工程教育認(rèn)證下化工綜合實驗平臺的建設(shè)與實踐*

李月紅，原懷保

(洛陽理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院，河南 洛陽 471023)

21世紀(jì)以來，隨著經(jīng)濟全球化與跨國公司的深入發(fā)展，跨國工程項目也愈來愈多。需要越來越多的國際工程師參與國際工程項目進行國際間的合作[1]。工程教育的人才培養(yǎng)必須同時面向國際與工程實際，這是包括發(fā)達國家在內(nèi)的高等工業(yè)教育和工業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗。我國的工程教育在與產(chǎn)業(yè)結(jié)合、與企業(yè)緊密聯(lián)系合作方面存在不足，對我國工業(yè)和工程教育的發(fā)展都造成了不利的影響。為滿足工程生產(chǎn)對高層次應(yīng)用型人才的需求以適應(yīng)社會的變化和發(fā)展，提高學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新能力及解決實際工程問題的能力。針對應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的由自然科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)課向工程科學(xué)的專業(yè)課過渡的技術(shù)課化工原理、環(huán)境工程原理等課程實踐環(huán)節(jié)存在的問題。修訂培養(yǎng)方案，提高實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)比重、加強工程實驗平臺的建設(shè)等，以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，滿足新時期應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求并為工程專業(yè)的認(rèn)證奠定一定的基礎(chǔ)。

1 化學(xué)工程綜合實驗平臺建設(shè)的必要性

目前，隨著高等院校擴招及本科教育學(xué)時的壓縮，化工類課程實驗實踐教學(xué)存在學(xué)生多，實驗儀器、設(shè)備少，實驗學(xué)時壓縮的局面。但學(xué)生的動手能力、實踐能力、解決問題的能力、創(chuàng)新能力不僅不能降低，而且還要拔高。即是說：人才培養(yǎng)質(zhì)量要提高。而實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生核心能力的重要組成部分。英國科學(xué)家培根曾說：“沒有實驗，便沒有科學(xué)”。同時外界社會，特別是工業(yè)界與實業(yè)主體，對實習(xí)學(xué)生一直不能提供較充分的崗位[2]，因此我校對化工及環(huán)境工程等專業(yè)的實驗室進行升級改造、建設(shè)，以滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

2 化工原理實驗室(環(huán)境工程原理實驗室)的建設(shè)

化工原理實驗室于2008年7月從開元校區(qū)搬入王城校區(qū)，從設(shè)備的拆卸、運輸?shù)桨惭b完畢，前后歷時三個月。由于時間倉促、實驗場地的限制，化工原理實驗室與水處理實驗室共用一個108 m2的房間，由于設(shè)備老化損壞等。實驗設(shè)備臺套數(shù)少，雖然已將一個班的學(xué)生分成6、7組，學(xué)生的動手機會仍然不多，甚至有的實驗因設(shè)備損壞只能做仿真實驗。 鑒于此，學(xué)院高度重視實驗室的建設(shè)，整合、優(yōu)化、擴大實驗室面積，將化工原理實驗室搬遷到環(huán)化樓，增加實驗設(shè)備的臺套數(shù)、增補新的實驗項目并購置新的實驗設(shè)備。2017年10月學(xué)院完成了化工原理實驗室的搬遷、重建工作。形成了整體化、一體化的格局與管理模式。極大地改善了實驗的環(huán)境與條件[3]。實驗條件改善后，一套設(shè)備，4人一組共同進行操作，每位學(xué)生都需要負(fù)責(zé)實驗當(dāng)中的一部分且需相互協(xié)調(diào)配合、認(rèn)真細心操作，才能獲得一組有效的實驗數(shù)據(jù)。每位學(xué)生都有動手鍛煉的機會，提高了學(xué)生的動手能力及學(xué)習(xí)的積極性。并能就實驗當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的問題，進行積極思考、討論，提出解決實際工程問題的方法。

3 化工實訓(xùn)平臺的建設(shè)與實踐

多年來化工教學(xué)中，經(jīng)常有學(xué)生要求，希望能到化工廠、環(huán)境工程及環(huán)保設(shè)備公司等單位進行實習(xí)。但因化工、環(huán)工等生產(chǎn)過程常具有危險性且生產(chǎn)過程復(fù)雜、連續(xù)性程度高。企業(yè)出于安全等方面的考慮，不歡迎甚至拒絕學(xué)生到單位進行實習(xí)。為了實現(xiàn)學(xué)生置身于真實的生產(chǎn)環(huán)境中，學(xué)院經(jīng)過一年的認(rèn)真調(diào)研、積極籌備及建設(shè)?；嵱?xùn)平臺于2018年建成?；嵱?xùn)設(shè)備系統(tǒng)包括：管路的安裝和拆卸實訓(xùn)、乙醇-水的精餾實訓(xùn)、乙酸乙酯的生產(chǎn)和提純實訓(xùn)、精細化學(xué)品(洗滌劑)的生產(chǎn)及天然產(chǎn)物(花椒油)的提取實訓(xùn)等。學(xué)生在實訓(xùn)操作平臺上，仿若進入生產(chǎn)現(xiàn)場，急切的想了解實際生產(chǎn)，帶著渴望進行生產(chǎn)設(shè)備的操作，進入主動學(xué)習(xí)的良性循環(huán)中，理論與實際生產(chǎn)的結(jié)合，提高了動手操作能力及學(xué)習(xí)力，也提高了創(chuàng)新能力及解決工程問題的能力。如：乙醇-水精餾實訓(xùn)操作平臺，由于廠家安裝時的疏忽，將精餾塔塔釜與重組分產(chǎn)品罐的連接管路安裝的高于釜內(nèi)液位，在進行連續(xù)精餾操作時，重組分產(chǎn)品不能引入產(chǎn)品罐，無法進行連續(xù)生產(chǎn)。反復(fù)與廠家溝通，因改裝較困難，廠家一直未能解決。學(xué)生們在進行實際操作時，老師就地取材，將精餾操作設(shè)備當(dāng)作安裝失敗的例子，教育學(xué)生搞工程一定要考慮周全、反復(fù)核驗、慎之又慎、精益求精。同時，要求學(xué)生提出解決問題的方法。同學(xué)們經(jīng)過深入的分析思考、討論、驗證，提出了兩種可行的方案。其中一種方案尤其值得肯定。16級學(xué)生苗志強等進行詳細觀察、研究了實訓(xùn)平臺全部的管路系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)重組分產(chǎn)品罐通過管道與一臺真空泵相連，提出將產(chǎn)品罐抽真空(根據(jù)精餾時的操作參數(shù)等，確定產(chǎn)品罐的真空度)，重組分產(chǎn)品以一定的速率流入產(chǎn)品罐，精餾生產(chǎn)得以連續(xù)穩(wěn)定地進行。學(xué)生的動手能力、解決實際工程問題的能力及創(chuàng)新能力都有了極大的提高。實訓(xùn)平臺也為學(xué)生從實驗順利過渡到生產(chǎn)實習(xí)提供了強有力的訓(xùn)練保障和技術(shù)支撐。

4 化工類專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)基地(平臺)的建設(shè)

對學(xué)生而言，工程教育認(rèn)證的目的是工程學(xué)位(學(xué)歷)和工程師資格得到國際認(rèn)可，可以參與國際項目、參與跨國團隊工作等。其最終目的仍是提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的能力，而工程生產(chǎn)現(xiàn)場才真正能使學(xué)生得到更為實實在在的鍛煉，發(fā)生質(zhì)的飛躍。工程生產(chǎn)現(xiàn)場也是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要場所，因此實習(xí)基地的開發(fā)和建設(shè)尤為重要[4]。學(xué)校必須與化工、環(huán)工等企業(yè)建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，使之成為學(xué)校的校外實習(xí)基地。幾年來，學(xué)院在實習(xí)基地建設(shè)方面做了大量的工作，也取得了一定的成效。譬如：洛陽市瀍河污水處理廠、洛陽石化工程公司煉制廠、洛陽環(huán)保工程公司、河南科學(xué)院科高輻射化工科技有限公司等等。同學(xué)們在實習(xí)過程中，從生產(chǎn)配料、生產(chǎn)工藝到設(shè)備的操作、運行以及管路的布置等，都一一認(rèn)真學(xué)習(xí)，將所學(xué)理論與生產(chǎn)實際進行比較，發(fā)現(xiàn)有相符也有不相符的地方。對于不符合的地方，同學(xué)們詢問師傅再經(jīng)查資料、討論、思考，找到答案并徹底理解，做到融會貫通。就是在這樣一點一滴的積累中，同學(xué)們學(xué)習(xí)興趣愈濃，分析問題解決工程問題的能力及創(chuàng)新能力越來越強，提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力。學(xué)生實習(xí)過程中提出的問題反過來促使企業(yè)的師傅、員工進行更深入的思考，技術(shù)水平也日趨完善。使學(xué)院與企業(yè)之間的聯(lián)系更加緊密，企業(yè)在學(xué)生實習(xí)的過程中，通過觀察、了解學(xué)生，也為企業(yè)物色到了較滿意的員工，實現(xiàn)了學(xué)生就業(yè)、企業(yè)用人的良性循環(huán)。

5 結(jié) 語

化學(xué)工程實驗、實訓(xùn)、實習(xí)平臺的建設(shè)，構(gòu)成了完整的循序漸進遞進層次的實踐教學(xué)體系。保證了學(xué)生可以獲得系統(tǒng)實驗技能及工程實踐的訓(xùn)練[5]。學(xué)生通過實驗練就扎實的基本實驗技能，通過綜合實訓(xùn)提高實踐動手能力，通過生產(chǎn)實習(xí)提高解決實際復(fù)雜工程問題的能力及創(chuàng)新能力。為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)及工程專業(yè)的認(rèn)證提供了有力的保障。同時，也為教師的實驗教學(xué)、科研工作提供了有利的條件。如新冠肺炎疫情期間，學(xué)院教師利用精細化學(xué)品實訓(xùn)平臺，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試配方，成功生產(chǎn)了符合要求的消毒殺菌洗手液，供全校各單位使用，為打贏疫情防控保衛(wèi)戰(zhàn)做出了一定的貢獻。