基于仿真實踐教育平臺的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展模式探索

王斅+賈學(xué)龍+楊雙春

摘 要：文章以遼寧石油化工大學(xué)為例，分析了仿真實踐教育現(xiàn)狀，并從校內(nèi)仿真職業(yè)化規(guī)范培養(yǎng)、仿真現(xiàn)場教學(xué)、創(chuàng)新意識培養(yǎng)平臺搭建、科研成果仿真應(yīng)用等方面提出改革建議，探索產(chǎn)、學(xué)、研一體化的協(xié)同發(fā)展模式。

關(guān)鍵詞：仿真；實踐教育；產(chǎn)學(xué)研一體化

中圖分類號：G640 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1002-4107（2017）01-0082-02

近年來，各高校以《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》、《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》為指導(dǎo)，積極地推進仿真實踐教學(xué)中心建設(shè)工作[1-2]，實現(xiàn)了普通實驗設(shè)備無法完成的教學(xué)功能，以仿真的形式呈現(xiàn)了企業(yè)中具有高危風(fēng)險、不可及不可逆環(huán)境、高耗能高成本等特點的真實生產(chǎn)環(huán)境，并能夠在經(jīng)濟、安全的前提下完成操作訓(xùn)練，在提升高校學(xué)生實踐能力方面發(fā)揮了巨大作用。但對于投入大量資金、耗費大量人力物力等資源建立起來的仿真實踐中心來說，明顯存在利用率不足、利用不充分的現(xiàn)象，對于在實踐、教學(xué)、科研過程中如何全面合理化利用仿真設(shè)備等問題，還需要進一步探索。

一、仿真實踐教育現(xiàn)狀

遼寧石油化工大學(xué)結(jié)合自身石油化工為主的辦學(xué)特色，依據(jù)教育部的總體部署，堅持“虛實結(jié)合，相互補充，能實不虛”的原則，以縮小比例的形式建立了石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實物仿真實踐教育基地，包含油氣鉆采、油氣集輸、石油加工、石油化工、精細(xì)化工五個仿真實訓(xùn)平臺，覆蓋了石油工業(yè)的上、中、下游主營業(yè)務(wù)，囊括了學(xué)校特色優(yōu)勢專業(yè)，為培養(yǎng)應(yīng)用型石油石化人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。遼寧石油化工大學(xué)還陸續(xù)制訂了相關(guān)教學(xué)計劃，其中包括：（1）全校學(xué)生在大二學(xué)年增設(shè)仿真實踐課程，針對石油化工產(chǎn)業(yè)鏈進行全流程認(rèn)知實習(xí)，系統(tǒng)化了解各平臺設(shè)備功能，使學(xué)生構(gòu)建完整“石油石化人”思維模式；（2）部分工程類專業(yè)大四學(xué)生需要在仿真中心進行為期兩周的生產(chǎn)實習(xí)并進行實際操作訓(xùn)練，彌補了以往實習(xí)只能看不能動手的短板。

二、基于仿真教育平臺的產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展

模式的構(gòu)建

筆者結(jié)合實踐教學(xué)過程，以遼寧石油化工大學(xué)石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實物仿真教育為例，在對實物仿真裝置深度了解的基礎(chǔ)上，從校內(nèi)仿真職業(yè)化規(guī)范培養(yǎng)、仿真現(xiàn)場化教學(xué)、創(chuàng)新意識培養(yǎng)平臺搭建、科研成果仿真應(yīng)用四方面提出改革建議。用以全面利用仿真設(shè)備優(yōu)勢，探索出一種產(chǎn)、學(xué)、研相互融合的一體化協(xié)同發(fā)展模式。

（一）注重校內(nèi)仿真職業(yè)化規(guī)范培養(yǎng)

眾多高校建立了仿真實踐中心，將真實的生產(chǎn)環(huán)節(jié)引入學(xué)校，為學(xué)生參與實踐工作提供了良好的平臺，解決了實踐教育環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問題。從高校學(xué)生的培養(yǎng)效果來看，學(xué)生對理論知識、工作原理及工藝流程的認(rèn)知能力得到提升，但是學(xué)生仍然未能深入融合到職業(yè)化環(huán)境中去，對于使用及操作平臺裝置的規(guī)范性方面仍需要進一步改進。針對這一問題，筆者提出如下兩項建議：在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)教程作為教輔材料，用現(xiàn)場系統(tǒng)化教程來規(guī)范、細(xì)化學(xué)生每一項操作行為，形成良好的職業(yè)習(xí)慣，實現(xiàn)實踐教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)的緊密對接。以遼寧石油化工大學(xué)仿真訓(xùn)練課程為例，例如指導(dǎo)學(xué)生進行“離心泵啟動”實際操作訓(xùn)練時，可以選取石油石化行業(yè)《油品儲運調(diào)和工標(biāo)準(zhǔn)化操作培訓(xùn)教材》中的離心泵操作規(guī)程作為訓(xùn)練內(nèi)容，需要系統(tǒng)化的完成離心泵地腳螺栓緊固性檢查、離心泵潤滑油檢查、盤車、開啟離心泵入口閥、離心泵啟動、電流電壓檢查、緩慢開啟離心泵出口閥、檢查管線安全性等一系列操作，而不能僅僅依靠現(xiàn)行教學(xué)中的“按下啟動鍵”完成操作；增設(shè)HSE（健康、安全、環(huán)境）事故演習(xí)訓(xùn)練環(huán)節(jié)，相關(guān)工程領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)都需要制定《HSE管理手冊》，并針對安全隱患定期開展HSE事故演習(xí)，以保證現(xiàn)場事故發(fā)生時人、財、物等損失降到最低。在仿真訓(xùn)練中加入此類課程，可使學(xué)生掌握危險事故的防治方法，在事故發(fā)生時有條不紊地依據(jù)預(yù)定方案開展救援行動，切實有效地保護自身及設(shè)備安全，這也是現(xiàn)代教育應(yīng)盡的責(zé)任。

（二）運用仿真現(xiàn)場化教學(xué)方式

我國高校目前的教育體系中實行理論課與實踐課并行的管理規(guī)定，即學(xué)生需要分別完成理論課程和實踐課程的學(xué)習(xí)。所謂的“理論聯(lián)系實際”是在理論學(xué)習(xí)結(jié)束后再去完成實踐課程，相互間缺少動態(tài)關(guān)聯(lián)性。工程學(xué)科涉及的是應(yīng)用領(lǐng)域，而該類別的理論課教師往往需要在指定的教室利用PPT、板書等形式完成課程的教學(xué)任務(wù)，僅憑這些教學(xué)手段學(xué)生們很難理解龐雜的設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工質(zhì)運行原理，這種向?qū)W生腦子里“灌知識”的教學(xué)過程顯得枯燥乏味不能激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情。對此可以采取以下方式解決：結(jié)合學(xué)校課程情況采取仿真現(xiàn)場化教學(xué)方式使課堂走向開放，將部分工程領(lǐng)域的理論課程授課地點安排至仿真實踐中心，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備動態(tài)運行情況及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實體展示講解理論知識，充分調(diào)動學(xué)生感官體驗，輕松掌握復(fù)雜的理論知識點。例如，工程類高校普遍會學(xué)到的“水套加熱爐”知識點，可以采用在仿真實踐中心現(xiàn)場化教學(xué)的方式授課。首先，實踐指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生們打開水套加熱爐入孔，設(shè)備內(nèi)部的沸騰管、走油盤管等結(jié)構(gòu)以及換熱介質(zhì)的流動線路等內(nèi)容一目了然。其次，邊觀察設(shè)備邊聆聽理論教師講解，結(jié)合設(shè)備實體學(xué)習(xí)它的組成結(jié)構(gòu)及功能原理。最后，由實踐指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生完成水套加熱爐模擬運行等操作訓(xùn)練。教學(xué)內(nèi)容一氣呵成，這種仿真中心現(xiàn)場教學(xué)的開放教育模式，能夠真正實現(xiàn)理論和實踐的深度融合。

（三）搭建創(chuàng)新意識培養(yǎng)平臺

長期以來，高校的創(chuàng)新培養(yǎng)模式依靠課外選修、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽來實現(xiàn)，且組織工作基本依靠學(xué)生工作部門、團系統(tǒng)等學(xué)生活動層面，形式上較為分散，并且在創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面缺乏針對性和系統(tǒng)性[3]。為此，筆者建議以仿真實踐為媒介搭建一個創(chuàng)新意識培養(yǎng)平臺，主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）充分利用仿真實踐中心資源，指導(dǎo)學(xué)生在完全掌握設(shè)備原理、工藝流程、使用方法的基礎(chǔ)上，以節(jié)能、安全、環(huán)保、實用性等因素為創(chuàng)新切入點，逐漸引導(dǎo)學(xué)生深入思考可以促進設(shè)備性能提升的技術(shù)改造方案，在實踐環(huán)節(jié)中主動發(fā)現(xiàn)問題、探索問題的緣由及解決方法，實現(xiàn)“手腦并用”；（2）指導(dǎo)教師在仿真實踐教學(xué)中與學(xué)生充分互動，實行啟發(fā)式、鼓勵式的教學(xué)模式，以學(xué)生為主體發(fā)動他們主動尋找事物的本質(zhì)規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上加入創(chuàng)新點，依據(jù)“授人以漁”的教學(xué)思路引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新意識乃至創(chuàng)新思維；（3）針對工程學(xué)科特點，在仿真實踐中心設(shè)立相應(yīng)的創(chuàng)新課程，例如美國南加州大學(xué)的石油工程專業(yè)赫赫有名，得益于該專業(yè)特色課程“智能油田技術(shù)”對學(xué)生的長期培養(yǎng)，它是一種以工程實踐為主導(dǎo)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，學(xué)生要在實踐中探索油氣田開發(fā)的新技術(shù)，由此學(xué)生整體創(chuàng)新意識得到充分提高、創(chuàng)新能力得到充分施展。

（四）加強科研成果的仿真應(yīng)用

高校是承擔(dān)科研任務(wù)的主要機構(gòu)，但是一直存在著科研成果轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)業(yè)化低的現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計我國年平均科研成果轉(zhuǎn)化率僅為10%左右、產(chǎn)業(yè)化比例僅為5%[4]，這與發(fā)達國家相比差距甚遠(yuǎn)。其原因體現(xiàn)在科研成果“不接地氣”、與企業(yè)生產(chǎn)的實際需要脫節(jié)上，根源在于并沒有針對企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)解決技術(shù)問題；或是缺少科研成果推廣途徑，存在手握成果“難求伯樂”的情況。針對此種情況，筆者結(jié)合仿真設(shè)備特點提出如下兩點建議：（1）高校教師可通過仿真實踐學(xué)習(xí)彌補缺少企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的短板，深入剖析企業(yè)的運營模式，并在這一基礎(chǔ)上有針對性地開展科研工作，避免“空談”、“空想”的現(xiàn)象，使科研工作真正落到實處。（2）在資金經(jīng)費及設(shè)備條件滿足的情況下，將科研成果在仿真實踐中心進行小試、中試應(yīng)用試驗。一方面可為科研工作提供試驗及展示的平臺，能夠使相關(guān)企業(yè)直接了解科研成果的具體性能，從而加速科研成果的轉(zhuǎn)化；另一方面可實現(xiàn)學(xué)校仿真設(shè)施性能的不斷完善。

三、結(jié)語

仿真實踐教育作為一種全新的實踐教育方式，為廣大師生的實踐教育活動提供了良好的場所，開創(chuàng)了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新機遇，為高校科研水平的整體提升創(chuàng)造了條件，推進了生產(chǎn)實踐、日常教學(xué)、科研工作的一體化發(fā)展進程。然而我國的仿真實踐教育還處在起步階段，今后還有很長的路要走，希望通過改革的不斷深入，讓更多的師生、企業(yè)乃至社會從中受益。

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