高職煤化工技術專業煤制甲醇生產性實訓教學改革與實踐

侯俠，李倩，康小珍，齊晶晶，趙麗娟

（蘭州石化職業技術學院應用化學工程學院，甘肅 蘭州 730060）

近十幾年，中國新型煤化工產業迅速發展，高技能人才的需求也逐年增加，而高技能人才培養的關鍵在于實踐技能的培養。對于高職化工類專業來說，生產性實訓課程的開設尤為重要。煤制甲醇生產性實訓是煤化工技術專業的一門專業核心課程，理論和實踐密切結合，可以充分培養學生的綜合實踐能力，樹立工程意識和安全規范意識[1]。因此，這門課程的教學效果和學生的掌握情況直接關系到本專業學生綜合實踐能力的提升，通過裝置建設、實訓項目開發、課程內容的重組和實訓教學過程的實施多個方面進行教學改革，進而落實有效課堂，保障教學質量。

1 課程存在的問題

通過對畢業生的追蹤調查和在校學生的回訪發現，這門生產性實訓課程的教學效果與預期的培養目標具有一定的差距，教學過程并沒有將重心放在學生技能培養、工程意識提升方面，與企業需求脫軌[2]。出現這些問題的原因主要有以下幾個方面：

1.1 教學設備落后，實訓項目與產業不能高度對接

隨著煤化工的發展，煤制甲醇生產工藝和裝置變化較大，校內實訓設備更新不及時，實訓項目與產業不能高度銜接。由于校內實訓基地的限制，開設的實訓項目與產業對接度不高，實訓內容老化，課程標準與職業標準具有一定的差異性。

1.2 生產性實訓教學過程中安全教育不到位

由于煤制甲醇生產過程中具有有毒有害、易燃易爆的特點，實訓過程與企業生產現場具有相似性，應該強化安全教育。但是由于學校實訓環境的差異，在以往的實訓教學過程中對安全教育不到位，導致學生安全意識欠缺。

1.3 實訓教學過程與生產過程脫節

由于校內實訓教學環境的局限性，導致實訓教學過程與企業現場的生產實際具有一定的差異[3]，學生不能真實體驗本行業的操作實際。改革實施將教學過程現場化、企業化、場景化，產教融合，使學生提早進入崗前培訓模式，樹立規范意識。

2 改革實踐過程

為更好實現煤制甲醇生產性實訓教學的目標，使學生就業后盡快與企業生產崗位對接，迅速上崗，本專業教師團隊針對該門課程從實訓工廠的設計建設、實訓項目和內容的重組整合、安全教育的有效融入和實訓教學過程的方法手段等多個方面進行前期頂層設計，層層優化落實，使得這門實訓課程在后期的教學評價中得到學生的高度好評。

2.1 與企業共建煤制甲醇校中廠

利用學院現有資源，通過調研神華、寧煤、廣匯等多家煤化工企業，了解國內煤制甲醇現狀，并聯合企業專家，把企業的生產場所引入學校，結合校內理論知識系統，以“共建、共享、共贏”的理念，打造國內一流的“校中廠”。將企業需求與學生訴求相結合，使工廠的真實生產和學校的實訓教學無縫對接，在“校中廠”實現“教、學、做、考”的一體化教學，采用多種教學方法開發出適合煤化工行業特點的“現代學徒制”人才培養模式。

由于校內實訓裝置和實際生產過程的裝置高度相似，學生可以切身感受到所學知識的用途與意義，激發學生的學習興趣；此外，通過裝置中所帶的HSE 軟件，可以模擬實際生產中可能發生的事故。通過模擬訓練，使學生提前具備崗位生產的正常操作能力以及事故的判斷處理能力，這一點，對于高職煤化工專業學生來說尤為重要。學生在“校內教學工廠”實訓過程中實現“課上學，崗上練”的良性知識傳輸體系，為學生畢業后走向工作崗位打下堅實的基礎。

2.2 打破單一課程界限，重構教學內容

煤制甲醇生產性實訓裝置由空分氣化、氣體凈化、甲醇合成、甲醇精餾四個車間組成，但是作為一門生產性實訓課程，涉及的內容比單純的理論內容復雜很多。四個工段的工藝流程復雜，相關知識點多，不僅需要將甲醇的生產原理、工藝、設備、閥門、管線和安全生產等知識有機結合；還需要將“化工安全技術”“化工原理”“化工設備”“煤化學”“煤化工生產技術”等多門課程融合。通過編制課程標準、課程實施過程以及實訓項目運行卡等手段使該門實訓課程形成一個完整的實訓項目。

教師團隊通過教研討論、專家咨詢，將涉及到的知識點進行組合，以安全教育為前提，以掌握工藝為主線，重構了課程內容與崗位職責相統一，專業核心課程互相融合的教學內容，使學生在學好理論知識的前提下，也熟悉崗位職責，真正成為一個合格的高技能人才。

實際操作時，通過老師示范，學生分內操和外操輪流操作，將企業的實際生產過程和工作過程引入教學，從而真正實現教學內容與崗位職責的無縫對接，專業教學要求與企業（行業）崗位技能對接，專業課程內容與職業標準對接。目前，煤化工專業的成功經驗已經推廣到本校應用化工、無機化工、有機化工等專業，未來，將會向更多的化工類專業推廣，見圖1。

圖1 煤制甲醇實訓的無縫對接體系

2.3 工程化理念設計教學過程，多手段保障實訓目標

為了高度實現實訓教學目標，從教學過程如何設計，到教學過程的有效實施和考核評價等多途徑改善原有教學過程。

2.3.1 教學設計引入工程化理念，培養學生生產意識

課程標準制定中，注入工程化元素，將“工程實踐”能力作為一項重要的技能寫進課程培養目標中[4]。依托校內實訓工廠裝置，將“工程化”理念融入到實訓教學過程中。在師資能力培養過程中，實現理科向工科轉變，提高教師的綜合能力，加強具有“工程化素質”的教師隊伍建設，要求老師能教學生，開裝置，帶徒弟，甚至具備煤制甲醇廠廠長的技能。

要求在授課過程中將工廠中的崗位要求、管理制度引入實訓教學，學生在實訓之前參照危險化學品特種作業考核標準，嚴格按照工廠上崗要求進行崗前安全教育，考試合格獲得上崗資格證；在實訓過程中嚴格按照操作規程上崗操作，檢修操作遵守現場作業票管理制度，以培養學生工程實踐技能，提高競爭力。

2.3.2 構建“333”模式的三級安全教育體系

煤化工行業具有高溫、高壓、工藝復雜等特點，如何安全操作及生產是培養煤化工類高技能人才的基本要求。煤化工實訓基地作為教學、科研以及為社會服務的重要載體，在人才培養的過程中有著舉足輕重的作用。因此在生產性實訓教學過程中，強化“懂技術、會操作、重安全”的人才培養基本原則，采取“333”模式的三級安全教育體系：即對設備的“入、行、修”，實訓教學的“前、中、后”階段，生產管理的“組、間、廠”，全方位進行分級安全教育，實現入廠必有證、實訓必到位、操作必規范。

具體內容為入廠前通過視頻、案例的學習，進行班組級、車間級、廠級三級安全教育，考試獲得上崗證后方可入廠；在實訓過程的前期、中期、后期，通過安全事故的操作訓練、人員急救訓練、消防器材使用學習、安全警示標牌熟知等方式，強化安全意識，牢記安全于心。在設備的入門、運行及維修過程中，強調安全教育，通過多種信息化手段獲取更多設備原理、操作資源，熟知設備操作規程及企業標準，見圖2。

圖2 “333”模式的三級安全教育

2.3.3 采用“三維度多方向”先進教學手段

針對大多數高職學生理論基礎薄弱，自我意識強，易接受新鮮事物等特點，教學手段與時俱進，教學方法靈活多變，采取情景化、可視化、信息化三維度多方向的新型教學模式，大大提高了學生的自主學習性，見圖3。

圖3 “三維度多方向”教學手段

（1）教學過程情景化

在實訓教學中，學生主體操作，教師主導示范，堅持工廠情景化教學。利用教學情景的變化，教師和學生以“老師-學生，師傅-徒弟，工段長-操作工”的身份進行教與學，示范與演練。在實訓教學中不斷轉換角色進行教與學，增加了學生的學習興趣，將被動學習變為主動探究，極大地提升了教學效果。

在實訓教學方法上，采用任務驅動法教學。首先讓學生了解所要進行的實訓目的是什么；二是讓學生對各實訓項目的實訓原理、實訓過程操作要領多提問，指導教師在教學過程中對學生進行抽查輔導；三是指導教師多示范，學生多練習。在此形成了完整系統的講授與討論相結合、課上與課外相結合、計劃中與計劃外相結合、實訓教學與拓展提高相結合、學習與生產相結合的實訓教學方法體系。

（2）設備操作可視化

為了方便教學，引入可視化管理的方法，包含現場管路的顏色標識、安全警示標識、危險化學品防護標識等。每一個車間能對各管路、閥門、設備進行拆卸，通過學習內部結構更加熟知各設備的工作原理，熟練進行操作，完成生產任務。通過可視化教學使學生充分認識設備內部的結構，管線內的物料流動以及閥門開閉過程，培養感性認識。

（3）學生學習信息化

在教學過程中，應用多種信息化手段提高教學效果。應用二維碼技術提高教學過程的交互性；應用3D仿真實踐教學，提升學生的實踐動手能力；使用學習、評價、培訓為一體的云教學平臺；引入視覺、聽覺和觸覺一體化的VR技術，讓甲醇生產過程具有交互體驗，給學生提供了大量親身觀察、操作以及與他人合作學習的機會[5]。

2.3.4 多元化的考核手段

本課程是一門生產性實訓課程，主要培養學生知識的綜合應用能力和工程實踐能力，同時也考查生產過程的控制能力，即學習結果。因此該門課程采取“過程考核（50%）+結果考核（50%）”的綜合考核方式。

過程考核主要包括：學習過程中的學習態度（20%），考查對化工職業崗位的基本素養；學習過程中的參與情況（30%），考查學生的基本操作能力。過程考核可通過定性和定量兩種方式相結合的手段給出成績。可依托授課過程中的信息化手段對學生的參與情況進行全面跟蹤，通過我校國家級煤化工專業教學資源庫進行學習進度、時長的綜合監控，給出過程考核的部分成績。

結果考核主要包括：實訓成績（20%），由中控DCS系統提供，考查實訓過程的控制能力；實訓報告成績（15%），由學生的實訓報告得到，考查學生對實訓過程的綜合掌握情況；考試成績（15%），由教師通過筆試形式給出，考查相關理論知識的掌握情況。

通過定性與定量、過程+結果相結合的評價方式可以更全面掌握學生的學習情況，幫助其發現問題、解決問題，以取得更好的學習效果[6]。

2.4 多元化教師團隊結構

實訓教學的質量保證是具有實踐經驗的教師隊伍。隨著職業教育對教師引入制度的不斷調整，我校積極引進企業工程師作為實踐教學兼職教師，打造了一支專兼結合的創新型教學團隊。

團隊教師通過多種手段提升綜合實力：煤化工生產性實訓教學由兩位老師共同承擔，通過老帶新讓青年教師迅速成長；教師全程參與實訓基地的建設與運行；以實訓基地為平臺，團隊老師積極參與教學比武，提升自身的綜合實力；參與制作安全預案、教學要求、課件、教案、課程標準、教材等一系列教學資料。

通過校企共建人才培養方案，采用現代學徒制，企業工程師現場授課。組織教師進行“產學研一體化”教學。雙師團隊通過授課過程的動態管理和定期培訓學習，采取隨機抽查和人人過關的方式進行教師團隊的考核和提高，打造了一支職業化教師團隊。

3 改革應用效果

通過走訪企業、回訪畢業生等多種手段對這門課程做了系列化教學改革過程。通過實訓裝置的建設和實訓內容的重組，形成了新的課程體系；通過現代化教學手段的綜合應用，提高了學生的學習興趣，培養了對煤化工操作過程的感性認識。

自2016 年開始，陸續在我校2015～2018 級煤化工專業及化工專業中近3 000名本校學生中實施，實訓教學質量明顯提升，學生反饋掌握情況較好，達到了與企業操作無縫對接的預期效果。該實訓課程也在周邊本科化工類相關專業學生的實訓培訓過程中發揮了巨大的作用，每年可培訓學生500名以上。