全回流如何向部分回流跨度），完成學習任務(wù)。在尊重學生自愿結(jié)合的基礎(chǔ)上，根據(jù)男女性別、個性差異、能力強弱等情況進行分組，這樣有利于學生的協(xié)作學習，有利于開展公平競爭。我們將根據(jù)精餾實訓平臺特點，給每個組分配一個大任務(wù)，然后學生自己考慮把任務(wù)再具體分解給每一個成員（如有的同學負責取樣分析樣品，有的同學負責控制現(xiàn)場的閥門，有的同學負責監(jiān)控參數(shù)的變化，有的同學負責操作）。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)團隊內(nèi)部的協(xié)作與小組之間的競爭意識。

三、實訓效果的檢查

實訓教學的考核是確保實訓質(zhì)量的重要手段。應(yīng)規(guī)范實訓教學考核辦法，保證實訓教學質(zhì)量。首先要制定實訓教學考核辦法及實訓成績評定辦法等實訓教學文件。實訓考核重操作。考核分為兩部分，一部分是基礎(chǔ)知識問答，另一部分是操作題目。前者強調(diào)學生專業(yè)知識根基，后者強調(diào)實踐能力，讓學生學會把理論知識應(yīng)用到實踐中，培養(yǎng)和提高解決化學工業(yè)生產(chǎn)過程中的實際問題的能力。

四、結(jié) 語

綜上所述，通過在精餾單元過程實訓中科學地組織和實施教學，激發(fā)了學生的學習熱情和進行創(chuàng)造性思維的積極性，使學生所學的精餾理論知識得到了鞏固，增強了理論聯(lián)系實際的能力，培養(yǎng)了學生的工程意識，鍛煉了學生處理化工實際問題的能力，有利于把學生培養(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)容與實質(zhì)的討論題［J］.化工高等教育，2008，（1）：77-80.