基于仿真实践教育平台的产学研一体化发展模式探索

王斅+贾学龙+杨双春

摘 要：文章以辽宁石油化工大学为例，分析了仿真实践教育现状，并从校内仿真职业化规范培养、仿真现场教学、创新意识培养平台搭建、科研成果仿真应用等方面提出改革建议，探索产、学、研一体化的协同发展模式。

关键词：仿真；实践教育；产学研一体化

中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）01-0082-02

近年来，各高校以《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》、《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》为指导，积极地推进仿真实践教学中心建设工作[1-2]，实现了普通实验设备无法完成的教学功能，以仿真的形式呈现了企业中具有高危风险、不可及不可逆环境、高耗能高成本等特点的真实生产环境，并能够在经济、安全的前提下完成操作训练，在提升高校学生实践能力方面发挥了巨大作用。但对于投入大量资金、耗费大量人力物力等资源建立起来的仿真实践中心来说，明显存在利用率不足、利用不充分的现象，对于在实践、教学、科研过程中如何全面合理化利用仿真设备等问题，还需要进一步探索。

一、仿真实践教育现状

辽宁石油化工大学结合自身石油化工为主的办学特色，依据教育部的总体部署，坚持“虚实结合，相互补充，能实不虚”的原则，以缩小比例的形式建立了石油化工产业链实物仿真实践教育基地，包含油气钻采、油气集输、石油加工、石油化工、精细化工五个仿真实训平台，覆盖了石油工业的上、中、下游主营业务，囊括了学校特色优势专业，为培养应用型石油石化人才奠定了坚实的基础。辽宁石油化工大学还陆续制订了相关教学计划，其中包括：（1）全校学生在大二学年增设仿真实践课程，针对石油化工产业链进行全流程认知实习，系统化了解各平台设备功能，使学生构建完整“石油石化人”思维模式；（2）部分工程类专业大四学生需要在仿真中心进行为期两周的生产实习并进行实际操作训练，弥补了以往实习只能看不能动手的短板。

二、基于仿真教育平台的产学研一体化发展

模式的构建

笔者结合实践教学过程，以辽宁石油化工大学石油化工产业链实物仿真教育为例，在对实物仿真装置深度了解的基础上，从校内仿真职业化规范培养、仿真现场化教学、创新意识培养平台搭建、科研成果仿真应用四方面提出改革建议。用以全面利用仿真设备优势，探索出一种产、学、研相互融合的一体化协同发展模式。

（一）注重校内仿真职业化规范培养

众多高校建立了仿真实践中心，将真实的生产环节引入学校，为学生参与实践工作提供了良好的平台，解决了实践教育环节的关键问题。从高校学生的培养效果来看，学生对理论知识、工作原理及工艺流程的认知能力得到提升，但是学生仍然未能深入融合到职业化环境中去，对于使用及操作平台装置的规范性方面仍需要进一步改进。针对这一问题，笔者提出如下两项建议：在实践教学环节引入相关行业标准培训教程作为教辅材料，用现场系统化教程来规范、细化学生每一项操作行为，形成良好的职业习惯，实现实践教学与企业生产的紧密对接。以辽宁石油化工大学仿真训练课程为例，例如指导学生进行“离心泵启动”实际操作训练时，可以选取石油石化行业《油品储运调和工标准化操作培训教材》中的离心泵操作规程作为训练内容，需要系统化的完成离心泵地脚螺栓紧固性检查、离心泵润滑油检查、盘车、开启离心泵入口阀、离心泵启动、电流电压检查、缓慢开启离心泵出口阀、检查管线安全性等一系列操作，而不能仅仅依靠现行教学中的“按下启动键”完成操作；增设HSE（健康、安全、环境）事故演习训练环节，相关工程领域的生产企业都需要制定《HSE管理手册》，并针对安全隐患定期开展HSE事故演习，以保证现场事故发生时人、财、物等损失降到最低。在仿真训练中加入此类课程，可使学生掌握危险事故的防治方法，在事故发生时有条不紊地依据预定方案开展救援行动，切实有效地保护自身及设备安全，这也是现代教育应尽的责任。

（二）运用仿真现场化教学方式

我国高校目前的教育体系中实行理论课与实践课并行的管理规定，即学生需要分别完成理论课程和实践课程的学习。所谓的“理论联系实际”是在理论学习结束后再去完成实践课程，相互间缺少动态关联性。工程学科涉及的是应用领域，而该类别的理论课教师往往需要在指定的教室利用PPT、板书等形式完成课程的教学任务，仅凭这些教学手段学生们很难理解庞杂的设备内部结构及工质运行原理，这种向学生脑子里“灌知识”的教学过程显得枯燥乏味不能激发学生们的学习热情。对此可以采取以下方式解决：结合学校课程情况采取仿真现场化教学方式使课堂走向开放，将部分工程领域的理论课程授课地点安排至仿真实践中心，结合现场设备动态运行情况及内部结构的实体展示讲解理论知识，充分调动学生感官体验，轻松掌握复杂的理论知识点。例如，工程类高校普遍会学到的“水套加热炉”知识点，可以采用在仿真实践中心现场化教学的方式授课。首先，实践指导教师带领学生们打开水套加热炉入孔，设备内部的沸腾管、走油盘管等结构以及换热介质的流动线路等内容一目了然。其次，边观察设备边聆听理论教师讲解，结合设备实体学习它的组成结构及功能原理。最后，由实践指导教师带领学生完成水套加热炉模拟运行等操作训练。教学内容一气呵成，这种仿真中心现场教学的开放教育模式，能够真正实现理论和实践的深度融合。

（三）搭建创新意识培养平台

长期以来，高校的创新培养模式依靠课外选修、参加创新创业大赛来实现，且组织工作基本依靠学生工作部门、团系统等学生活动层面，形式上较为分散，并且在创新意识培养方面缺乏针对性和系统性[3]。为此，笔者建议以仿真实践为媒介搭建一个创新意识培养平台，主要体现在以下三个方面：（1）充分利用仿真实践中心资源，指导学生在完全掌握设备原理、工艺流程、使用方法的基础上，以节能、安全、环保、实用性等因素为创新切入点，逐渐引导学生深入思考可以促进设备性能提升的技术改造方案，在实践环节中主动发现问题、探索问题的缘由及解决方法，实现“手脑并用”；（2）指导教师在仿真实践教学中与学生充分互动，实行启发式、鼓励式的教学模式，以学生为主体发动他们主动寻找事物的本质规律，并在此基础上加入创新点，依据“授人以渔”的教学思路引导学生形成创新意识乃至创新思维；（3）针对工程学科特点，在仿真实践中心设立相应的创新课程，例如美国南加州大学的石油工程专业赫赫有名，得益于该专业特色课程“智能油田技术”对学生的长期培养，它是一种以工程实践为主导的创新创业课程，学生要在实践中探索油气田开发的新技术，由此学生整体创新意识得到充分提高、创新能力得到充分施展。

（四）加强科研成果的仿真应用

高校是承担科研任务的主要机构，但是一直存在着科研成果转化率低、产业化低的现象，据统计我国年平均科研成果转化率仅为10%左右、产业化比例仅为5%[4]，这与发达国家相比差距甚远。其原因体现在科研成果“不接地气”、与企业生产的实际需要脱节上，根源在于并没有针对企业的生产环节解决技术问题；或是缺少科研成果推广途径，存在手握成果“难求伯乐”的情况。针对此种情况，笔者结合仿真设备特点提出如下两点建议：（1）高校教师可通过仿真实践学习弥补缺少企业生产经验的短板，深入剖析企业的运营模式，并在这一基础上有针对性地开展科研工作，避免“空谈”、“空想”的现象，使科研工作真正落到实处。（2）在资金经费及设备条件满足的情况下，将科研成果在仿真实践中心进行小试、中试应用试验。一方面可为科研工作提供试验及展示的平台，能够使相关企业直接了解科研成果的具体性能，从而加速科研成果的转化；另一方面可实现学校仿真设施性能的不断完善。

三、结语

仿真实践教育作为一种全新的实践教育方式，为广大师生的实践教育活动提供了良好的场所，开创了创新能力培养的新机遇，为高校科研水平的整体提升创造了条件，推进了生产实践、日常教学、科研工作的一体化发展进程。然而我国的仿真实践教育还处在起步阶段，今后还有很长的路要走，希望通过改革的不断深入，让更多的师生、企业乃至社会从中受益。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于全面提高高等教育 质量的若干意见[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/sr- csite/A08/s7056/201203/t20120316_146673.html. 2012-03-16/2016-09-10.

[2]中华人民共和国教育部.教育信息化十年发展规划 （2011—2020年）[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/ srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html. 2012-03-13/2016-09-10.

[3]谢志远，刘元禄，夏春雨等.大学生创业创新精神培养的 对策研究[J].高教探索，2011，（1）.

[4]范立双.高校科研成果转化存在的问题及对策分析[J]. 中国高等教育，2007，（Z1）.