高校化工专业生产实习的教学模式探索

＊杨峻 向丽 宣爱国 吴广文

（1.武汉工程大学邮电与信息工程学院 湖北 430073 2.武汉工程大学 湖北 430073）

引言

生产实习是高校化工专业最重要的教学实践课程，属于工科高等院校教学过程中不可或缺的环节，通过有效的生产实习可进一步提升学生固有的理论知识，培养理论联系实践的能力，加强学生分析问题、解决问题、实践创新的能 力[1]。化工专业生产实习的必要性毋庸置疑，现阶段生产实习中存在问题比如缺乏校企共建产学研基地和虚拟仿真实训基地、实验室等，便是高校急需解决的难题[2]。

各高校化工专业生产实习的实践课程亟待变革转型，为解决目前面临的严峻现实问题，确保化工专业学生高质量完成生产实习课程，分析了传统的化工专业生产实习的教学模式，贯彻高等院校应用型人才培养方式的改革精神，结合“线上+线下”教学模式，探索出新型的生产实习教学研究方案[3]。

1.传统高校化工专业的生产实习

化工专业学生的生产实习一直以来都受到工科院校的高度重视。生产实习厂区通常会选择校址附近的知名化工厂，众多化工厂涵盖了包括无机化工、有机化工、生物化工和精细化工四大类产品所囊括的上万种细分产品。

该专业学生一般会在化工企业实习基地接受为期3-4周的集中学习，学生融入厂区环境，切实感受理论转化为实践的过程。目前传统的生产实习方式已逐渐被时代洪流所淘汰，化工专业学生的实践课程学习效果会大打折扣。高等院校固有的传统生产实习教学模式能带领学生切身体验真实的生产实习环境，但存在些许弊端，现以武汉工程大学邮电与信息工程学院的实习情况为例对现状稍加探讨。

(1)生产实习中学生的积极主动性不高

化工生产实习的主题对象是临近毕业的应届大学生，而大多传统生产实习课程的开展处于学生毕业季时期，大学生无一不面对就业难题，亦或考公、考研复试等，精力有限，导致学生对企业生产实习力有不逮，无法全身心投入。学生难以积极主动配合实习指导老师安排，会在生产实习期间专注思考忙碌自己的事务，无暇顾及生产车间的相关实习内容，走马观花式地游走于生产车间[4]。实习期间木讷呆滞，不提问、不动脑、不把生产实习作为一门重要的实践课程，实习结束后草草完成实习报告、实习笔记，所学所得甚少。

(2)生产实习的经费投入不足

高校对化工专业的生产实习经费投资有限，批量的学生在整个企业生产实习过程中涉及到大额的实习费、交通费、住宿费、餐饮费等项目的开销，高校虽对每个参加生产实习的学生会有一定的补贴，但大部分开支需要学生个人承担，生产实习时间过长会加重学校与学生的经济负担，同时也对企业生产进度造成一定影响[5]。因此大部分高校的化工生产实习一般缩减到3～4周，然而这么短时间内需要学生掌握生产实习各环节内容，再刨去大量攥写生产实习报告和实习笔记的时间，并没有充足的时间留给学生去消化并掌握生产实践内容。

(3)生产实习受限于技术保密

随着企业逐步走向市场化，我国大学生的化工生产实习环境越来越受到限制，从技术保密层面和学生安全问题来综合考量，知名企业对待大学生进入企业进行生产实习的接纳度愈发降低，学生在化工生产实习过程中“能看不能动”，大多数时间都在“参观”，却难以真正参与生产实践[6]。在整个生产实习过程中，更多的是工程技术人员及实习指导老师在讲解，学生只能被动地接收信息，机械记忆相关工艺过程，知其然而不知其所以然，难以培养学生的举一反三及创新实践能力。

(4)生产实习受限于教师实践经验的缺乏

部分高校带队的实习指导老师都是刚离开校园再步入校园的年轻老师，他们精通化工相关理论知识，但缺乏企业生产实习的相关实操经验，当书本上的设备图成千上万倍放大后，如若没有丰富的厂区经历，可能会有“不是厂区真面目，只缘身在此厂中”的错觉，难以解答学生在生产实习中提出的一些疑问[7]。

基于上述各种客观因素，学生在传统的化工实习过程中由于实习时间受限，实战操练不足，缺乏有效引导，学习较为被动，实习收效甚微。传统生产实习的教学模式难以将所学化工理论知识与企业工艺过程高效结合，生产实习作为理论联系实践的桥梁，如何让化工专业学生从虚拟的理论国度到达真实生产世界的彼岸？

2.化工生产实习的教学模式探索

高校化工专业生产实习的诸多弊端给各大高校及化工专业实习指导老师带来了较大压力，为保证化工专业学生能够高质量完成生产实习任务，深入贯彻高校应用型人才培养的教育教学改革精神，须积极探索新时期化工生产实习的教学新模式。

(1)线上与线下实习齐头并进

积极展开“线上+线下”相结合的新教学模式是契合当下教育环境要求的新策略。化工专业学生在进入正式生产实习之前，在校内“线上”预习实习课程，中国大学MOOC（慕课）、学堂在线等37所优秀教学平台，向全国高校免费开发超过4.1万门网络在线课程，其中包含了大量适用于各专业的优质课程及虚拟仿真实验课程[8]。线上开展化工企业专家讲座，连线厂区技术人员进行直播讲解并与学生互动，深化化工专业知识包括化工安全教育知识、工业生产的基本方法、典型生产工艺、生产自动化控制和化工装置设备等，助力学生完成生产实习的预实习报告。

仿真是采用物理模型或数学模型来模仿实际系统代替实际操作系统进行实验和研究，进行产品设计和制造中的常用技术手段。仿真实习也是目前众多工科院校公认的高效的、先进的现代化模拟实习手段[9]。化工仿真采取CAI教学模式，使学生身临其境地感受并掌握化工生产操作，提高学生的感性认识，激发了学生的学习积极性。同时仿真软件设置的报警系统能提高学生安全意识，让教师三令五申的安全问题铭刻于心。

天津大学针对化工专业学生，开设了一门《化工生产虚拟仿真实习》的课程，该课程通过逼真的工业化学现场仿真模拟训练，提升学生自主研究思考，勇于生产实践创新的能力，切实利用线上丰富的仿真教学资源，是改善高校的实践类课程的良好选择。

图1 东方仿真软件精馏塔DCS图

理论课与仿真课搭配教学，在接触了解理论基础后及时仿真教学，由抽象到具体，理论到实践，融会贯通，活学活用。传统的化工生产实习节奏或可受到干扰，但仿真实习不受时间与空间的限制，成为了各大高校培养化工专业学生生产实习技能的主要教学模式。

图2 Aspen plus软件模拟环己烷生产流程

待“线下”进厂实习时，因为有了线上学习的知识沉淀，学生很容易看懂工艺流程图，在技术人员的指导下，结合厂区实况设备布置，可以轻松掌握工艺核心内容。生产实习指导老师可指导学生利用化工过程模拟与优化软件Aspen plus对实习工艺进行物料衡算和能量衡算、完成主要设备设计选型并与工厂生产实际情况对比，探索如何利用Aspen plus对现有工艺优化改进，对现有设备实现优化升级。“线上”所学理论皆能在“线下”得到验证，且能对“线下”工艺及设备提出优化方案，创新能力得到大幅度提升。在此“线上+线下”的双重教学模式下，能培养出专业知识宽厚、计算机应用能力强、工程素养和实践能力兼备的应用型化工人才，炙手可热，前景宽广。

(2)加强建设校内实习基地

近年学院与湖北兴发化工集团、湖北三宁化工、湖北宜化集团、武汉药明康德等国内知名企业建立了良好的校企合作关系，大型化工企业或药企为化工专业学生提供了良好的生产实习平台与就业实习机会，化工专业学生无法批量进入定点化工企业进行传统生产实习，因此加强建设校企合作的校内实训基地是解决目前化工生产实习瓶颈期的重要任务。

校内实习基地的建设需要合作企业与学院内部通力合作来完成，引入相应的化工装置设备，尽可能还原企业生产基地。在此基础上，学校与合作企业要建立紧密的互助合作关系，确保化工专业生产实习稳定地发展推进[10]。

(3)倡导校企合作交流互动

校企合作不仅限于产品的共同研发、项目的配套跟进，“技术人员入校和高校教师入厂”亦是具有重大意义的知识糅合重组的过程，对于双方都大有裨益。技术人员长期在固定的工作岗位，精通在岗工艺，但很少能提出优化改进建议；高校教师对理论知识掌握透彻，但对理论转化为实践的环节稍有欠缺，需要深入到厂内和现场技术人员深入交流，方能得其精髓。加强校企合作交流互动，鼓励高校教师踏入厂区，双师型教师作为生产实习的指导老师才能更好地培养学生。

(4)完善生产实习课程评分考核机制

科学均衡的生产实习评分考核机制是评价学生学习成果的重要标准。化工生产实习一般分为三个阶段，第一个阶段是线下预习，学生通过仿真模拟软件、线上讲座及直播教学互动学习化工安全及生产工艺理论知识，完成预实习报告；

第二个阶段是厂区现场实习，在技术人员的指导下深入厂区各车间学习完整的工艺流程，完成生产实习报告；

第三个阶段是成果考核，完成实习答辩、期末考试。化工生产实习的具体考核标准，各部分考核占比为：预实习报告成绩占20%，现场实习表现占40%，仿真实习成绩占10%，答辩成绩占30%。合理的评分考核机制能有效引导学生在化工生产实习课程中均衡发展，促进学生综合能力的提升。

3.结论

高校化工专业生产实习不再依赖于传统的生产实习方式，新型的“线上+线下”教学模式是我们高校教师勇于变革、勇于创新后找到新方向，是打破化工生产实习僵局的良策。

在校内“线上”预习实习课程，掌握理论知识、熟知工艺流程，借助现代化模拟仿真软件及网上优质的仿真实习教育课程等有效辅助工具，模拟工厂控制环境、积累操作经验为“线下”适应工作岗位打下良好基础；开展校内实习基地建设，保证学生不受外界影响正常进行生产实习；倡导校企合作双方人才交流，“技术人员入校和高校教师入厂”让知识重组升华，碰撞出火花，拓宽技术人员的理论领域，增强高校教师实践经验；对参加化工生产实习的学生进行多方向多维度地成果考核，引导学生自主学习、高质量完成学习任务，打造化工工艺学-仿真模拟-进厂实习-工程设计-学科竞赛相结合的化工人才培养新模式，引入化工仿真软件作为串起五个过程的纽带，增强理论与实践之间的衔接性，形成一个有机整合体，培养出全面发展的人才。

该新型改革教育模式能切实推动化工生产实习的发展，我院一直注重应用型人才培养，努力推行新型的“线上+线下”生产实习培养模式是学院应用型人才培养的有效途径，为湖北乃至全国化工区域经济建设输送人才。