能源化學(xué)工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)教學(xué)模式的探索與建立

唐榮慶　曾煒釗　施凱祥

摘? ?要：遼寧工程技術(shù)大學(xué)于2016年新開設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)，結(jié)合遼寧工程技術(shù)大學(xué)的特點，提出了遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程系的辦學(xué)定位中存在的籌劃能源生產(chǎn)、清潔能源轉(zhuǎn)化利用過程中的化學(xué)工程、科學(xué)與技術(shù)問題，提出并改革能源化學(xué)工程專業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、實踐基礎(chǔ)和教學(xué)創(chuàng)新，以拓展理解實踐的內(nèi)涵。經(jīng)過3年的探索和實踐，立足于遼寧省葫蘆島市這座新興起化工類工業(yè)城市，依托航錦科技股份有限公司，面向煤炭化工、天然氣化工和化工中間體生產(chǎn)轉(zhuǎn)化，建立課堂教學(xué)、仿真模擬與現(xiàn)場實習(xí)3類結(jié)合的實習(xí)教學(xué)方法，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：能源化學(xué)工程;認(rèn)識實習(xí);專業(yè)教學(xué)

能源化學(xué)工程專業(yè)是我國教育部于2011年公布的新增本科專業(yè)，在2012年教育部公布的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》中，能源化學(xué)工程專業(yè)是特色專業(yè)，能源化學(xué)工程屬于工學(xué)大類中的化工類[1]。能源化學(xué)工程作為制藥與化工類的一門重要分支學(xué)科，利用化學(xué)與化工的理論與技術(shù)來解決能量轉(zhuǎn)換、儲存及傳輸問題，更好地為人類的經(jīng)濟(jì)和生活服務(wù)，其核心是掌握含碳能源潔凈利用（包括石油、天然氣、煤炭的潔凈轉(zhuǎn)化）、普及新能源（包括新鋰儲能電池、能料電池、太陽能電池等）和可再生能源（生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化）知識，實現(xiàn)以能源科學(xué)利用和可持續(xù)發(fā)展的重要科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)[2]。如何展示能源化學(xué)工程專業(yè)的特點是課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容安排的主要挑戰(zhàn)。能源化學(xué)工程專業(yè)主要針對與能源、石化、煤化工、天然氣化工、環(huán)境催化、新能源使用和轉(zhuǎn)化等方面潔凈轉(zhuǎn)化過程的有關(guān)問題。因此，在能源化學(xué)工程專業(yè)課程模式的探索與建立過程中，需要將“新能源”特色與遼寧工程技術(shù)大學(xué)原有的優(yōu)勢相結(jié)合。

1? ? 結(jié)合學(xué)校辦學(xué)目標(biāo)、確定實習(xí)課程范圍

遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)結(jié)合有著近3年的教學(xué)經(jīng)驗和煤炭界高校中“黃埔軍?！边@一稱號的定位，提出開設(shè)能源化學(xué)工程專業(yè)的目的：為了滿足我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)人才的迫切需求，立足于遼寧省葫蘆島市這座興起的化工類工業(yè)城市，培養(yǎng)掌握化學(xué)、能源轉(zhuǎn)化利用的基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識和基本技能且具有良好科學(xué)素養(yǎng)、扎實基礎(chǔ)、廣博知識、創(chuàng)新精神和國際視野的煤炭工業(yè)和電力行業(yè)的高水平專業(yè)應(yīng)用型人才。該類應(yīng)用型人才可在工業(yè)、石油石化、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用等行業(yè)從事低碳能源清理、可再生能源利用、能源轉(zhuǎn)換和化學(xué)能源評估等領(lǐng)域的科研工作，從事生產(chǎn)設(shè)計和技術(shù)管理，在煤炭高校的定位之下，爭取突破創(chuàng)新。遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)以煤炭、天然氣資源轉(zhuǎn)化為重點，重點培養(yǎng)學(xué)生在煤炭、天然氣、煤化工行業(yè)以及新型生物質(zhì)能源、新興能源化工等領(lǐng)域的實踐創(chuàng)新能力。因此，設(shè)置適合能源化學(xué)工程專業(yè)領(lǐng)域的實習(xí)課程教學(xué)，致力于培養(yǎng)學(xué)生實踐工程素養(yǎng)和針對實踐的創(chuàng)新意識及能力，是遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)在過去3年一直探索并嘗試解決的棘手問題。

遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)在大三年級的教學(xué)計劃中包含了“煤炭焦化及化產(chǎn)加工工藝學(xué)”“煤炭直接液化”“石油化工概論”和“化工原理”等專業(yè)核心課程，學(xué)生通過認(rèn)識實習(xí)可以為后續(xù)理論課做好知識儲備，所以認(rèn)識實習(xí)課程內(nèi)容多元化對人才培養(yǎng)具有重要意義。除此之外，實踐學(xué)習(xí)對化工類專業(yè)學(xué)生報名參加全國化工原理及全國化工設(shè)計大賽有較大幫助。例如，全國大學(xué)生化工設(shè)計大賽要求提交的科研報告、車間設(shè)備平面和立面布置圖、裝置平面布置總圖、廠區(qū)漫游圖、管道布置圖等材料，只有通過參觀化工生產(chǎn)園區(qū)、學(xué)習(xí)生產(chǎn)線上的相關(guān)工藝才能把握比賽的大致流程和方向。

2? ? 探索建立能源化學(xué)工程實習(xí)基地

從專業(yè)學(xué)習(xí)的角度來看，建立適合專業(yè)發(fā)展的實習(xí)基地是大學(xué)培養(yǎng)全面創(chuàng)新型人才的重要組成部分。從目前來看，認(rèn)識實習(xí)的時間節(jié)點、實習(xí)成本、實習(xí)基地的地理位置以及技術(shù)管理人員的積極性是影響和制約深度教學(xué)實踐的主要因素。建設(shè)穩(wěn)定的實習(xí)基地不僅可以為學(xué)生提供校外的實習(xí)機(jī)會，還可以幫助指導(dǎo)教師熟悉理論知識與實際生產(chǎn)的區(qū)別，改進(jìn)授課方式。

遼寧工程技術(shù)大學(xué)在煤炭高校的地位促進(jìn)了該校能源化學(xué)工程專業(yè)與煤炭化工相關(guān)企業(yè)之間的密切關(guān)系。遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)通過與航錦科技股份有限公司建立長期的合作關(guān)系，共同建造了高校大學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)基地。通過參觀、調(diào)查，發(fā)現(xiàn)航錦科技股份有限公司既可以滿足遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)對于精細(xì)化工生產(chǎn)車間認(rèn)知實踐的要求，同時，又能拓寬學(xué)生對制氯車間、電石制乙炔車間生產(chǎn)流程相關(guān)知識的了解。所以，由能源化學(xué)工程系與航錦科技股份有限公司合作建立的實習(xí)基地可以滿足化工類學(xué)生認(rèn)識實習(xí)的相關(guān)要求。

3? ? 能源化學(xué)工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)教學(xué)模式的建立

遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生認(rèn)識實習(xí)的時間節(jié)點為大二暑期。學(xué)生剛修完“高等數(shù)學(xué)”上下冊、“大學(xué)物理”上下冊、“無機(jī)與分析化學(xué)”“物理化學(xué)”等部分基礎(chǔ)知識和化學(xué)實驗課程，但還沒有參觀過化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)，十分缺乏化工生產(chǎn)相關(guān)的專業(yè)知識和內(nèi)容。因此，如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)實踐積極性、補(bǔ)充必要的專業(yè)基礎(chǔ)知識和觀念是提高能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生認(rèn)識化工實習(xí)效果的關(guān)鍵。能源化學(xué)工程專業(yè)在近3年的實踐基礎(chǔ)上逐步建立了比較完善的認(rèn)識實習(xí)教學(xué)模式。經(jīng)過3年的探索發(fā)現(xiàn)，航錦科技股份有限公司的現(xiàn)場實習(xí)安排主要在乙炔生產(chǎn)車間、乙烯生產(chǎn)車間、生活化工產(chǎn)品生產(chǎn)車間、天然氣轉(zhuǎn)化車間、制氫車間、制氮車間、制率車間等。因此，在進(jìn)入實地實習(xí)之前，能源化學(xué)工程專業(yè)需要提前教授基礎(chǔ)化學(xué)設(shè)備、化工原理的基本知識，如反應(yīng)設(shè)備、分離設(shè)備、換熱設(shè)備、儲存設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容。通過上述方式，可以提升學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)場實習(xí)的總體效果。認(rèn)識實習(xí)任課教師將組織學(xué)生提前收集關(guān)于化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)的相關(guān)文獻(xiàn)資料（現(xiàn)代化工生產(chǎn)的相關(guān)視頻、產(chǎn)區(qū)照片、車間設(shè)備布置圖、車間設(shè)備立面布置圖、布置總圖等），同時，任課教師會負(fù)責(zé)舉辦關(guān)于將理論知識與科研實踐相結(jié)合方法的相關(guān)知識講座，讓學(xué)生在參加實習(xí)前可以對實地實習(xí)有大致的了解，感悟理論與實踐之間的聯(lián)系。在完成上述理論教學(xué)任務(wù)之后，通過組織為期一周的產(chǎn)業(yè)園區(qū)現(xiàn)場學(xué)習(xí)，近距離參觀現(xiàn)代化化工園區(qū)，增強(qiáng)專業(yè)學(xué)生的總體實習(xí)效果。

4? ? 認(rèn)識實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的不利因素和創(chuàng)新改革

航錦科技股份有限公司是一家于1997年9月16日成立的集煉油化工技術(shù)為一體的大型股份有限公司。公司主要生產(chǎn)的化工產(chǎn)品包括：NaOH，Cl2（l），H2，N2，HCl，C2H2，C2HCl3，NaClO等。公司化工石油工程施工總承包2級、房屋建筑工程施工總承包3級、爆破與拆除工程專業(yè)承包3級（暫定）。特別需要注意的是，該公司生產(chǎn)涉及高溫、高壓、易燃、易爆、深冷等高風(fēng)險工藝，因此，航錦科技股份有限公司對于高校實習(xí)生進(jìn)入產(chǎn)業(yè)園區(qū)的要求越來越嚴(yán)格，實習(xí)生通常無法進(jìn)入公司的化工生產(chǎn)車間，同時，也不能對大部分設(shè)備儀器進(jìn)行操作。在實習(xí)過程中，產(chǎn)區(qū)技術(shù)人員和任課教師只能帶領(lǐng)學(xué)生參觀車間的外圍布置。航錦科技股份有限公司作為一家負(fù)責(zé)任的企業(yè)，每年都會接受大量的外界實習(xí)生。因此，每次參觀公司產(chǎn)業(yè)園區(qū)都存在參觀人員多、現(xiàn)場人造噪音大、參觀產(chǎn)區(qū)時間短等不利因素。這些因素會導(dǎo)致學(xué)生實習(xí)效果差、學(xué)習(xí)收獲低，不利于提升能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的實習(xí)工程素養(yǎng)。

然而，實地實習(xí)依舊是學(xué)生不可或缺的認(rèn)識實習(xí)環(huán)節(jié)。學(xué)生不僅可以感受公司產(chǎn)業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)環(huán)境、了解公司園區(qū)的文化，而且可以對化工生產(chǎn)車間的設(shè)備布置、生產(chǎn)流程、車間安全規(guī)定有一個大致的了解。因此，如何增強(qiáng)專業(yè)實習(xí)學(xué)生總體的現(xiàn)場實習(xí)效果是核心問題。通過近3年的探索，遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)的教學(xué)模式中作出以下嘗試。

（1）提前與航錦科技股份有限公司的技術(shù)管理人員進(jìn)行溝通，在帶領(lǐng)實習(xí)學(xué)生進(jìn)行園區(qū)參觀的同時，增加現(xiàn)場同步講解、園區(qū)技術(shù)管理人員現(xiàn)場解答學(xué)生疑問等環(huán)節(jié)。

（2）合理利用航錦科技股份有限公司的多媒體設(shè)備，組織學(xué)生觀看園區(qū)漫游視頻，對視頻內(nèi)車間布局、車間內(nèi)生產(chǎn)裝置的相關(guān)名稱及用途進(jìn)行逐一講解，以此加深學(xué)生對現(xiàn)場實習(xí)內(nèi)容的認(rèn)識。

（3）安排學(xué)生利用航錦科技股份有限公司的仿真模擬實驗室，讓學(xué)生參觀仿真模擬中心，近距離觀察化工關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)流程。

（4）現(xiàn)場實習(xí)結(jié)束后，通過加強(qiáng)對學(xué)生認(rèn)識實習(xí)相關(guān)課程的考核來評判、衡量本次認(rèn)識實習(xí)的總體效果。

5? ? 結(jié)語

根據(jù)能源化學(xué)工程專業(yè)的定位和目標(biāo)，經(jīng)過近3年的探索，遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)構(gòu)建了具有能源化工特色的專業(yè)認(rèn)識實踐教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。然而，大部分現(xiàn)代化化工生產(chǎn)企業(yè)的對外政策會阻礙學(xué)生在校外培養(yǎng)工程素養(yǎng)。所以，合理利用互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備建立模擬實習(xí)場所已經(jīng)成為當(dāng)代化工類專業(yè)認(rèn)知實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分。因此，依托遼寧工程技術(shù)大學(xué)的煤炭特性，擴(kuò)大煤炭、天然氣、生物質(zhì)化學(xué)等新型仿真工廠的建設(shè)，對于提高遼寧工程技術(shù)大學(xué)能源化學(xué)工程專業(yè)學(xué)生的工程素養(yǎng)非常重要。

[參考文獻(xiàn)]

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