化工装置仿真技术在石油化工课程应用的实践——以《MTBE装置仿真技术》课程为例

路克鹏，范传凤

(山东化工职业学院，山东 潍坊 261000)

1 背景

1.1 高职石油化工技术专业学生学习现状

石油化工技术专业是以石油和天然气为原料，生产基本有机化工原料和化工产品，培养和输送高技能专门人才的专业。本专业毕业生主要面向石油化工、石油加工企业，从事一线生产装置操作、管理、营销、实用技术开发等相关工作[1]。学校根据石油化工企业及岗位技能需求，围绕人才培养目标，制定石油化工技术专业人才培养方案，设置公共基础课、专业基础课及专业技能课等课程，同时制定化工仿真实训和校企合作、跟岗实习等实践课程。实践教学环节更加注重培养学生的动手能力，培养学生发现问题、提出问题和分析解决问题的能力；同时，有利于培养学生的工程意识和现场意识，提前熟知本行业的工作环境。但石油化工企业具有有毒、有害及危险性大的特点，学生进入企业实践存在较多不安全因素，因此亟需通过化工仿真的形式来提升石油化工技术专业学生技能水平。

1.2 石油化工装置仿真技术应用现状

石油化工装置仿真技术是依托仿真软件平台，通过计算机模拟成套化工装置生产操作的过程。化工仿真技术具有可避免事故的发生的优势，可将化工仿真技术应用于教学实践中，可以提高学生实践动手能力，增强教师教学效果[2]。典型的化工装置工艺的学习，是把所有的学习内容都贯穿于工艺流程当中[3]，按照实际岗位的要求，提升学生的技能水平。目前化工企业都会通过针对性的化工装置仿真培训，对员工进行上岗培训和考核。在高职石油化工技术专业学生的培养过程中，通过石油化工装置仿真技术的应用，在重视专业理论学习的同时，注重学生实践动手能力的培养，以及对化工装置整体的认识。

1.3 MTBE装置仿真技术在教学中的应用

MTBE装置(甲基叔丁基醚生产装置)是石油加工行业中，液化石油气深加工的一个重要生产装置，该装置相对常减压装置、催化裂解装置、催化重整装置等石油化工装置，具有流程短、工艺简单、设备易操作等特点，因此该装置适合缺乏化工实际工作经验的高职石油化工技术专业学生进行仿真练习。MTBE装置仿真软件，是以大型石化企业实际生产工艺为模型，进行设计和编写的，因此具有较强的拟真性。通过MTBE仿真装置的学习，学生可将所学化工知识用于具体生产实践，直观的认识MTBE装置操作的要领和步骤，掌握MTBE生产装置设备的控制特点和典型单元工艺流程，加深对石油化工生产基本原理的认识和理解。通过化工仿真操作、化工设备实操以及顶岗实习的结合，提高学生的理论水平和实践技能，最终达到最优的教学效果。

2 MTBE装置仿真教学实践

2.1 《MTBE装置仿真技术》课程建设

《MTBE装置仿真技术》是以石化企业中的MTBE生产装置为切入点，充分利用化工仿真软件资源，系统的学习计算机控制化工生产的概况、特点及其发展方向。学生通过学习，掌握MTBE装置仿真DCS(Distributed Control System)集散控制系统，通过控制画面及其各种阀门操作基本方法，掌握MTBE反应原理、生产工艺流程及各类工艺设备、控制仪表的特点等，初步具备石油化工企业20万t/a MTBE生产装置的开车、停车及事故处理的能力。

《MTBE装置仿真技术》课程建设实施步骤：首先，专业教师深入行业进行职业岗位调研，获得行业岗位职业标准和技能要求；其次，结合MTBE生产装置任务分析，以岗位需求为依据，以职业能力为主线，得出职业能力需求；再次，基于工作过程开发与设计，以工作过程为基础，以工作实践为起点，设计出本课程的教学大纲及教学任务(见表1)；然后，课题组依据课程标准，组织开发设计课程教学所需的各类教学资源等；另外，依托仿真软件平台，依据课程标准和教学资源进行教学过程设计，采取项目引导-任务驱动等教学方法进行教学实践；最后根据学生的学习效果与反馈，专家小组的意见等进行不断的修正与完善。

表1 《MTBE装置仿真技术》课程教学任务

表1(续)

2.2 《MTBE装置仿真技术》课程教学

(1)教学过程中，创设工作情境，充分利用仿真平台“单机练习”和“联网考核”两种模式，让学生进行各种岗位操作，重点对冷态开车、正常停车、事故处理进行反复操作训练；通过MTBE装置仿真提高学生对化工过程的理解能力，使其初步形成化工生产过程的分析能力和岗位技能，为适应工作岗位打下良好基础。

(2)以学生为主体，教师为主导，坚持理论与实践相结合，在完成任务的同时，引领学生做中学、学中做，让学生在完成具体“项目”的行动过程中，来构建相关理论知识。

(3)教学过程中，利用仿真软件、多媒体等教学资源，鼓励学生勤于上网和图书馆搜寻教学相关信息。关注MTBE装置技术、工艺、设备发展趋势，贴近生产现场。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生的职业能力和创新精神。

(4)改革传统的学生评价手段和方式，关注学生能力培养。采用课程综合考核评价体系，制定科学合理的评价标准，遵循能力本位、开放式考核及过程化考核原则。

3 结论

《MTBE装置仿真技术》课程弥补了化工单元仿真操作练习的不足，提高学生对化工生产过程的理解，使学生初步形成化工生产过程的分析能力和岗位技能，使学生初步具备石油化工企业20万t/aMTBE生产装置的开车、停车及事故处理的能力。形成了遵循能力本位、开放式考核及过程化考核原则的课程评价体系和标准。