化工裝置仿真技術在石油化工課程應用的實踐
——以《MTBE裝置仿真技術》課程為例

路克鵬，范傳鳳

(山東化工職業(yè)學院，山東 濰坊 261000)

1 背景

1.1 高職石油化工技術專業(yè)學生學習現(xiàn)狀

石油化工技術專業(yè)是以石油和天然氣為原料，生產基本有機化工原料和化工產品，培養(yǎng)和輸送高技能專門人才的專業(yè)。本專業(yè)畢業(yè)生主要面向石油化工、石油加工企業(yè)，從事一線生產裝置操作、管理、營銷、實用技術開發(fā)等相關工作[1]。學校根據石油化工企業(yè)及崗位技能需求，圍繞人才培養(yǎng)目標，制定石油化工技術專業(yè)人才培養(yǎng)方案，設置公共基礎課、專業(yè)基礎課及專業(yè)技能課等課程，同時制定化工仿真實訓和校企合作、跟崗實習等實踐課程。實踐教學環(huán)節(jié)更加注重培養(yǎng)學生的動手能力，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和分析解決問題的能力；同時，有利于培養(yǎng)學生的工程意識和現(xiàn)場意識，提前熟知本行業(yè)的工作環(huán)境。但石油化工企業(yè)具有有毒、有害及危險性大的特點，學生進入企業(yè)實踐存在較多不安全因素，因此亟需通過化工仿真的形式來提升石油化工技術專業(yè)學生技能水平。

1.2 石油化工裝置仿真技術應用現(xiàn)狀

石油化工裝置仿真技術是依托仿真軟件平臺，通過計算機模擬成套化工裝置生產操作的過程。化工仿真技術具有可避免事故的發(fā)生的優(yōu)勢，可將化工仿真技術應用于教學實踐中，可以提高學生實踐動手能力，增強教師教學效果[2]。典型的化工裝置工藝的學習，是把所有的學習內容都貫穿于工藝流程當中[3]，按照實際崗位的要求，提升學生的技能水平。目前化工企業(yè)都會通過針對性的化工裝置仿真培訓，對員工進行上崗培訓和考核。在高職石油化工技術專業(yè)學生的培養(yǎng)過程中，通過石油化工裝置仿真技術的應用，在重視專業(yè)理論學習的同時，注重學生實踐動手能力的培養(yǎng)，以及對化工裝置整體的認識。

1.3 MTBE裝置仿真技術在教學中的應用

MTBE裝置(甲基叔丁基醚生產裝置)是石油加工行業(yè)中，液化石油氣深加工的一個重要生產裝置，該裝置相對常減壓裝置、催化裂解裝置、催化重整裝置等石油化工裝置，具有流程短、工藝簡單、設備易操作等特點，因此該裝置適合缺乏化工實際工作經驗的高職石油化工技術專業(yè)學生進行仿真練習。MTBE裝置仿真軟件，是以大型石化企業(yè)實際生產工藝為模型，進行設計和編寫的，因此具有較強的擬真性。通過MTBE仿真裝置的學習，學生可將所學化工知識用于具體生產實踐，直觀的認識MTBE裝置操作的要領和步驟，掌握MTBE生產裝置設備的控制特點和典型單元工藝流程，加深對石油化工生產基本原理的認識和理解。通過化工仿真操作、化工設備實操以及頂崗實習的結合，提高學生的理論水平和實踐技能，最終達到最優(yōu)的教學效果。

2 MTBE裝置仿真教學實踐

2.1 《MTBE裝置仿真技術》課程建設

《MTBE裝置仿真技術》是以石化企業(yè)中的MTBE生產裝置為切入點，充分利用化工仿真軟件資源，系統(tǒng)的學習計算機控制化工生產的概況、特點及其發(fā)展方向。學生通過學習，掌握MTBE裝置仿真DCS(Distributed Control System)集散控制系統(tǒng)，通過控制畫面及其各種閥門操作基本方法，掌握MTBE反應原理、生產工藝流程及各類工藝設備、控制儀表的特點等，初步具備石油化工企業(yè)20萬t/a MTBE生產裝置的開車、停車及事故處理的能力。

《MTBE裝置仿真技術》課程建設實施步驟：首先，專業(yè)教師深入行業(yè)進行職業(yè)崗位調研，獲得行業(yè)崗位職業(yè)標準和技能要求；其次，結合MTBE生產裝置任務分析，以崗位需求為依據，以職業(yè)能力為主線，得出職業(yè)能力需求；再次，基于工作過程開發(fā)與設計，以工作過程為基礎，以工作實踐為起點，設計出本課程的教學大綱及教學任務(見表1)；然后，課題組依據課程標準，組織開發(fā)設計課程教學所需的各類教學資源等；另外，依托仿真軟件平臺，依據課程標準和教學資源進行教學過程設計，采取項目引導-任務驅動等教學方法進行教學實踐；最后根據學生的學習效果與反饋，專家小組的意見等進行不斷的修正與完善。

表1 《MTBE裝置仿真技術》課程教學任務

表1(續(xù))

2.2 《MTBE裝置仿真技術》課程教學

(1)教學過程中，創(chuàng)設工作情境，充分利用仿真平臺“單機練習”和“聯(lián)網考核”兩種模式，讓學生進行各種崗位操作，重點對冷態(tài)開車、正常停車、事故處理進行反復操作訓練；通過MTBE裝置仿真提高學生對化工過程的理解能力，使其初步形成化工生產過程的分析能力和崗位技能，為適應工作崗位打下良好基礎。

(2)以學生為主體，教師為主導，堅持理論與實踐相結合，在完成任務的同時，引領學生做中學、學中做，讓學生在完成具體“項目”的行動過程中，來構建相關理論知識。

(3)教學過程中，利用仿真軟件、多媒體等教學資源，鼓勵學生勤于上網和圖書館搜尋教學相關信息。關注MTBE裝置技術、工藝、設備發(fā)展趨勢，貼近生產現(xiàn)場。為學生提供職業(yè)生涯發(fā)展的空間，努力培養(yǎng)學生的職業(yè)能力和創(chuàng)新精神。

(4)改革傳統(tǒng)的學生評價手段和方式，關注學生能力培養(yǎng)。采用課程綜合考核評價體系，制定科學合理的評價標準，遵循能力本位、開放式考核及過程化考核原則。

3 結論

《MTBE裝置仿真技術》課程彌補了化工單元仿真操作練習的不足，提高學生對化工生產過程的理解，使學生初步形成化工生產過程的分析能力和崗位技能，使學生初步具備石油化工企業(yè)20萬t/aMTBE生產裝置的開車、停車及事故處理的能力。形成了遵循能力本位、開放式考核及過程化考核原則的課程評價體系和標準。