能源化学工程专业认识实习教学模式的探索与建立

唐荣庆　曾炜钊　施凯祥

摘   要：辽宁工程技术大学于2016年新开设能源化学工程专业，结合辽宁工程技术大学的特点，提出了辽宁工程技术大学能源化学工程系的办学定位中存在的筹划能源生产、清洁能源转化利用过程中的化学工程、科学与技术问题，提出并改革能源化学工程专业的课程设置、教学内容、实践基础和教学创新，以拓展理解实践的内涵。经过3年的探索和实践，立足于辽宁省葫芦岛市这座新兴起化工类工业城市，依托航锦科技股份有限公司，面向煤炭化工、天然气化工和化工中间体生产转化，建立课堂教学、仿真模拟与现场实习3类结合的实习教学方法，进而提高学生的综合素质。

关键词：能源化学工程;认识实习;专业教学

能源化学工程专业是我国教育部于2011年公布的新增本科专业，在2012年教育部公布的《普通高等学校本科专业目录》中，能源化学工程专业是特色专业，能源化学工程属于工学大类中的化工类[1]。能源化学工程作为制药与化工类的一门重要分支学科，利用化学与化工的理论与技术来解决能量转换、储存及传输问题，更好地为人类的经济和生活服务，其核心是掌握含碳能源洁净利用（包括石油、天然气、煤炭的洁净转化）、普及新能源（包括新锂储能电池、能料电池、太阳能电池等）和可再生能源（生物质能源转化）知识，实现以能源科学利用和可持续发展的重要科学技术为基础[2]。如何展示能源化学工程专业的特点是课程设置和教学内容安排的主要挑战。能源化学工程专业主要针对与能源、石化、煤化工、天然气化工、环境催化、新能源使用和转化等方面洁净转化过程的有关问题。因此，在能源化学工程专业课程模式的探索与建立过程中，需要将“新能源”特色与辽宁工程技术大学原有的优势相结合。

1    结合学校办学目标、确定实习课程范围

辽宁工程技术大学能源化学工程专业结合有着近3年的教学经验和煤炭界高校中“黄埔军校”这一称号的定位，提出开设能源化学工程专业的目的：为了满足我国战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求，立足于辽宁省葫芦岛市这座兴起的化工类工业城市，培养掌握化学、能源转化利用的基础理论、基础知识和基本技能且具有良好科学素养、扎实基础、广博知识、创新精神和国际视野的煤炭工业和电力行业的高水平专业应用型人才。该类应用型人才可在工业、石油石化、生物质转化利用等行业从事低碳能源清理、可再生能源利用、能源转换和化学能源评估等领域的科研工作，从事生产设计和技术管理，在煤炭高校的定位之下，争取突破创新。辽宁工程技术大学能源化学工程专业以煤炭、天然气资源转化为重点，重点培养学生在煤炭、天然气、煤化工行业以及新型生物质能源、新兴能源化工等领域的实践创新能力。因此，设置适合能源化学工程专业领域的实习课程教学，致力于培养学生实践工程素养和针对实践的创新意识及能力，是辽宁工程技术大学能源化学工程专业在过去3年一直探索并尝试解决的棘手问题。

辽宁工程技术大学能源化学工程专业在大三年级的教学计划中包含了“煤炭焦化及化产加工工艺学”“煤炭直接液化”“石油化工概论”和“化工原理”等专业核心课程，学生通过认识实习可以为后续理论课做好知识储备，所以认识实习课程内容多元化对人才培养具有重要意义。除此之外，实践学习对化工类专业学生报名参加全国化工原理及全国化工设计大赛有较大帮助。例如，全国大学生化工设计大赛要求提交的科研报告、车间设备平面和立面布置图、装置平面布置总图、厂区漫游图、管道布置图等材料，只有通過参观化工生产园区、学习生产线上的相关工艺才能把握比赛的大致流程和方向。

2    探索建立能源化学工程实习基地

从专业学习的角度来看，建立适合专业发展的实习基地是大学培养全面创新型人才的重要组成部分。从目前来看，认识实习的时间节点、实习成本、实习基地的地理位置以及技术管理人员的积极性是影响和制约深度教学实践的主要因素。建设稳定的实习基地不仅可以为学生提供校外的实习机会，还可以帮助指导教师熟悉理论知识与实际生产的区别，改进授课方式。

辽宁工程技术大学在煤炭高校的地位促进了该校能源化学工程专业与煤炭化工相关企业之间的密切关系。辽宁工程技术大学能源化学工程专业通过与航锦科技股份有限公司建立长期的合作关系，共同建造了高校大学生的认识实习基地。通过参观、调查，发现航锦科技股份有限公司既可以满足辽宁工程技术大学能源化学工程专业对于精细化工生产车间认知实践的要求，同时，又能拓宽学生对制氯车间、电石制乙炔车间生产流程相关知识的了解。所以，由能源化学工程系与航锦科技股份有限公司合作建立的实习基地可以满足化工类学生认识实习的相关要求。

3    能源化学工程专业认识实习教学模式的建立

辽宁工程技术大学能源化学工程专业学生认识实习的时间节点为大二暑期。学生刚修完“高等数学”上下册、“大学物理”上下册、“无机与分析化学”“物理化学”等部分基础知识和化学实验课程，但还没有参观过化工产业园区，十分缺乏化工生产相关的专业知识和内容。因此，如何调动学生的学习实践积极性、补充必要的专业基础知识和观念是提高能源化学工程专业学生认识化工实习效果的关键。能源化学工程专业在近3年的实践基础上逐步建立了比较完善的认识实习教学模式。经过3年的探索发现，航锦科技股份有限公司的现场实习安排主要在乙炔生产车间、乙烯生产车间、生活化工产品生产车间、天然气转化车间、制氢车间、制氮车间、制率车间等。因此，在进入实地实习之前，能源化学工程专业需要提前教授基础化学设备、化工原理的基本知识，如反应设备、分离设备、换热设备、储存设备等相关内容。通过上述方式，可以提升学生认识现场实习的总体效果。认识实习任课教师将组织学生提前收集关于化工产业园区的相关文献资料（现代化工生产的相关视频、产区照片、车间设备布置图、车间设备立面布置图、布置总图等），同时，任课教师会负责举办关于将理论知识与科研实践相结合方法的相关知识讲座，让学生在参加实习前可以对实地实习有大致的了解，感悟理论与实践之间的联系。在完成上述理论教学任务之后，通过组织为期一周的产业园区现场学习，近距离参观现代化化工园区，增强专业学生的总体实习效果。

4    认识实习教学环节的不利因素和创新改革

航锦科技股份有限公司是一家于1997年9月16日成立的集炼油化工技术为一体的大型股份有限公司。公司主要生产的化工产品包括：NaOH，Cl2（l），H2，N2，HCl，C2H2，C2HCl3，NaClO等。公司化工石油工程施工总承包2级、房屋建筑工程施工总承包3级、爆破与拆除工程专业承包3级（暂定）。特别需要注意的是，该公司生产涉及高温、高压、易燃、易爆、深冷等高风险工艺，因此，航锦科技股份有限公司对于高校实习生进入产业园区的要求越来越严格，实习生通常无法进入公司的化工生产车间，同时，也不能对大部分设备仪器进行操作。在实习过程中，产区技术人员和任课教师只能带领学生参观车间的外围布置。航锦科技股份有限公司作为一家负责任的企业，每年都会接受大量的外界实习生。因此，每次参观公司产业园区都存在参观人员多、现场人造噪音大、参观产区时间短等不利因素。这些因素会导致学生实习效果差、学习收获低，不利于提升能源化学工程专业学生的实习工程素养。

然而，实地实习依旧是学生不可或缺的认识实习环节。学生不仅可以感受公司产业园区的生产环境、了解公司园区的文化，而且可以对化工生产车间的设备布置、生产流程、车间安全规定有一个大致的了解。因此，如何增强专业实习学生总体的现场实习效果是核心问题。通过近3年的探索，辽宁工程技术大学能源化学工程专业在学生认识实习的教学模式中作出以下尝试。

（1）提前与航锦科技股份有限公司的技术管理人员进行沟通，在带领实习学生进行园区参观的同时，增加现场同步讲解、园区技术管理人员现场解答学生疑问等环节。

（2）合理利用航锦科技股份有限公司的多媒体设备，组织学生观看园区漫游视频，对视頻内车间布局、车间内生产装置的相关名称及用途进行逐一讲解，以此加深学生对现场实习内容的认识。

（3）安排学生利用航锦科技股份有限公司的仿真模拟实验室，让学生参观仿真模拟中心，近距离观察化工关键设备和生产流程。

（4）现场实习结束后，通过加强对学生认识实习相关课程的考核来评判、衡量本次认识实习的总体效果。

5    结语

根据能源化学工程专业的定位和目标，经过近3年的探索，辽宁工程技术大学能源化学工程专业构建了具有能源化工特色的专业认识实践教学体系和教学内容。然而，大部分现代化化工生产企业的对外政策会阻碍学生在校外培养工程素养。所以，合理利用互联网设备建立模拟实习场所已经成为当代化工类专业认知实习教学环节的重要组成部分。因此，依托辽宁工程技术大学的煤炭特性，扩大煤炭、天然气、生物质化学等新型仿真工厂的建设，对于提高辽宁工程技术大学能源化学工程专业学生的工程素养非常重要。

[参考文献]

[1]吴志杰，刘百军，黄星亮.能源化学工程专业认知实习教学体系建立与实践[J].广州化工，2019（47）：159-160，168.

[2]荣俊锋，陈明功，刘   铭，等.能源化学工程专业建设的探索[J].广州化工，2016，44（7）：218-219.