高职煤化工技术专业煤制甲醇生产性实训教学改革与实践

侯侠，李倩，康小珍，齐晶晶，赵丽娟

（兰州石化职业技术学院应用化学工程学院，甘肃 兰州 730060）

近十几年，中国新型煤化工产业迅速发展，高技能人才的需求也逐年增加，而高技能人才培养的关键在于实践技能的培养。对于高职化工类专业来说，生产性实训课程的开设尤为重要。煤制甲醇生产性实训是煤化工技术专业的一门专业核心课程，理论和实践密切结合，可以充分培养学生的综合实践能力，树立工程意识和安全规范意识[1]。因此，这门课程的教学效果和学生的掌握情况直接关系到本专业学生综合实践能力的提升，通过装置建设、实训项目开发、课程内容的重组和实训教学过程的实施多个方面进行教学改革，进而落实有效课堂，保障教学质量。

1 课程存在的问题

通过对毕业生的追踪调查和在校学生的回访发现，这门生产性实训课程的教学效果与预期的培养目标具有一定的差距，教学过程并没有将重心放在学生技能培养、工程意识提升方面，与企业需求脱轨[2]。出现这些问题的原因主要有以下几个方面：

1.1 教学设备落后，实训项目与产业不能高度对接

随着煤化工的发展，煤制甲醇生产工艺和装置变化较大，校内实训设备更新不及时，实训项目与产业不能高度衔接。由于校内实训基地的限制，开设的实训项目与产业对接度不高，实训内容老化，课程标准与职业标准具有一定的差异性。

1.2 生产性实训教学过程中安全教育不到位

由于煤制甲醇生产过程中具有有毒有害、易燃易爆的特点，实训过程与企业生产现场具有相似性，应该强化安全教育。但是由于学校实训环境的差异，在以往的实训教学过程中对安全教育不到位，导致学生安全意识欠缺。

1.3 实训教学过程与生产过程脱节

由于校内实训教学环境的局限性，导致实训教学过程与企业现场的生产实际具有一定的差异[3]，学生不能真实体验本行业的操作实际。改革实施将教学过程现场化、企业化、场景化，产教融合，使学生提早进入岗前培训模式，树立规范意识。

2 改革实践过程

为更好实现煤制甲醇生产性实训教学的目标，使学生就业后尽快与企业生产岗位对接，迅速上岗，本专业教师团队针对该门课程从实训工厂的设计建设、实训项目和内容的重组整合、安全教育的有效融入和实训教学过程的方法手段等多个方面进行前期顶层设计，层层优化落实，使得这门实训课程在后期的教学评价中得到学生的高度好评。

2.1 与企业共建煤制甲醇校中厂

利用学院现有资源，通过调研神华、宁煤、广汇等多家煤化工企业，了解国内煤制甲醇现状，并联合企业专家，把企业的生产场所引入学校，结合校内理论知识系统，以“共建、共享、共赢”的理念，打造国内一流的“校中厂”。将企业需求与学生诉求相结合，使工厂的真实生产和学校的实训教学无缝对接，在“校中厂”实现“教、学、做、考”的一体化教学，采用多种教学方法开发出适合煤化工行业特点的“现代学徒制”人才培养模式。

由于校内实训装置和实际生产过程的装置高度相似，学生可以切身感受到所学知识的用途与意义，激发学生的学习兴趣；此外，通过装置中所带的HSE 软件，可以模拟实际生产中可能发生的事故。通过模拟训练，使学生提前具备岗位生产的正常操作能力以及事故的判断处理能力，这一点，对于高职煤化工专业学生来说尤为重要。学生在“校内教学工厂”实训过程中实现“课上学，岗上练”的良性知识传输体系，为学生毕业后走向工作岗位打下坚实的基础。

2.2 打破单一课程界限，重构教学内容

煤制甲醇生产性实训装置由空分气化、气体净化、甲醇合成、甲醇精馏四个车间组成，但是作为一门生产性实训课程，涉及的内容比单纯的理论内容复杂很多。四个工段的工艺流程复杂，相关知识点多，不仅需要将甲醇的生产原理、工艺、设备、阀门、管线和安全生产等知识有机结合；还需要将“化工安全技术”“化工原理”“化工设备”“煤化学”“煤化工生产技术”等多门课程融合。通过编制课程标准、课程实施过程以及实训项目运行卡等手段使该门实训课程形成一个完整的实训项目。

教师团队通过教研讨论、专家咨询，将涉及到的知识点进行组合，以安全教育为前提，以掌握工艺为主线，重构了课程内容与岗位职责相统一，专业核心课程互相融合的教学内容，使学生在学好理论知识的前提下，也熟悉岗位职责，真正成为一个合格的高技能人才。

实际操作时，通过老师示范，学生分内操和外操轮流操作，将企业的实际生产过程和工作过程引入教学，从而真正实现教学内容与岗位职责的无缝对接，专业教学要求与企业（行业）岗位技能对接，专业课程内容与职业标准对接。目前，煤化工专业的成功经验已经推广到本校应用化工、无机化工、有机化工等专业，未来，将会向更多的化工类专业推广，见图1。

图1 煤制甲醇实训的无缝对接体系

2.3 工程化理念设计教学过程，多手段保障实训目标

为了高度实现实训教学目标，从教学过程如何设计，到教学过程的有效实施和考核评价等多途径改善原有教学过程。

2.3.1 教学设计引入工程化理念，培养学生生产意识

课程标准制定中，注入工程化元素，将“工程实践”能力作为一项重要的技能写进课程培养目标中[4]。依托校内实训工厂装置，将“工程化”理念融入到实训教学过程中。在师资能力培养过程中，实现理科向工科转变，提高教师的综合能力，加强具有“工程化素质”的教师队伍建设，要求老师能教学生，开装置，带徒弟，甚至具备煤制甲醇厂厂长的技能。

要求在授课过程中将工厂中的岗位要求、管理制度引入实训教学，学生在实训之前参照危险化学品特种作业考核标准，严格按照工厂上岗要求进行岗前安全教育，考试合格获得上岗资格证；在实训过程中严格按照操作规程上岗操作，检修操作遵守现场作业票管理制度，以培养学生工程实践技能，提高竞争力。

2.3.2 构建“333”模式的三级安全教育体系

煤化工行业具有高温、高压、工艺复杂等特点，如何安全操作及生产是培养煤化工类高技能人才的基本要求。煤化工实训基地作为教学、科研以及为社会服务的重要载体，在人才培养的过程中有着举足轻重的作用。因此在生产性实训教学过程中，强化“懂技术、会操作、重安全”的人才培养基本原则，采取“333”模式的三级安全教育体系：即对设备的“入、行、修”，实训教学的“前、中、后”阶段，生产管理的“组、间、厂”，全方位进行分级安全教育，实现入厂必有证、实训必到位、操作必规范。

具体内容为入厂前通过视频、案例的学习，进行班组级、车间级、厂级三级安全教育，考试获得上岗证后方可入厂；在实训过程的前期、中期、后期，通过安全事故的操作训练、人员急救训练、消防器材使用学习、安全警示标牌熟知等方式，强化安全意识，牢记安全于心。在设备的入门、运行及维修过程中，强调安全教育，通过多种信息化手段获取更多设备原理、操作资源，熟知设备操作规程及企业标准，见图2。

图2 “333”模式的三级安全教育

2.3.3 采用“三维度多方向”先进教学手段

针对大多数高职学生理论基础薄弱，自我意识强，易接受新鲜事物等特点，教学手段与时俱进，教学方法灵活多变，采取情景化、可视化、信息化三维度多方向的新型教学模式，大大提高了学生的自主学习性，见图3。

图3 “三维度多方向”教学手段

（1）教学过程情景化

在实训教学中，学生主体操作，教师主导示范，坚持工厂情景化教学。利用教学情景的变化，教师和学生以“老师-学生，师傅-徒弟，工段长-操作工”的身份进行教与学，示范与演练。在实训教学中不断转换角色进行教与学，增加了学生的学习兴趣，将被动学习变为主动探究，极大地提升了教学效果。

在实训教学方法上，采用任务驱动法教学。首先让学生了解所要进行的实训目的是什么；二是让学生对各实训项目的实训原理、实训过程操作要领多提问，指导教师在教学过程中对学生进行抽查辅导；三是指导教师多示范，学生多练习。在此形成了完整系统的讲授与讨论相结合、课上与课外相结合、计划中与计划外相结合、实训教学与拓展提高相结合、学习与生产相结合的实训教学方法体系。

（2）设备操作可视化

为了方便教学，引入可视化管理的方法，包含现场管路的颜色标识、安全警示标识、危险化学品防护标识等。每一个车间能对各管路、阀门、设备进行拆卸，通过学习内部结构更加熟知各设备的工作原理，熟练进行操作，完成生产任务。通过可视化教学使学生充分认识设备内部的结构，管线内的物料流动以及阀门开闭过程，培养感性认识。

（3）学生学习信息化

在教学过程中，应用多种信息化手段提高教学效果。应用二维码技术提高教学过程的交互性；应用3D仿真实践教学，提升学生的实践动手能力；使用学习、评价、培训为一体的云教学平台；引入视觉、听觉和触觉一体化的VR技术，让甲醇生产过程具有交互体验，给学生提供了大量亲身观察、操作以及与他人合作学习的机会[5]。

2.3.4 多元化的考核手段

本课程是一门生产性实训课程，主要培养学生知识的综合应用能力和工程实践能力，同时也考查生产过程的控制能力，即学习结果。因此该门课程采取“过程考核（50%）+结果考核（50%）”的综合考核方式。

过程考核主要包括：学习过程中的学习态度（20%），考查对化工职业岗位的基本素养；学习过程中的参与情况（30%），考查学生的基本操作能力。过程考核可通过定性和定量两种方式相结合的手段给出成绩。可依托授课过程中的信息化手段对学生的参与情况进行全面跟踪，通过我校国家级煤化工专业教学资源库进行学习进度、时长的综合监控，给出过程考核的部分成绩。

结果考核主要包括：实训成绩（20%），由中控DCS系统提供，考查实训过程的控制能力；实训报告成绩（15%），由学生的实训报告得到，考查学生对实训过程的综合掌握情况；考试成绩（15%），由教师通过笔试形式给出，考查相关理论知识的掌握情况。

通过定性与定量、过程+结果相结合的评价方式可以更全面掌握学生的学习情况，帮助其发现问题、解决问题，以取得更好的学习效果[6]。

2.4 多元化教师团队结构

实训教学的质量保证是具有实践经验的教师队伍。随着职业教育对教师引入制度的不断调整，我校积极引进企业工程师作为实践教学兼职教师，打造了一支专兼结合的创新型教学团队。

团队教师通过多种手段提升综合实力：煤化工生产性实训教学由两位老师共同承担，通过老带新让青年教师迅速成长；教师全程参与实训基地的建设与运行；以实训基地为平台，团队老师积极参与教学比武，提升自身的综合实力；参与制作安全预案、教学要求、课件、教案、课程标准、教材等一系列教学资料。

通过校企共建人才培养方案，采用现代学徒制，企业工程师现场授课。组织教师进行“产学研一体化”教学。双师团队通过授课过程的动态管理和定期培训学习，采取随机抽查和人人过关的方式进行教师团队的考核和提高，打造了一支职业化教师团队。

3 改革应用效果

通过走访企业、回访毕业生等多种手段对这门课程做了系列化教学改革过程。通过实训装置的建设和实训内容的重组，形成了新的课程体系；通过现代化教学手段的综合应用，提高了学生的学习兴趣，培养了对煤化工操作过程的感性认识。

自2016 年开始，陆续在我校2015～2018 级煤化工专业及化工专业中近3 000名本校学生中实施，实训教学质量明显提升，学生反馈掌握情况较好，达到了与企业操作无缝对接的预期效果。该实训课程也在周边本科化工类相关专业学生的实训培训过程中发挥了巨大的作用，每年可培训学生500名以上。