新背景下“化工安全与环境”全英文课程实践与探索

江晓凤 许恩乐 孟献梁 苗真勇 朱佳媚

(中国矿业大学 化工学院, 江苏 徐州 221116)

随着“一带一路”、“大数据”、“碳中和”、“碳达峰”等国家重大举措，我国化工行业逐渐向国际化、智能化、低碳化方向发展[1]。在此背景下，作为未来从事化工生产与管理的化工专业学生而言，掌握基本的化工安全技术与环境保护技术显得尤为迫切与重要[2]。

“化工安全与环境”是化学工程与工艺专业的核心主干课(专业必修课)，通过理论与实践相结合使学生树立安全生产和环境保护意识，让学生掌握化工安全与环境保护技术的基本原理和方法，培养综合型高素质的化工专业人才。我校化学工程与工艺专业为“国家特色专业建设点”、“江苏省重点建设专业”、“卓越工程师教育培养计划”，两次通过国家工程教育专业认证。在此良好平台下，为促进教育国际化，我校“化工安全与环境”全英文课程于2019年正式面向化工专业国内本科生源以及来华留学生本科生源授课。本课程覆盖面广、知识点多、工程实践性强以及多学科间交叉与融合，而全英文语言环境使得学生的专业知识理解与掌握具有较强的挑战性。虽然目前开设“化工安全与环境”课程的高校较多，但是采用全英文教学实践的相对较少。因此，本文重点探讨“化工安全与环境”全英文课程实践与探索，阐述本课程建设流程、规划及具体实施过程，总结我校在本课程方面积累的经验，为后续持续改进以及同类高校培养综合型高素质人才储备提供重要借鉴。

1 课程建设情况与知识体系

“化工安全与环境”课程以化工安全与化工环境为研究对象，目的是使学生树立环境保护的意识和安全生产第一的观念。中国矿业大学化工学院以现代煤化工为学科内涵，培养在煤化工领域具有明显优势的卓越人才[3]。在教育国际化和经济全球化新背景下，我校化学工程与工艺专业卓越工程师计划和国际班均开设了专业主干课程“化工安全与环境(英语)”，并于2019年开始全英文授课。新一轮本科培养方案中，“化工安全与环境”也是一门重要的全英文专业主干课程，将持续面向我校国内本科生和国际来华留学本科生开放授课。课程主讲老师均有化工专业博士学位且均有海外留学经历，目前该课程已完成三轮全英文授课实践。

基于专业知识结构和学生英语基础水平，确定了课程知识体系的范围和深度，图1为本课程的知识体系设计框架图。本课程根据现代化工生产的特点，结合典型实例，系统地介绍化工过程中的安全生产技术和环境保护的基础理论和基本方法；化工过程中的危险化学品、火灾爆炸、压力容器及工业毒物的安全控制和防护技术；化工行业的废水、废气和废渣的污染控制及资源化技术；拓展了碳中和背景下二氧化碳的减排方法及治理技术；延伸了三废以外其它污染及控制和化工清洁生产工艺。

图1 “化工安全与环境”课程知识体系

通过全英文课程学习，使学生在国际化语言背景下掌握物质的性质与安全、化工防火防爆、压力容器和职业防护等安全技术；理解化工三废治理及资源化技术以及化工清洁生产工艺；了解化工安全和环保相关的法律法规，具备化工安全生产、设计、管理和防护等基本知识。培养学生分析和解决化工安全和化工污染问题的能力，使学生在今后的化工生产、管理、设计及研究等工作中，能自觉地把化工安全和化工污染控制放在重要地位，具备安全意识和社会责任感。

2 课程建设总体规划

“化工安全与环境”课程分为化工安全防控技术和化工环境保护技术两大部分，目的是传授安全生产和清洁生产的课程理念。为了促进高等教育的国际化和培养具有国际合作意识、国际交流与竞争能力人才，“化工安全与环境”全英文课程在培养学生专业知识能力同时采用全英文授课锻炼学生的语言能力。本课程将安全与环保原理、安全设计与实践、清洁生产设计与实践等教学环节统一成完整课程培养体系，并融合相关的数字化教学、课程思政和案例分析，图2即为本课程建设规划图。

图2 “化工安全与环境”全英文课程建设规划图

为适应卓越工程师计划培养目标的要求，本课程知识体系将实践应用的思想引入到教学内容中。利用校内60万吨/年煤制甲醇半实物仿真实训平台，进行安全防控知识理论体系的实践；利用校内废水污水处理系统，进行环境相关废水治理知识理论体系的实践。此外，通过化工企业现场工程师以及合作高校教师交流授课，丰富课堂形式和提升课堂质量。

为了培养大学生的创新意识和创新能力，“化工安全与环境”全英文课程以全国大学生化工安全设计竞赛为载体，通过初步化工生产设备设计和设计安全规范，进行安全生产理论的创新性训练；通过掌握化工三废治理技术，结合校内污水处理站，进行废水处理流程设计与优化，进行清洁生产理论的创新性训练。

通过上述教学环节总体规划，本课程已经形成兼具理论原理、方法设计、仿真操作、实践创新的综合教学模式，构建了具有理论、实践和创新多元融合的“化工安全与环境”全英文课程，进一步完善了“化工安全与环境”课程的人才培养目标体系[4]。

3 全英文授课实践与探索

3.1 全英文课件资源建立

课件资源的质量直接关系到课堂的质量。首先，基于我校化工专业本科生的英语水平、专业知识基础、学科特色和国外教材内容的广度和深度，确定“化工安全和环境”课程的主要内容。其次，参考国内外化工安全与环保相关教材和资料，构建“化工安全和环境”课程的主要知识点、难点和重点。再次，精心制作全英文教学课件资源，兼顾知识理论和英文翻译的准确度匹配，采用国际化专业术语，避免有歧义。课件制作过程中兼顾理论知识和案例分析，灵活设置图片、图表、动画、视频、在线提问等数字化模式，增加全英文课件的丰富度。比如，在制作火灾与爆炸知识点时，通过生动的动画和视频来区别二者以加深知识的理解，在化工废气氮氧化合物治理知识点时，通过形象的图片来呈现选择性催化还原法和非选择性催化还原法。此外，课件制作过程中，应该尽量纳入最新的研究报道、工程技术以及新思维，从而体现新时代背景下课程内容的实用性和与时俱进。

3.2 全英文授课实践

全英文授课不仅是对学生语言能力的挑战，也是对教师课堂教学能力的挑战。本课程授课过程依据学生学习特点和英语接受水平，适时适当调整课堂速度，并充分采取灵活多变的教学方法，增加课堂趣味性，激发学生的主观能动性。比如在讲解化工安全时，可让学生探讨我国近年来化工企业重大危险事故的发生情况及原因；在讲解化工废水处理的混凝沉淀法和活性污泥法时，可以让学生画出澄清池结构和活性污泥法的流程。通过这些教学手段，可以综合锻炼学生查阅资料、获取并整合信息、演讲与展示、理解和运用知识等方面的能力。

知识内容图片化、数字化、生动化以及案例化是“化工安全和环境”全英文课程授课的重要手段，通过化工危险品泄露与爆炸图片、化工污染重大事件图片、重大危险事故视频以及事故造成的直接后果等数字化展示，让学生深刻意识到安全事故和污染事故的严重危害，理解安全和环保在化工行业中的重要性，并牢固树立和自觉践行安全与环保的理念。同时也可在适当知识点处融入课程思政内容，比如家国情怀、社会责任感、工匠精神和人类命运共同体[5]。

3.3 全英文课程考核

“化工安全和环境”全英文课程采用“平时+期末”的考核模式，即过程性考核占40%，期末考试占60%。其中，过程性考核主要依据课程学习过程中的出勤率、课堂互动、论文报告质量等，期末考试则是学生期末考试卷面成绩，二者加权获得最终课程成绩。过程性考核过程中，学生的论文报告分量较大，教师给定论文题目范围，内容灵活自选，全英文撰写，通过这种开放式的论文形式可以充分考察学生对本课程知识理论的理解与掌握，锻炼学生发现问题和解决问题能力，充分调动学生自主学习的自觉性和创新性。期末考试采用全英文试卷以及全英文作答，考虑学生语言能力差异，故设置“化工安全和环境”期末考试为开卷形式，由此考察学生在全英文环境下对本课程知识理论的掌握程度。

4 创新应用型实践探索

本课程以中国矿业大学化工专业60万吨煤制甲醇半实物仿真实训平台为原型，进行煤化工仿真工厂包含化工安全综合训练和污染治理设施运行维护和管理训练。化工安全软件可在煤制甲醇仿真工厂三维虚拟场景中，模拟进行安全检查、安全应急演练及化工安全应急救援等方面的推演，模拟对生产厂区或某个设备存在的安全隐患进行排查，模拟仿真工厂内发生安全事故后启动应急预案进行应急救援的过程。其次，借助中国矿业大学校内污水处理站，进行真实生产生活中废水处理工艺流程和技术原理的训练，通过现场训练加强学生对理论知识的理解和化工三废处理流程设计能力，培养学生在环境保护方面的实践创新能力。最后，指导学生参加由中国化工学会举办的全国大学生安全设计竞赛，通过学科创新竞赛，培养学生养成设计过程中充分考虑安全与环境因素的系统思维，将所学的理论知识转化为解决实际问题的技能，提升学生工程实践能力与创新能力。

5 结语

本文围绕“化工安全与环境”全英文课程，从课程建设情况、理论知识体系、课程建设总体规划、全英文授课实践和创新应用型实践探索四个方面阐述了新时代背景下我校在“化工安全与环境”全英文课程中的实践与探索，搭建了过程性与结果性协同考核机制，提出了兼具理论原理-方法设计-仿真实训-应用创新的综合教学模式。通过多元融合理论知识与具体工程实例、新技术、新方法和思政内容，让学生在全英文环境下理解和掌握系统的、最新的化工安全和环保知识，提高学生的国际化竞争能力、工程实践能力和工程创新能力，助力于培养综合型高素质的化工专业人才。