Передовые педагогические технологии
На формирование опыта работы оказало стремление педагога к общему совершенствованию общих компетенций студентов через получение профессии «Лаборант химического анализа» и активное вовлечение их в конкурсное движение.
В ходе обучения студенты изучают инновационные технологии профильных предприятий в период стажировок, знакомятся с передовым опытом коллег из других профильных образовательных организаций России в качестве наставника и эксперта при проведении всероссийских олимпиад и чемпионатов (Новосибирский химико-технологический колледж им. Д.И. Менделеева, Балаковский политехнический техникум, Волжский политехнический техникум, Ярославский промышленно-экономический колледж, Чебоксарский электромеханический колледж).
В колледже созданы все условия для получения удовлетворения от обучения - создана площадка СЦК по компетенции Лабораторный химический анализ на базе лаборатории колледжа.
В настоящее время в производство продуктов органического синтеза активно внедряются цифровые технологии, которые позволяют контролировать параметры технологических процессов, оперативно реагировать на любые отклонения, управлять распределением производственных задач между рабочими центрами. В частности, MES (Manufacturing Execution System) обеспечивает сбор данных обо всем производственном цикле – от исходного сырья до готовой продукции, что позволяет принимать более взвешенные управленческие решения на основании data-driven подхода к управлению, а встроенные инструменты аналитики сокращают время принятия решений и риск ошибок персонала.
В технологических процессах химической промышленности РФ уже применяется прототип открытой АСУ ТП (автоматизированная система управления технологическим процессом). Создание аналогичной открытой АСУ ТП для других процессов и отраслей и ее массового использования можно ожидать примерно через 3-5 лет, что повышает требования к обучающимся в области владения данными технологиями.
По запросу работодателей преподаватели общепрофессиональных дисциплин и профессиональных модулей включают в учебные программы соответствующих дисциплин и профессиональных модулей темы по использованию цифровых моделей некоторых технологических процессов. Так, в профессиональном модуле ПМ.07 «Цифровое моделирование технологических процессов» планируется использовать во время учебной практики симуляторы для развития компетенции «Аппаратчик химических технологий», предоставленные RTSim. Одна из моделей компьютерных тренажеров экосистемы RTSim повторяет пуск/останов модели ЭЛОУ АВТ, а это значит, что обучающиеся совершенствуют свои навыки в условиях, максимально приближенных к реальным производственным. Задания, предполагающие использование вышеуказанных цифровых моделей, использовались во время демонстрационного экзамена по специальности 18.02.06 «Химическая технология органических веществ». В состав комиссии итоговой аттестации входили специалисты ООО «Акрилан», которые оценивали уровень подготовленности выпускников к работе в реальном секторе экономики. Апробация данных заданий в учебном процессе показала их высокую эффективность как средства формирования цифровых компетенций обучающихся.
В условиях изменившихся цепочек поставок, проблем с западным оборудованием, дефицита кадров частные облака позволяют быстро и безопасно масштабироваться, тестировать гипотезы и решения, сокращать время на разработку программного обеспечения. По оценкам экспертов, со стороны промышленности спрос на облака в 2024 году вырос на 30% и продолжит расти в этом году. Это объясняется стремлением предприятий к гибкости, необходимой для быстрой адаптации под изменения рынка. Основные представления об использовании данной технологии формируются при изучении общепрофессиональной дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности».
На современных предприятиях по производству органических веществ активно внедряются природоохранные технологии. Так, технологии, используемые при охране воздушного бассейна предполагают, в частности, реализацию следующих направлений: совершенствование рецептуры полимеризации и коагуляции в производствах эмульсионных каучуков, что позволяет снизить остаточное содержание мономеров в латексе после дегазации; совершенствование и замена устаревших сушильных агрегатов каучука в производстве эмульсионных каучуков; применение каталитического и термического дожига органики, содержащейся в воздухе от сушильных агрегатов цехов выделения каучуков, в том числе с выработкой собственного водяного пара. Поскольку совершенствование и замена устаревших сушильных агрегатов рассматривается как одно из направлений реализации природоохранной технологии, в учебные программы общепрофессиональных дисциплин и модулей вводятся соответствующие темы. В результате согласования с работодателями и преподавателем в учебную программу общепрофессиональной дисциплины «Процессы и аппараты» включены следующие лабораторные работы:
Изучение процесса сушки и конструктивных особенностей технологических аппаратов для сушки различных материалов;
Изучение процесса сушки в аппарате барабанного типа.
В учебную программу «Основы автоматизации технологических процессов» включены следующие лабораторные и практические работы:
Автоматизация процесса полимеризации, поликонденсации;
Составление технологической схемы автоматизации процесса полимеризации;
Настройка автоматических систем для точного дозирования реагентов и их последующего смешивания в нужной пропорции;
Управление гидромеханическими процессами: перемещение жидкостей;
Настройка систем управления для поддержания заданных значений температуры, давления, pH в химическом реакторе.
Природоохранные технологии, предполагающие рациональное использование водных ресурсов, включают: сокращение водопотребления за счет применения аппаратов воздушного охлаждения перерабатываемых продуктов; широкое использование для целей промышленного водоснабжения систем оборотного водоснабжения, работающих с минимальным сбросом или вообще без сбросов продувочных вод в водоем; сокращение количества сточных вод в промышленных процессах и улучшение их очистки; использование очищенных сточных вод различных категорий для пополнения систем промышленного водоснабжения и технических нужд, что дает возможность создания замкнутых систем без сброса сточных вод в водоемы; применение новых, более эффективных сооружений водоподготовки и очистки сточных вод.
Внедрение энергосберегающих технологий в хозяйственную деятельность, как предприятий, так и частных лиц, является одним из важных шагов в решении многих экологических проблем: изменение климата, загрязнение атмосферы. Общие принципы энергосберегающих технологий рассматриваются при изучении общепрофессиональных дисциплин «Экологические основы природопользования», «Промышленная экология» и при освоении ПМ.02 «Ведение технологического процесса производства и переработки полимерных материалов и эластомеров в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, требованиями охраны труда, промышленной и экологической безопасности».
Предиктивная аналитика позволяет анализировать BigData по влияющим на выработку химических соединений параметрам и производственным процессам, прогнозировать состояние оборудования, уровень спроса на продукцию и ее качество, снижать риски аварий на производстве. Данная технология позволяет наращивать объем выработки продукции без привлечения дополнительных ресурсов. Такие технологии получают все большее распространение на производстве. Один из проектов – внедрение платформы предиктивной аналитики на химическом предприятии «Грайнер Пэкэджин» – производителе пластиковой тары и упаковки для пищевой, лакокрасочной, химической и других отраслей промышленности. Эту и подобные технологии изучают в рамках общепрофессиональной дисциплины «Основы автоматизации технологических процессов».
Активно развиваются нанотехнологии, при использовании которых в химической промышленности создаются композиты на основе полимеров, керамика, углеродные нанотрубки, кремниевые нановолокна для электроники, лекарственные препараты с запрограммированным целенаправленным действием, наночастицы для улавливания следовых количеств примесей в воде и т.д. Молекулярный дизайн полимеров, синтез сложных блок-сополимеров – это те направления в деятельности создателей новых композитных материалов, которые можно считать в настоящее время основными. Большое внимание также привлекают материалы, получаемые включением металлических наночастиц в полимерную матрицу. Именно поэтому в учебный план специальности включена общепрофессиональная дисциплина «Композиционные материалы», которая предполагает формирование представлений о современных композиционных материалах, основах их создания, механических и функциональных свойствах, а также физических моделях развития деформации и разрушения этих материалов. Особое внимание в процессе обучения планируется уделить полимерным композиционным материалам с волокнистыми наполнителями для получения сверхпрочных и легких материалов.
«РМ Нанотех» – единственная российская компания среди мировых производителей мембранной продукции, производящая наноструктурированное мембранное полотно и рулонные мембранные элементы для обратного осмоса (ОО), нанофильтрации (НФ) и ультрафильтрации (УФ).По запросу работодателя для реализации федерального проекта «Профессионалитет» национального проекта «Молодежь и дети» в учебную программу вышеуказанной дисциплины включены следующие практические работы:
− Определение прочности на растяжение, изгиб и сжатие различных композитов;
− Получение полимерных композиционных материалов смешением компонентов;
− Составление технологических схем полимерных композиционных материалов;
− Анализ влияния ориентации армирующих волокон на прочность;
− Анализ разных типов армирующих волокон на характеристики конечного материала.