化工實(shí)訓(xùn)模式轉(zhuǎn)型發(fā)展的研究與實(shí)踐

呂營

中國擁有全球經(jīng)濟(jì)總量最大的化工產(chǎn)業(yè)，同時擁有數(shù)量最大的從業(yè)者隊(duì)伍以及規(guī)模最大的后備人才培養(yǎng)體系。近十年來，我國石油和化工行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，始終保持著對各類專門人才的旺盛需求，拉動了相應(yīng)專業(yè)教育的發(fā)展。隨著國內(nèi)化工市場的變化和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，化工行業(yè)對人才的需求也在不斷的調(diào)整。首先，新一輪的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，一批新項(xiàng)目相繼開工建設(shè)，這些新建項(xiàng)目要求畢業(yè)生必須在短時間內(nèi)適應(yīng)崗位要求，確保新建項(xiàng)目能如期投產(chǎn)；其次，傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)利潤空間不斷受到擠壓，企業(yè)要求就業(yè)者必須具備更加熟練的操作技能，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗，保持企業(yè)的競爭優(yōu)勢；再次，對于大批處于“次要勞動力市場”的精細(xì)化工企業(yè)而言，更希望就業(yè)者具備相對完備的技能，以降低其人才培訓(xùn)的成本。顯而易見，隨著化工產(chǎn)業(yè)的升級和變遷，對技能型人才培養(yǎng)提出了更多的要求，而實(shí)訓(xùn)基地作為連接學(xué)校實(shí)踐教學(xué)和企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)之間的橋梁，自然成為職業(yè)教育質(zhì)量的保障。

一、從“會操作”到“熟練操作”---傳統(tǒng)化工實(shí)訓(xùn)模式難以突破的瓶頸

化工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工藝過程復(fù)雜，單是精餾、干燥等化工單元操作實(shí)訓(xùn)設(shè)備，其體量就已足夠龐大。而且，隨著我國化工、石油化工和煉油企業(yè)的發(fā)展，在實(shí)訓(xùn)的硬件設(shè)施上，力求建立典型的流程級、規(guī)?；瘜?shí)訓(xùn)裝置，對學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地的空間提出更高的要求，加上隨之而來的設(shè)備造價和實(shí)訓(xùn)耗材成本高的壓力，使得化工實(shí)訓(xùn)設(shè)備臺套數(shù)往往較少，直接造成學(xué)生訓(xùn)練機(jī)會的減少。

化工行業(yè)屬于過程性制造業(yè)，生產(chǎn)流程長，一個實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要多道工序，甚至十幾道工序才能完成，且中間不能停車，單次實(shí)訓(xùn)耗時較長。因此，化工專業(yè)的實(shí)訓(xùn)同樣受到項(xiàng)目周期的嚴(yán)重制約。

除此之外，學(xué)生的實(shí)訓(xùn)只能在課內(nèi)進(jìn)行，學(xué)生實(shí)訓(xùn)時間的不足，造成學(xué)生實(shí)際操作機(jī)會非常有限，技能水平提升遇到瓶頸，培養(yǎng)出的學(xué)生僅僅是有條件的“會操作”，而不是“熟練操作”，與行業(yè)的要求相差甚遠(yuǎn)。因此，在臺套數(shù)少、實(shí)訓(xùn)周期長兩個難以改變的客觀因素之外，延長實(shí)訓(xùn)基地開放時間，組織課外實(shí)訓(xùn)，彌補(bǔ)單純課內(nèi)實(shí)訓(xùn)的不足，已成為當(dāng)務(wù)之急。但因此勢必會顯著增加教師實(shí)訓(xùn)基地管理、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)的工作量，這在專業(yè)教師比較缺乏、教學(xué)壓力大的情況下，顯然是不可持續(xù)的，亟需改造原有實(shí)訓(xùn)基地、探索新的實(shí)訓(xùn)方式來突破制約瓶頸。

二、“自助式”實(shí)訓(xùn)——基于信息技術(shù)的化工實(shí)訓(xùn)模式

相對其他產(chǎn)業(yè)，化工生產(chǎn)中工藝條件的自控設(shè)備比較成熟，自動化程度高，成為化工實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)轉(zhuǎn)型的前提；而信息技術(shù)的發(fā)展，又為化工實(shí)訓(xùn)模式的轉(zhuǎn)型提供了足夠的技術(shù)支持。高校要通過集成現(xiàn)代信息技術(shù)與化工裝備技術(shù)，使傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)模式向“自助式”化工實(shí)訓(xùn)模式轉(zhuǎn)型變成可能。

所謂“自助式”化工實(shí)訓(xùn)模式，是指在沒有教師指導(dǎo)的情況下，學(xué)生借助“自助實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”在基于模擬仿真技術(shù)的實(shí)訓(xùn)裝置上，進(jìn)行自主訓(xùn)練的實(shí)訓(xùn)模式。反復(fù)訓(xùn)練、長期積累、不斷體驗(yàn)和感悟，是專業(yè)實(shí)踐技能形成的重要基礎(chǔ)，“自助式”化工實(shí)訓(xùn)模式建設(shè)正是以此為出發(fā)點(diǎn)，努力為學(xué)生創(chuàng)造更多實(shí)踐動手的條件和機(jī)會。其主要目標(biāo)是將學(xué)生的實(shí)訓(xùn)活動由過去單一的課內(nèi)進(jìn)行延伸到課外，使學(xué)生有更多的機(jī)會和時間到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行崗位技能訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)由“會操作”向“熟練操作”的轉(zhuǎn)變。

1.基于冷態(tài)模擬技術(shù)的化工實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計

化工仿真實(shí)訓(xùn)軟件操作方便、耗能少，可以有效規(guī)避化工實(shí)訓(xùn)中的安全隱患，在化工職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用，易于實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。然而，單純的計算機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)，無法訓(xùn)練對現(xiàn)場裝置幾何空間概念的把握和對操作設(shè)備與部件的操作力度、動態(tài)時機(jī)的把握，更會失去對現(xiàn)代工業(yè)的敬畏，如此的技能人才培養(yǎng)難以滿足企業(yè)要求。

信息技術(shù)發(fā)展為化工實(shí)訓(xùn)教學(xué)難題的破解提供了新的思路，即將化工實(shí)訓(xùn)的硬件與信息技術(shù)融合，創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)一線裝備水平相匹配的實(shí)訓(xùn)環(huán)境?；诶鋺B(tài)模擬技術(shù)的仿真實(shí)訓(xùn)裝置，使現(xiàn)場裝置與仿真軟件聯(lián)合成一體，把設(shè)備現(xiàn)場操作點(diǎn)的動作、儀表現(xiàn)實(shí)與模擬數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換。例如，把現(xiàn)場裝置中閥門的轉(zhuǎn)動變換為模擬電信號，采用數(shù)字控制技術(shù)將現(xiàn)場操作點(diǎn)的模擬信號實(shí)時采集，并傳送到上位計算機(jī)的數(shù)學(xué)模型中。另一方面，把數(shù)學(xué)模型的運(yùn)算結(jié)果通過轉(zhuǎn)換變成模擬電信號，并傳送到現(xiàn)場裝置中的各種儀表上進(jìn)行模擬與數(shù)字多種方式的實(shí)時顯示。

由于實(shí)訓(xùn)裝置是在“無物理化學(xué)過程”的狀態(tài)下運(yùn)行，裝置本身沒有任何真實(shí)進(jìn)出物料，因此，還需要對化工生產(chǎn)的工藝現(xiàn)象通過仿真軟件模擬，在現(xiàn)場裝置上，呈現(xiàn)出“真實(shí)”的工藝現(xiàn)象，并將這些模擬參數(shù)送至DCS（部分參數(shù)還需送至現(xiàn)場儀表顯示）。通過仿真工藝現(xiàn)象，培訓(xùn)者可以進(jìn)行冷態(tài)開車、正常停車、正常生產(chǎn)維護(hù)等操作培訓(xùn)，讓受訓(xùn)者感受到的是一個完全“真實(shí)”的工業(yè)化工裝置在運(yùn)行中。

基于冷態(tài)模擬技術(shù)的實(shí)訓(xùn)裝置，綜合“現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)”的工程感與“仿真實(shí)訓(xùn)”環(huán)保、便捷的優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主實(shí)訓(xùn)和“自助式”實(shí)訓(xùn)模式構(gòu)建奠定了硬件基礎(chǔ)。

2.基于信息技術(shù)的“自助實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”的構(gòu)建

“自助式”實(shí)訓(xùn)模式建設(shè)是一個系統(tǒng)化的工程，除合理的實(shí)訓(xùn)裝置之外，實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)系統(tǒng)、有害操作預(yù)警與保護(hù)系統(tǒng)等配套的“自助實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”的建構(gòu)也是實(shí)現(xiàn)“自助式”實(shí)訓(xùn)模式建設(shè)的關(guān)鍵。后者為自主實(shí)訓(xùn)提供了高效、實(shí)用的管理平臺。

（1）實(shí)訓(xùn)場地和實(shí)訓(xùn)設(shè)備使用權(quán)限管理系統(tǒng)

基于比較成熟的“微機(jī)自動識別技術(shù)”，設(shè)置實(shí)訓(xùn)場地進(jìn)入和實(shí)訓(xùn)設(shè)備操作權(quán)限。前者通過安裝翼閘通道閘機(jī)對進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場地人員的身份進(jìn)行識別和控制，后者則是通過將每臺實(shí)訓(xùn)設(shè)備主電源控制開關(guān)與門禁系統(tǒng)連接，以達(dá)到對實(shí)訓(xùn)設(shè)備啟動權(quán)限進(jìn)行管理的目的。該系統(tǒng)主要包括信息采集、傳輸、識別與控制等幾部分，學(xué)生憑專有自助實(shí)訓(xùn)IC卡可在指定的時間范圍內(nèi)進(jìn)入實(shí)訓(xùn)場地，在授權(quán)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備上進(jìn)行操作訓(xùn)練，操作者姓名、進(jìn)入與離開實(shí)訓(xùn)場地的時間等相關(guān)信息將會自動記錄于系統(tǒng)之中。（見圖）

（2）實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)系統(tǒng)

“自助式”實(shí)訓(xùn)的主要特點(diǎn)是在現(xiàn)場沒有指導(dǎo)教師的情況下，學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行操作訓(xùn)練，因此需要建立一整套的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)系統(tǒng)，以幫助學(xué)生解決實(shí)訓(xùn)過程中可能遇到的問題。實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)系統(tǒng)涵蓋了實(shí)訓(xùn)流程指導(dǎo)、設(shè)備構(gòu)成與操作說明、異常問題解決方法、安全措施等內(nèi)容，表現(xiàn)形式有微課、文字講解、課件演示等，學(xué)生可以在實(shí)訓(xùn)設(shè)備主控計算機(jī)上調(diào)閱、學(xué)習(xí)。

（3）有害操作預(yù)警與保護(hù)系統(tǒng)

為防止學(xué)生因操作不當(dāng)出現(xiàn)事故，保證學(xué)生及實(shí)訓(xùn)設(shè)備的安全，有害操作預(yù)警與保護(hù)系統(tǒng)的建立尤為重要。在實(shí)踐中，隨機(jī)抽取30名學(xué)生，長期觀察、記錄、分析他們在各個實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)、步驟中實(shí)際存在的有害操作和不規(guī)范行為，整理出學(xué)生有害操作清單。在此基礎(chǔ)上，針對不同類型實(shí)訓(xùn)設(shè)備分別設(shè)計、安裝危險操作報警聯(lián)鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)訓(xùn)裝置運(yùn)行中相關(guān)參數(shù)變化情況提前預(yù)警危險趨勢，并自行啟動聯(lián)鎖裝置，停止設(shè)備運(yùn)行，有效防止安全事故的發(fā)生。

（4）化工實(shí)訓(xùn)綜合評價系統(tǒng)

建立實(shí)訓(xùn)綜合評價系統(tǒng)，是自主實(shí)訓(xùn)形成“閉合回路”的重要環(huán)節(jié)。開發(fā)能夠進(jìn)行“過程性”和“結(jié)果性”評價的實(shí)訓(xùn)評價系統(tǒng)，同時對實(shí)訓(xùn)裝置關(guān)鍵操作點(diǎn)的部件進(jìn)行改造，使這些部件因操作而狀態(tài)發(fā)生變化的信息能夠被評價系統(tǒng)識別。借助評價系統(tǒng)給出的每個操作環(huán)節(jié)評價結(jié)果及綜合成績提示，學(xué)生可以及時改進(jìn)實(shí)訓(xùn)過程存在的不足，不斷提高技能操作水平。

3.“自助式”實(shí)訓(xùn)模式的運(yùn)行

“自助式”實(shí)訓(xùn)安排在學(xué)生的課外時間進(jìn)行，一般設(shè)置時間段，分別是周一至周四每天下午第七、八節(jié)課及晚自習(xí)時間，實(shí)訓(xùn)基地開放時間由原來的每天6小時增加到10小時。在具體實(shí)踐上，選定特定的實(shí)訓(xùn)對象，建立對應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，保障“自助式”實(shí)訓(xùn)模式的順利實(shí)施。

（1）確定“自助式”實(shí)訓(xùn)的對象

“自助式”實(shí)訓(xùn)主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生在會操作的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)一步訓(xùn)練，達(dá)到熟練操作的程度。因此，參加“自助式”實(shí)訓(xùn)的對象應(yīng)是完成了教學(xué)計劃規(guī)定的實(shí)訓(xùn)任務(wù)、具備一定操作基礎(chǔ)的學(xué)生。學(xué)生提前報名預(yù)約，教師予以審核確定。實(shí)訓(xùn)基地根據(jù)實(shí)訓(xùn)學(xué)生人數(shù)情況給每個學(xué)生安排好實(shí)訓(xùn)時間和實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，將相關(guān)信息錄入自主實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)和學(xué)生的自助實(shí)訓(xùn)IC卡，學(xué)生憑此卡在規(guī)定的時間范圍內(nèi)進(jìn)行自助實(shí)訓(xùn)。

（2）建立“自助式”實(shí)訓(xùn)組織機(jī)構(gòu)

信息技術(shù)的發(fā)展雖然為自主實(shí)訓(xùn)提供了技術(shù)上的支持，但在實(shí)際教學(xué)中，由于中職學(xué)生普遍年齡偏小，要考慮其自我管理和自我約束能力較弱的問題。因此，為保障“自助式”化工實(shí)訓(xùn)順利實(shí)施，要建立與之適應(yīng)的自助實(shí)訓(xùn)組織機(jī)構(gòu)。成立由專業(yè)教師組成的自助實(shí)訓(xùn)管理組織，負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)設(shè)備預(yù)檢、耗材準(zhǔn)備及自助實(shí)訓(xùn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控等工作；建立自助實(shí)訓(xùn)的學(xué)生自我管理組織，協(xié)助學(xué)校對自助實(shí)訓(xùn)過程進(jìn)行管理。

三、專業(yè)發(fā)展的新優(yōu)勢---“自助式”化工實(shí)訓(xùn)模式運(yùn)行成效分析

“自助式”化工實(shí)訓(xùn)模式的建立與運(yùn)行，撬動了實(shí)訓(xùn)設(shè)備效能的提升，放大了教學(xué)資源優(yōu)勢，取得良好成效，為專業(yè)發(fā)展注入了新的活力。

1.增強(qiáng)了專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)的能力

“自助式”化工實(shí)訓(xùn)的開展，有效提高了學(xué)生操作技能水平，培養(yǎng)了學(xué)生我管理、自我約束等能力，綜合職業(yè)素養(yǎng)得到全面提升，促進(jìn)學(xué)生“從學(xué)校到工廠的過度”，為企業(yè)化工操作崗位高技能人才來源提供了有效保障。

2.實(shí)現(xiàn)了評價模式的創(chuàng)新

“自助式”化工實(shí)訓(xùn)的開展，有效推動了評價模式改革。實(shí)訓(xùn)綜合評價系統(tǒng)引入經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)的考核概念，以企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益核心要素為模型而建立，不局限于單一產(chǎn)品質(zhì)量考核，而是對生產(chǎn)效率、原材料消耗、能源消耗等經(jīng)濟(jì)效益核心要素的綜合考量；同時，借助信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)評價手段的創(chuàng)新，有效解決了以往化工實(shí)訓(xùn)考核因工藝過程變量多、周期長而導(dǎo)致考核過程不完整、考核結(jié)果不客觀等問題。

3.提高了實(shí)訓(xùn)基地的信息化管理水平

隨著政府支持力度的加大，學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地規(guī)模也在迅速擴(kuò)大，實(shí)訓(xùn)設(shè)備種類、數(shù)量迅速增加，實(shí)訓(xùn)基地的管理難度日益加大?！白灾健被?shí)訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，可以有效提高實(shí)訓(xùn)基地信息化管理的水平，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備效能的同步提升?！?/p>

（責(zé)編 周繼平）