基于石化行業智能煉化需求構建應用化學“五結合”人才培養體系研究與實踐

錢建華，王吉林，李焱斌，李君華

1遼寧石油化工大學石油化工學院，遼寧 撫順 113001

2遼寧石油化工大學發展規劃處，遼寧 撫順 113001

石油化工是基礎性產業，它為農業、能源、交通、電子、紡織、輕工、建筑、建材等工農業和人民生活提供配套和服務，在國民經濟中占有舉足輕重的地位。同時，作為流程工業，石油化工行業具有易燃易爆、工藝復雜、控制要求精細、信息集成度高等特點，是新興技術應用的優先行業[1]。大數據、物聯網、人工智能等新技術在石油化工領域的應用已經推動傳統煉化產業不斷升級，實現更加全面的感知、更加快捷的反應、更加智慧[2]的決策[3,4]。

作為緊密服務石油化工行業43年的遼寧石油化工大學應用化學專業，如何適應行業發展需求，對標企業升級發展趨勢，培養德智體美勞全面發展，具備較強社會責任感和良好職業道德；具有扎實的化學和能源轉化與利用的基本理論、基本知識和基本技能；具有良好科學素養、創新思維和工程實踐能力，能夠在石油化工領域從事精細化學品生產、低碳能源清潔化、新能源利用以及能源高效綠色轉化技術開發、工程設計和技術管理等工作的應用型工程技術人才，成為專業辦學過程中亟待解決的問題。同時，這也是地方高校面臨的所服務行業形態和內涵發生重要變化后，在培養過程、課程體系以及教學內容等方面，如何與行業同步聯動調整和改革，以適應企業對人才需求“新”變化的共性問題。

1 “五結合”人才培養體系及擬解決問題

1.1 “五結合”人才培養體系

為了更好服務石油化工行業，對標行業升級路線，遼寧石油化工大學應用化學專業構建了“五結合”人才培養體系，詳見圖1。經過多年探索和實踐，該人才培養體系取得了良好的育人效果。

圖1 “五結合”人才培養體系框架

1.1.1 專思結合：專業教育與思想政治教育結合，落實立德樹人根本任務

落實立德樹人根本任務過程中形成“(思政教育+雷鋒精神)+(課程思政+養成教育(貫穿四年))”的人才培養模式。專業在國家規定思政教育內容基礎上，依托雷鋒城，設置“雷鋒精神概論”(國家級一流課程)特色專題教育。同時，在專業教育中挖掘蘊含的思政元素，將其有機融入專業教育，形成課程思政，實現“教育以樹人為本，樹人以立德為先”的人才德育目標。

1.1.2 校企結合：校(育)與企(用)需求結合，確保供需雙方無縫對接

校企融合育人過程中，形成企業文化進校園、企業人才進校園、企業產品進校園和學生走出校園、教師走出校園、科研成果走出校園的“三進三出”培養模式。

1.1.3 內外結合：校內實物實訓與校外實踐結合，強化學生工程實踐能力

強化工程實踐能力培養，形成校內依托石油化工產業鏈實訓培訓基地引入企業師資、企業文化，搭建真實場景“校內工廠”；校外依托國家級大學生實踐基地、產業學院共同構建“一看、二拆、三現場”的實踐能力培養模式，強化工程實踐能力培養(圖2、圖3)。

圖2 “三進三出”實踐能力培養模式下部分場景

圖3 石油化工產業鏈實訓培訓基地(“校內廠”部分單元)

1.1.4 理工結合：理科課程體系與工科教學內容結合，適應行業發展需要

為了滿足石油化工企業對人才工程背景知識的需求，在理論課教學方面構建理工融合的課程體系[5,6]，即在做好“理科”知識教學的基礎上，強化“工科”教學內容，增設化工原理、化學反應工程、化工設計、分離工程等石油化工企業急需的工科教學內容，實現“理”+“工”在石油化工場景下的有機結合。

1.1.5 新舊結合：新工科“新”需求與傳統工科結合，對標石化行業發展新趨勢

在應對“新工科”升級改造過程中，專業主動強化高等數學、線性代數、概率論與數理統計、運籌學等知識的教學，為掌握大數據、云計算、人工智能等知識打下基礎；將儀器分析、波譜原理及應用等由專業課調整為平臺課，同時“與時俱進”依托大數據分析，強化企業急需教學內容；適應企業智慧化升級需要，優化精細有機合成、精細化工工藝學等課程的教學內容，使學生初步掌握典型分子信息庫、分子反應規則庫，以及分子反應網絡的設計、構建、模擬及優化方法，為已經到來的分子層面資源表征，以及即將到來的分子層面的“智慧化”資源加工過程打下基礎。

1.2 “五結合”人才培養體系特色舉措

1.2.1 校企建立培養聯盟，企業全程參與培養過程，強化實踐能力培養

“三進三出”模式下實施“五協同”育人體系，即：校企雙方協同制定人才培養方案、協同承擔教學任務、協同參與教學管理、協同監控教學質量、協同開展科技創新。學校制定《教授博士服務地方工作實施辦法》《遼寧石油化工大學關于聘請行業、企業人員參與教學工作的暫行規定》等文件確保校企合作有效進行。

另外，在強化工程實踐能力培養方面突出學科交叉，強化校企融合，構建石化特色鮮明實踐教學體系。

(1) 推進校外實踐基地建設，強化校企協同育人力度。

依托學校與撫順石化公司、遼陽石化、遼河油田、恒力石化等多家大型企業共建的國家級大學生工程實踐基地，以及學校分別與大連恒力石化、華錦-阿美、撫順石化公司簽署訂單式培養協議，有針對性地提升學生的工程實踐能力。

(2) 大力推進虛擬仿真實驗室和虛擬仿真項目建設，優化現有實踐教學條件，構建完善的“虛實結合”的校內實踐基地。

依托國家級石油化工實驗教學示范中心、國家級虛擬仿真實驗教學中心、國家級虛擬仿真實驗項目、省級虛擬仿真實驗項目，融合人工智能、大數據等技術手段，打造具有石化特色、虛實結合的實踐平臺。專業建設了適應現代石化企業的應用化學(油田化學、精細化工以及石油產品分析三個專業方向)專業生產實踐教學鏈(部分單元見圖3)，使學生不出校門就可以通過“一看、二拆”身臨其境地感受企業文化、掌握企業生產流程、“窺視”工廠裝置的內部結構和工作原理，然后在結束前兩個實踐環節后，進入校外實踐基地進行第三個環節“三現場”的現場觀摩，將課堂所學、所見、所感與生產實踐真正融為一體。

1.2.2 課程體系融入工學教學內容，強化工科背景，提升學生解決復雜工程問題的能力

(1) 依托現代油品精細化加工與檢測新技術等專業特色課程平臺，建立油品精細化加工、檢測的實驗教學體系，提高學生石油化工特色的實驗技能培養；

(2) 實踐環節由重煉油、輕化工轉入一體化煉廠、智能煉廠和烯烴企業，建立與課程、培養目標一致的實踐環節，在實踐中深化理論知識的學習和掌握；

(3) 將化工工程基礎教學平臺與化工實驗技能培養平臺結合，注重專業理論在工程實踐中的運用，培養學生安全意識、環保意識、社會意識等職業素養。

1.2.3 面向石化行業“智慧化”升級改造新態勢，更新教學內容，調整課程體系設置

通過分方向培養(石油分析、精細化工和油田化學三個方向)提高人才滿足企業生產線延長(煉化一體化)帶來的崗位覆蓋面廣的問題。另外，在每個專業方向設置具有石化特色的專業課(石油分析：石油化工分析、催化劑分析；精細化工：精細化工工藝學、精細有機合成；油田化學：油田應用化學、表面及膠體化學)，同時更新教學內容，體現學科交叉融合。

2 “五結合”人才培養體系實踐成效

以學生為中心，以產出為導向，結合國家能源戰略和“新舊動能轉換”的國家重大戰略需求，按照新工科理念和建設要求，強化應用化學專業石油化工特色，持續開展“五結合”專業建設與綜合改革。近五年主要成效如下。

2.1 基于“五結合”的培養理念，創新專業教學與培養體系

根據石油石化特色的人才產出導向，基于“五結合”理念構建了專思結合、校企結合、內外結合、理工結合、新舊結合的人才培養體系。為學生實現基礎化學理論和石油化學理論有機結合、實驗動手能力的逐級提高、專業實踐能力的進階提升奠定了堅實基礎。

專業先后獲批國家級一流專業建設點、國家級特色專業、國家級實驗教學示范中心、國家級虛擬仿真實驗教學中心、國家級虛擬仿真實驗教學項目、遼寧省一流本科教育示范專業、遼寧省首批優勢特色專業、遼寧省重點支持專業、遼寧省本科示范性專業等省級以上質量工程項目22項。專業建設的經驗已總結形成多篇教改論文發表在《大學化學》等期刊，同時多次在教育部化學類教指委組織的專業建設研討會中宣傳推廣專業建設經驗。另外，“基于石化行業智能煉化需求構建應用化學‘五結合’人才培養體系研究與實踐”項目2020年榮獲遼寧省教育教學成果獎一等獎。

2.2 實施“專思結合”的立德樹人模式，實現“教育以樹人為本，樹人以立德為先”

專業圍繞立德樹人這一主線，堅持思政專題與課程思政相結合、雷鋒精神與養成教育相結合，于2018年率先在校內開展“精細化工工藝學”的課程思政教學模式改革，將專業課程中蘊含的思政元素有機融入授課過程。該課程為省級資源共享課，同時于2019年獲評為省級一流課程，并向教育部遞交申請國家級一流課程建設。

目前，應用化學專業在“精細化工工藝學”課程思政建設模式的推動下，所有專業基礎課以及專業課均按照課程思政標準進行建設，并明確要求將思政育人目標以及思政元素寫入教學大綱，形成課程思政案例100余個，育人效果成效顯著，助力學校辦學過程形成享譽石化行業的“撫油現象”。

2.3 實施“校企結合”的育人模式，實現人才“供”“需”雙方的無縫對接

校企深度融合先后建成了國家級大學生實踐基地1個、省級現代產業學院1個、省級石化產業技術創新研究院1個、省級石油化工協同創新中心1個，與石化企業簽署訂單式培養協議3份。專業教師服務地方石化企業12家，解決企業難題29項，服務地方事跡被光明日報、遼寧日報等媒體多次報道。

2.4 實施“內外結合”的實踐育人模式，實現學生工程實踐能力明顯強化

依托校內石油化工產業鏈實訓培訓基地構建“一看、二拆、三現場”的實踐模式受到社會廣泛關注，中石化青島安工院、中國民航大學等多家省內外高校和企業將學生的實習工作和新員工培訓工作放在我校進行，擴大了專業社會影響力。同時該實踐基地于2019年獲批為全國石油和化工行業大學生實習示范基地。同時近三年專業獲批國家級虛擬仿真實驗項目2項，省級虛擬仿真實驗項目3項，省級實驗教學示范中心1個。

2.5 實施“理工結合”的育人模式，實現人才“供”“需”雙方的無縫對接

近五年應用化學專業年均就業率超過98.2%，進入中石油、中石化、中海油等世界五百強企業的畢業生占比超50%，考研率超20%，人才培養質量得到了用人單位的一致好評。

2.6 實施“新舊結合”的育人模式，實現傳統工科專業的“新”工科改造升級

專業結合石油化工企業升級改造趨勢，在總結專業“新工科”改造經驗的基礎上于2020年獲批教育部第二批新工科研究與實踐項目“基于化學學科的新工科專業——‘智慧分子工程’人才培養體系設計及實踐”。

2.7 其他成效

專業鼓勵學生參與教師科研課題，以及教師依托科研項目指導學生參與各類學科競賽。近四年，學生參與教師科研課題50多項，發表學術論文67篇，申請專利12項；學生參加挑戰杯、學科競賽獲國家級三等獎以上獎項38項，省級三等獎以上獎項67項；參加國家級創新創業訓練計劃15項，省級26項。

3 結語

遼寧石油化工大學應用化學專業成立于1978年，至今已有43年歷史。在專業發展過程中，一直以緊密服務石油化工行業為發展目標，以石油化工為特色，以為石油石化行業培養合格的應用型工程技術人才為己任。在國家大力推進立德樹人、新工科升級改造的背景下，專業將繼續依托“五結合”人才培養體系，完善課程思政案例庫，做強課程思政建設工作；在校企結合方面，強化組織管理，做好現代產業學院和訂單式培養的建設工作，真正急企業所急，想企業所想，供企業所需，為石油化工企業輸送更多高質量的合格人才；在內外結合方面，專業將在“一看、二拆、三現場”的實踐模式培養基礎上，整合現有實踐教育資源，新建智慧化實踐教育資源，并將所有實踐教育資源通過有機“鏈接”，逐步形成“一看、二拆、三現場、四聯網”的智慧化實踐教學模式；在理工結合方面，優化現有教學內容，新增專業課程，適時增加應對第四次工業革命所需的大數據、物聯網、人工智能等專業背景知識；在新舊結合方面，依托傳統應用化學專業的“新工科”改造基礎，強化改革力度，做好現有第二批新工科研究與實踐項目“基于化學學科的新工科專業——‘智慧分子工程’人才培養體系設計及實踐”的建設工作，為增設“智慧分子工程”新工科專業打下堅實基礎。